O Brasil possui uma matriz energética fortemente baseada em recursos renováveis, sendo as hidroelétricas a componente majoritária. As usinas hidrelétricas são formadas pelo represamento do curso natural de um rio, provocando mudanças no regime hidrossedimentológico original. Em particular ao chegar na barragem, os sedimentos transportados pelos rios se depositam, o que diminui a capacidade de armazenamento. Entender como varia volume dos reservatórios no tempo é fundamental para definir o potencial de geração e a vida útil do empreendimento. Com o objetivo estimar a variação do volume dos reservatórios foram adquiridos dados batimétricos, a partir dos quais foram gerados Modelos Digitais de Terreno (MDTs). Os modelos foram processados no software ArcGIS utilizando cinco tipos de interpoladores diferentes. Adicionalmente, foi realizada análise do impacto do espaçamento das linhas batimétricas de controle na estimativa do volume, a qual mostrou que o volume calculado diminui ao aumentar do afastamento das linhas de controle. A partir da observação que a taxa de variação do volume apresenta variabilidade entre os reservatórios analisados, foi realizado ulterior estudo correlacionado a morfologia dos reservatórios, com Índices de Complexidade de Terreno, calculados pelo software ArcGIS. A análise estatística identificou grupos de reservatórios com características análogas, explicando que a variabilidade da estimativa do volume depende da morfologia do fundo. Analisando as localizações constatou-se que os grupos de reservatórios estão localizados em bacias hidrográficas diferentes, que possuem características morfológicas distintas. A seguir foi realizado estudo sobre o impacto do método de interpolação sobre o cálculo do volume dos reservatórios. Considerando cinco interpoladores e onze espaçamentos, observou-se que quanto maior o afastamento das seções, maior a discrepância na estimativa do volume. Além disso, constatou-se que diferentes interpoladores produzem diferentes estimativas de volume, afirmando a importância de estudos prévios para alocar as seções batimétricas e escolher o método de interpolação mais robusto.

 Os avanços obtidos nas pesquisas de identificação de alvos forenses em diferentes cenários de sepultamento com o auxílio do Radar de Penetração do Solo (GPR) foram constatados a partir de uma Revisão Sistemática de Literatura (RSL). A linha de pesquisa identificada com potencial para ser desenvolvida é relacionada a um melhor entendimento a respeito da influência de parâmetros físicos nas respostas geofísicas. Desse modo, o objetivo desta dissertação é avaliar a influência do teor de umidade e teor de argila na identificação de alvos forenses que simulam evidências humanas com o GPR. Para cumprir o objetivo foi reservada uma área da Fazenda Água Limpa (FAL) para ampliar o Sítio Controlado de Geofísica Forense da UnB (FOREN-FAL). O sítio controlado é composto por quatro Sepulturas Experimentais (SEP’s) com diferentes cenários de sepultamento. As metas estabelecidas para atingir o objetivo do projeto incluem monitorar a variação espaço-temporal da umidade do solo por meio de imagens de GPR 2D, quasi-3D e 4D e monitorar a influência do conteúdo de argila (15%, 20%, 30% e 70%) na detecção do alvo por meio de imagens de GPR 2D, quasi-3D e 4D. Os resultados mais assertivos foram obtidos em uma SEP composta por 85% de areia e 15% de material argiloso, independentemente da sazonalidade. Foi observada uma atenuação do sinal nos dados do GPR durante a estação chuvosa e após a reflexão de alvos maiores, principalmente devido ao comportamento condutor dos tecidos moles dentro dos alvos. Os melhores resultados foram observados na estação seca devido devido ao menor conteúdo de água no solo e ao menor tempo desde o sepultamento quando comparado à estaçao chuvosa. Em conclusão, solos com maior umidade e teor de argila tendem a apresentar uma atenuação significativa nos sinais do GPR, embora a mineralogia da argila também influencie a profundidade de penetração. Na estação seca, os resultados foram mais claros, especialmente na visualização dos alvos, enquanto a estação chuvosa apresentou reflexões difusas e visibilidade limitada. Os diagramas pseudo-3D destacaram a migração de fluidos de decomposição, influenciada pela composição do solo e condições climáticas.

A atividade garimpeira na Região Amazônica foi responsável pelo desmatamento de centenas de quilômetros de floresta ao longo dos anos. Existem, atualmente, mais de 2750 garimpos legalizados no Brasil e mais de 4400 pontos de garimpos ilegais na pan-amazônia. Com intuito de monitorar o desmatamento na região, órgãos ambientais e de segurança trabalham para dar suporte às autoridades nos processos de fiscalização e controle de atividades ambientais, inclusive no que se refere ao desmatamento provocado pela ação garimpeira. Para o garimpo, em específico, o monitoramento constante das áreas é fundamental, tendo em vista a necessidade de se verificar a atividade ou a inatividade do mesmo. Neste cenário, uma solução promissora para a otimização dos processos de classificação das imagens e reavaliação do estágio do garimpo seria a utilização das Redes Neurais do Aprendizado Profundo, uma vez que estas, em especial as Convolucionais, são eficazes para o reconhecimento de imagens, a segmentação semântica e a detecção de mudança. Neste contexto, algoritmos de Aprendizado Profundo foram avaliados, selecionados e aplicados para monitoramento, controle e análise da evolução dos status dos garimpos nas regiões de Tapajós e Kayapó, na Floresta Amazônica Brasileira, a partir de imagens oriundas do satélite CBERS 04A. Foram testadas as arquiteturas de redes neurais Unet, Unet++, Manet, Linknet, FPN, PSPNet, PAN, DeepLabV3 e DeepLabV3+. A arquitetura de melhor resultado foi a Unet++, em conjunto com o backbone EfficientNet, que obteve Acurácia de 98,87%, F1 score de 89,20% e Intersection over Union de 84,16%. Para a detecção de mudança, utilizou-se da Estrutura de Pós Classificação do método Fluxo Duplo. Para quantificar as mudanças, foi aplicado o Índice de Similaridade Estrutural. Como resultado, 25% das imagens analisadas sofreram alterações depois de um ano.

Este estudo utiliza a integração de dados geofísicos aéreos, geológicos, medidas petrofísicas para delimitar alvos com uso de estatística e aplicação da lógica booleana para prospecção de ETR, além de seções geoelétricas, levantamento magnetométrico terrestre e medidas petrofísicas em um furo de sonda para caracterização de uma zona de brecha hidrotermal, no Complexo máfico-ultramáfico Fazenda Buriti, na região de Iporá-Goiás, como forma de contribuir para o desenvolvimento de métodos e técnicas geofísicas aplicadas na prospecção mineral da Província Alcalina de Goiás. Os métodos de trabalho deste estudo consistiram no uso da magnetometria e radiometria aérea, magnetometria terrestre, medidas diretas de suscetibilidade magnética e radiometria em 15 amostras de rochas coletadas na área de estudo e em um furo exploratório de sonda, com 100 m de profundidade realizado em um dos alvos escolhidos e análises químicas para ETR como validação da metodologia aplicada. A integração dos dados multifonte possibilitou a confecção de um mapa geológico na escala 1:25000, além da interpretação de estruturas magnéticas rasas e profundas. Para caracterizar a brecha foram utilizados levantamento magnetométrico terrestre, seções geoelétricas de resistividade e polarização induzida no domínio da frequência, além de medidas diretas de suscetibilidade magnética e radiometria em um furo de sonda. Os dados petrofísicos permitiram estimar o conteúdo de magnetita nas principais unidades da área de estudo. A delimitação de alvos com o método aplicado se mostrou eficiente e de rápida aplicação, uma vez que o resultado positivo do furo de sonda comprovou sua eficácia. A caraterização da brecha alcalina resultou em uma assinatura geofísica não magnética da fração de maior concentração de ETR, que ocorre associada a piroxenitos brechados com magnetização intermediária em relação ao background da área de estudo.

O bioma Cerrado tem sido pressionado pela expansão da fronteira agrícola nos últimos anos. As estratégias metodológicas do governo brasileiro para monitorar o desmatamento no bioma utilizam principalmente imagens de satélite multiespectrais, cuja disponibilidade e qualidade são limitadas pela cobertura de nuvens nas cenas. A limitação dos dados óticos para fornecer séries temporais densas ao longo dos anos cria a necessidade de alternativas para o monitoramento contínuo de áreas preservadas. Nesse contexto, diversos estudos investigaram o potencial dos dados de SAR para monitorar a vegetação do Cerrado devido à sua característica livre de nuvens, alta frequência de revisitação e ampla cobertura espacial, o que permite o monitoramento contínuo das fisionomias do cerrado brasileiro. Nos últimos anos, a crescente disponibilidade de dados abertos de SAR, liderada pela missão Sentinel-1, permitiu o desenvolvimento de vários índices de vegetação SAR bipolarimétricos como descritores de vegetação, a maioria deles focados no monitoramento de plantações. No entanto, até onde sabemos, estudos que investigam o uso de índices de vegetação SAR para mapear e monitorar o bioma Cerrado não foram abordados até o momento. Neste estudo, o comportamento temporal de cinco índices de vegetação SAR derivados de dados do Sentinel-1 foi investigado no período entre 2017 e 2021 para três classes de vegetação (Floresta, Savana e Pastagens) no Parque Nacional de Brasília, Brasil. A análise dos perfis temporais demonstrou que DpRVI, RVI, PRVI, DPSVI e DPSVIm seguem um padrão sazonal diretamente ligado ao regime pluviométrico no local de estudo. DpRVI e RVI foram relacionados à taxa de variação do sinal de radar sobre a vegetação em função da influência da sazonalidade. PRVI, DPSVI e DPSVIm foram diretamente relacionados ao nível de biomassa das classes e suas variações ao longo do tempo. Verificou-se que a precipitação e as mudanças sazonais na estrutura da vegetação foram importantes impulsionadoras da mudança e da disseminação das distribuições espaciais dos índices ao longo do tempo. Nesse sentido, um fenômeno aqui denominado equalização de índices foi observado em datas chuvosas, deslocando e espalhando as distribuições espaciais de todas as classes para as mesmas faixas de valor dos índices; consequentemente degradando a separabilidade entre classes. Um teste de hipótese baseado na análise de distâncias estocásticas demonstrou que a similaridade entre as classes aumenta nas estações secas e diminui nas estações chuvosas. As curvas de rejeição da H0 do DpRVI e RVI permaneceram acima de 97% sem um padrão sazonal claro. As curvas PRVI, DPSVI e DPSVIm para pares de classes apresentaram taxas de rejeição da H0 acima de 94% dentro de um padrão sazonal.

A expansão urbana não planejada gera efeitos negativos sobre o meio ambiente, inclusive sobre corpos hídricos, que são sensíveis a esses impactos. A qualidade da água de uma bacia reflete os processos e atividades desenvolvidas na região. No Distrito Federal, alguns rios tornam-se o destino de descargas de diferentes tipos de efluentes domésticos sem tratamento, como é o caso do Rio Melchior. Este rio é o principal afluente da Bacia do Descoberto e é um corpo d’água com problemas recorrentes de contaminação e alteração com poucos estudos visando indicadores geoquímicos de contaminação. O Rio Melchior pode ser considerado um corpo hídrico fortemente afetado por atividades vinculadas à urbanização, uma vez que nesta região não há indústrias, mineração ou outras atividades potencialmente poluentes. O objetivo geral deste estudo é identificar os indicadores de contaminação por ocupação urbana na bacia. Os procedimentos adotados incluem: coleta de amostras de água e sedimentos de fundo; medições de parâmetros físico-químicos como condutividade elétrica, temperatura, pH e total de sólidos dissolvidos na água; determinações de elementos químicos (maiores e traços) usando as técnicas analíticas Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma (ICP/OES), Espectrometria de Absorção Atômica (AAS) e cromatografia iônica; tratamento estatístico dos dados por meio de Índices de Geoacumulação e Fatores de Enriquecimento, para identificação das possíveis anomalias geoquímicas. Os resultados indicaram que a qualidade ambiental da água e dos sedimentos do rio Melchior mostrouse alterada devido às atividades antrópicas desenvolvidas na bacia. As análises das amostras de água evidenciaram os parâmetros condutividade elétrica, Ca, Na, P, NH4 + , NO3 - , Cl- , SO4 2- e HCO3 - como indicadores de alterações de qualidade da água. As análises por índices de geoacumulação apontaram os parâmetros P, CaO, Cu, Zn, TiO2, Sr, Na2O e V como indicadores de contaminação em sedimentos. As análises por fatores de enriquecimento evidenciaram os parâmetros P, Cu, Zn, Ca, Na, Mn, Ni, Sr e Zn como indicadores da alteração da qualidade ambiental dos sedimentos na bacia.

Ao longo dos anos, diversas técnicas de recuperação têm sido propostas com o objetivo de potencializar os benefícios e catalisar o processo de recuperação das Áreas de Preservação Permanentes - APP do reservatório da Usina Hidrelétrica de Corumbá III. Este estudo foi avaliou a dinâmica multitemporal do uso e ocupação do solo na bacia no período de 2010 a 2021 e verificou a eficiência das práticas conservacionistas aplicadas à redução de perdas dos solos. Na avaliação da dinâmica multitemporal do uso e ocupação do solo na bacia no período de 2010 a 2021 foi utilizada a Equação Universal de Perda de Solos Revisada – RUSLE. Para avaliar a eficiência do reflorestamento como prática conservacionista na redução de perda do solo foi utilizada a avaliação fitossociológica em áreas com diferentes idades e analisado o efeito destas alterações da cobertura do solo na prevenção da perda de solo por erosão laminar. No período de 2010 a 2021 a área de vegetação nativa da bacia diminuiu 1,85%, a de pastagem 2,96% e a área de agricultura aumentou 4,71%. Apesar da redução, a vegetação nativa ainda ocupa expressivo território em 2021 (35,74%) a agricultura (28,90%) e a pastagem (26,11%) também estão entre as principais classes de cobertura da área estudada. As aplicações de técnicas tradicionais aliadas a métodos inovadores resultaram em ganhos significativos dos resultados dos reflorestamentos de APPs em áreas de cerrado. Dentre as técnicas não tradicionais destacam-se: isolamento da área com cerca e aceiro, controle de espécies invasoras exóticas com capina química, uso da subsolagem em nível para o preparo de solo, aplicação de adubação de plantio e de cobertura com micronutrientes, produção de mudas utilizando substrato com adubo de liberação lenta, realização de tratos culturais no mínimo durante 4 anos após o plantio. As áreas reflorestadas, considerando sua composição florística e estrutural, vem desempenhando importante papel ecológico. As áreas reflorestadas apresentam os índices de diversidade de espécies de Shannon (H’) e a equabilidade de Pielou para 28 parcelas amostradas, respectivamente de 4,36 e 0,83, mostrando alta diversidade. Estima-se que para cada hectare reflorestado considerando o reflorestamento realizado em áreas de pastagem, em cambissolo e com Fator LS de até 2 foi evitada uma perda de aproximadamente 18,51 ton/ha/ano. Para áreas de agricultura o valor da redução estimada é de 191 ton/ha/ano. Reflorestamentos realizados em áreas mais declivosas tem potencial ainda maior de conservação do solo atinguindo valores de redução de perda de 46,28 ton/ha/ano quando o reflorestamento é realizado em área de pastagem e de 478,23 quando realizado em área de agricultura. Pode-se constatar que as medidas conservacionistas aplicadas nas Áreas de Preservação Permentes do reservatório da UHE Corumbá III foram eficientes e estão cumprindo o serviço ambiental de redução da perda de solo por erosão laminar.

O projeto consiste em uma pesquisa de estudo de caso com o uso de métodos geofísicos, aéreos e terrestres, aplicados a prospecção mineral de minerais metálicos em complexos máfico-ultramáficos. O resultado principal esperado é a caracterização das assinaturas geofísicas para definição de um modelo prospectivo em complexos máfico-ultramáficos do sudeste do Estado do Tocantins. Para definição do modelo, foram desenvolvidas as principais fases de pesquisa geofísica com foco em prospecções de complexos máfico-ultramáficos. Inicialmente, dados de geofísica aérea (Projeto Aerogeofísico Tocantins, 2006) foram utilizados para um reconhecimento regional de semidetalhe e seleção de alvos prioritários para pesquisa. A partir dos resultados foram realizados mapeamentos de campo além de aquisições geofísicas e geoquímicas, em um alvo definido por meio da geofísica aérea denominado “Rabo da Cascavel.

O uso de sensoriamento remoto e geotecnologias no monitoramento de áreas desmatadas são amplamente difundidos. O Brasil possui metodologias consolidadas que permitem quantificar remotamente as áreas desmatadas, em especial no bioma Amazônia. Contudo, as iniciativas de monitoramento da recuperação da vegetação nativa são incipientes. Assim este estudo comparou estatisticamente a radiometria do sensor OLI embarcado nos satélites Landsat 8 e Landsat 9 e o desempenho do NDVI convertido para Fração de Cobertura Vegetal (FCV) com a imagem-fração de vegetação (IFV) derivada de Modelo Linear de Mistura Espectral (MLME) para o monitoramento da regeneração da vegetação. As nove áreas de estudo estão inseridas no estado do Mato Grosso, localizadas no bioma Amazônia. Para a comparação radiométrica do sensor OLI (Landsat 8 e 9) foram analisadas duas cenas conjugadas desses satélites (diferença de 8 dias entre as datas de passagem), adquiridas em abril (estação chuvosa) e setembro (estação seca) de 2022. Na avaliação do desempenho do NDVI convertido para FCV comparando com a IFV foram utilizadas uma imagem por ano do satélite Landsat 8 da estação seca (dos meses de agosto/setembro) no período de 2018 a 2022. Na comparação radiométrica do sensor OLI do Landsat 8 e 9 os resultados mostraram que os dados obtidos pelos dois satélites são, regra geral, estatisticamente similares, mas podem ser diferentes dependendo da estação do ano e da classe de uso e cobertura de terras. Os dois satélites não reproduziram os mesmos valores de NDVI. As diferenças máximas nos valores de NDVI foram significativamente maiores na estação chuvosa do que na estação seca. Na comparação das imagens FCV com a IFV, observou-se uma forte correlação linear entre os modelos em todas as áreas de estudo apresentando coeficientes de correlação entre 0,81 a 0,98. Pode-se constatar que ambas os modelos aplicados são eficientes no monitoramento da recuperação de áreas degradadas no bioma Amazônia, porém, sugere-se ampliar o estudo para outras áreas e para uma série temporal maior para aprimorar a confirmação dos resultados.

Esta dissertação utiliza dados potenciais, gravimétricos e magnéticos, e dados petrofísicos, densidade e susceptibilidade magnética, para a caracterização geofísico-geológica do Bloco Cavalcante-Natividade. O bloco está localizado na Porção Centro-Norte da Província Tocantins, mais especificamente na Porção Nordeste da Faixa Brasília Setentrional. A região limítrofe é compreendida como Faixa Brasília Externa, Cráton do São Francisco, Maciço de Goiás, Arco Magmático de Mara Rosa e Bacia do Parnaíba. A área de estudo apresenta relevante interesse econômico e compreender a geotectônica da região é importante. A geofísica é uma importante ferramenta para a compreensão da geotectônica, uma vez que utiliza de modelos indiretos de investigação em subsuperfície. Os dados gravimétricos e magnéticos, de natureza terrestre e aérea, respectivamente, fornecem assinaturas da crosta terrestre a partir das respostas de densidade e susceptibilidade magnética. O principal objetivo desta pesquisa foi caracterizar o Bloco Cavalcante-Natividade com modelos 3D de densidade e susceptibilidade magnética oriundos dos dados gravimétricos e magnéticos, respectivamente. Para validação dos dados, foram analisadas e discutidas assinaturas petrofísicas de rochas representativas da região coletadas em trabalhos de campo. Com isso, esta pesquisa mostra a correlação das assinaturas geofísicas com as geológicas, com a interpretação de zonas de sutura nos limites de unidades geotectônicas, apresentação de sistemas de falhas e/ou zonas de cisalhamento e proposição de corpos não aflorantes. Assim com a integração das informações geológicas e petrofísicas aos modelos de inversão 3D, contribui com o conhecimento do arcabouço geotectônico e dos processos tectono-magmáticos da litosfera na região.

O embasamento do Orógeno Brasília em sua porção norte, corresponde a parte de um bloco crustal gerado no início do Paleoproterozoico, sendo formado por um extenso volume magmatismos TTG (trondhjemito-tonalito-granodiorito). A Suíte Gameleira, ocorre no embasamento da Faixa Brasília Norte (sudeste do estado do Tocantins), e corresponde a corpos predominantemente máficos com ocorrência subordinada de rochas ultramáficas no Domínio Almas-Conceição do Tocantins. A região é composta por variações de granitoides, sequências metavulcanossedimentares e metassedimentares. Dessa maneira, o objetivo dessa pesquisa é de usar um dos métodos de aprendizado de máquina para a detecção de ocorrências de possíveis novos corpos máfico-ultramáficos na Suíte Gameleira. Para isso, foram utilizados dados remotos, como levantamentos aerogeofísicos (magnetometria e radiometria), além de sensoriamento remoto. Foram gerados produtos derivados da aerogeofísica como Intensidade Magnética Total, Amplitude do Sinal Analítico, uma fatia em -100 metros de profundidade da Inversão dos Vetores de Magnetização, derivada vertical, derivada Tilt, os três canais radiométricos (K, eTh e eU), Contagem Total, Fator F e Potássio Anômalo. Com a informação desses produtos, foi gerada a base de dados e aplicado o algoritmo Random Forest (algoritmo de aprendizado de máquina supervisionado), onde foram treinados 1,96% da base de dados total (84535 amostras) para a geração do mapa preditivo. Para a validação e avaliação dos dados preditos foram usadas três abordagens: uso de lineamentos magnéticos para averiguar um controle tectônico estrutural na colocação dos corpos, amostras de campo e o uso do MVI para a análise do comportamento magnético em profundidade dos corpos preditos, uma vez que os corpos da Suíte Gameleira apresentam remanência magnética. Concluiu-se na pesquisa que o uso desse método atrelado as formas de validação utilizadas auxiliam na exploração de terrenos greenfield e brownfield, uma vez que o aprendizado de máquinas pode aprimorar a cartografia existente, delimitando novas ocorrências ou mesmo sugerindo áreas em que se faz necessário melhor detalhamento. O uso de conhecimentos geológicos iniciais e outras informações não inseridas no modelo são de extrema importância, uma vez que o mapa preditivo não corresponde em si a verdade geológica e feita a predição é necessária que seja realizada interpretação do resultado por uma visão geológica.

Contextualização: A Amazônia Legal ocupa uma área equivalente a 60% do território brasileiro, reunindo regiões com características paisagísticas similares com o intuito de melhor planejar o desenvolvimento local. Atualmente, essa área tem sofrido significativamente com o desmatamento e degradação de seus recursos naturais. No entanto, as áreas desmatadas por meio de práticas agrícolas, como corte e queima, mudança de cultivo e criação de pastagens, podem ser eventualmente abandonadas e seguida pela regeneração natural da floresta. De acordo com os dados levantados pelo TerraClass Amazônia 2014 do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), houve um aumento de 7.200 ha de vegetação em regeneração na região Amazônia entre os anos de 2004 e 2014. As florestas tropicais em regeneração são um importante sumidouro terrestre de carbono atmosférico, que deve ser considerada nos estudos de mudanças e ciclagem global de nutrientes. Nesse contexto, é importante realizar o diagnóstico da floresta após o desmatamento para a avaliação dos respectivos impactos na diversidade de espécies, hidrologia local e taxa de acumulação de biomassa, dentre outros. Os sensores remotos ópticos são comumente utilizados no mapeamento e monitoramento das florestas, no entanto, a cobertura frequente de nuvens na região amazônica dificulta a obtenção de informações com base nesses sensores. Uma alternativa a essa limitação tem sido o uso de sensores de radar de abertura sintética (SAR). Objetivo: Discriminar áreas de vegetação secundária, baseado em dados SAR, do município de Colniza, Mato Grosso, considerada uma área de hotspot de desmatamento na Amazônia Legal brasileira. Métodos: Esta pesquisa apresenta uma abordagem de classificação baseada nos algoritmos de aprendizagem de máquina Random Forest (RF) e Support Vector Machine (SVM) aplicados em imagens SAR dos satélites COSMO-SkyMed (banda X), Sentinel-1 (banda C) e ALOS2/PALSAR-2 (banda L). Foi dada ênfase nas técnicas de SAR polarimétrico (PolSAR), SAR interferométrico (InSAR) e geração de atributos de textura baseados na gray-level cooccurrence matrix (GLCM). Resultados: Os melhores resultados foram obtidos pelo algoritmo RF, tendo, como parâmetros de entrada, a combinação da coerência interferométrica do COSMO-SkyMed com a decomposição polarimétrica de Yamaguchi dos dados polarimétricos ALOS-2/PALSAR-2, apresentando índice Kappa de 0,81 e acurácia global de 87,81%. A integração da coerência interferométrica da banda X com os atributos polarimétricos da banda L teve impacto positivo principalmente na discriminação das classes referentes à floresta primária, vegetação secundária e degradação. Conclusão: Os resultados demonstraram a viabilidade do uso do método de classificação baseado em algoritmos de aprendizagem de máquinas empregados a dados SAR, reforçando a habilidade desses sensores no monitoramento florestal em épocas de cobertura de nuvens.

As formações ferríferas são rochas sedimentares químicas do Precambriano que abrigam informações valiosas sobre a geoquímica e o paleoambiente do passado remoto, além de apresentarem potencial para estudos paleomagnéticos. Nesta tese de doutorado, investigamos os fatores genéticos que influenciam a magnetização dessas rochas, tendo como alvo as formações ferríferas neoproterozóicas da Formação Banda Alta (Grupo Jacadigo, Distrito de Urucum, MS, Brasil). Os resultados consistem em três artigos principais. O primeiro propõe um modelo de dupla fonte de ferro para essa unidade, apontando contribuições tanto hidrotermais quanto biológicas, devido à um fracionamento anômalo nos valores isotópicos de ferro. Na busca por estabelecer o envolvimento bacteriano, investigamos possíveis bio-precipitações, porém sem resultados conclusivos, levando-nos a indicar a disponibilidade de Fe(II) através de reações metabólicas de redução dissimulatória de ferro. O segundo artigo investiga os mecanismos de precipitação das formações ferríferas, analisando a origem deposicional ou diagenética das camadas alternadas de ferro e sílica. Evidências macroscópicas à cristalográficas de perturbação das camadas pelo impacto de seixos pingados desafiam a hipótese de origem diagenética, argumentando a favor de sua formação deposicional. O terceiro artigo apresenta uma análise cicloestratigráfica, identificando registro de ciclos Milankovitch embutido nos dados utilizados, estimando taxas de sedimentação e analisando mudanças paleoambientais. Observou-se variações na sensibilidade do registro orbital, possivelmente relacionadas a mudanças na posição relativa da redoxclina, além de correlação de sinais orbitais com evidências geológico-geoquímicas, fornecendo maior compreensão do dinâmico contexto glacial do Criogeniano. As abordagens cicloestratigráficas e reológicas mostraram-se promissoras para investigações paleoambientais e para compreensão dos mecanismos de precipitação química, respectivamente. Nota-se que esses resultados indicam uma probabilidade de precipitação de um mineral precursor de ferro de estrutura simples, como a ferridrita. Desta forma, indica-se uma possível memória cristalográfica, com continuidade estrutural, desse precursor para fases secundárias de óxido de ferro, admitindo possíveis implicações magnéticas que poderiam viabilizar o estudo de aquisição de magnetização nessas rochas. Portanto, esses estudos contribuem para o avanço do conhecimento sobre as formações ferríferas, seus processos de formação e de magnetização, com implicações diretas nas áreas de paleoclimatologia, paleoambiente e geoquímica, além de fornecer bases para futuras pesquisas em paleomagnetismo.

A principal causa da degradação dos solos no mundo é a erosão hídrica. Esse fenômeno promove uma vasta perda de solo agricultável anualmente. No Brasil, especialmente no Cerrado, o acelerado processo de desmatamento coloca em risco uma série de serviços ecossistêmicos. As mudanças de uso e cobertura da terra são ainda mais sensíveis em regiões de geomorfologia cárstica, devido a variedade de áreas de recarga fluvial e subterrânea, que se conectam por vezes distantes da nascente, o que torna as áreas a jusante vulneráveis a impactos como a perda de nutrientes, piora da qualidade das águas subterrâneas, a diminuição das vazões e a sedimentação das cavernas. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a perda de solo por erosão hídrica no contexto das mudanças de uso e cobertura da terra nas últimas décadas em uma bacia hidrográfica dominada por feições cársticas no Cerrado brasileiro, e medir o balanço hidrossedimentológico na entrada e saída da caverna Extrema, que possui características genéricas das feições cársticas da região nordeste do Estado de Goiás. Para tanto, a tese foi organizada em capítulos: o capítulo 1 é a introdução sobre o tema, apresentação dos problemas, hipóteses e objetivos; no capítulo 2 foi realizada uma busca bibliográficapara identificar as principais metodologias usadas na avaliação da dinâmica hidrossedimentológica em sistemas cársticos, que resultou no artigo 1; o capítulo 3 consistiu na aplicação de modelos indiretos para a obtenção de taxas de perdas de solo em diferentes escalas espaciais e temporais, o que resultou nos artigos 2 e 3; no capítulo 4 é apresentado um balanço hidrossedimentológico da entrada (sumidouro) e saída (ressurgência) da caverna Extrema, um célula cárstica representativa que explica o contexto do cárste regional, resultando no artigo 4; e o capítulo 5 é dedicado as últimas considerações e perspectivas futuras. Para a avaliação das perdas de solo em escala menor (1:500.000) optou-se pela equação universal de perda de solo revisada (artigo 2). Na bacia ocorreu um aumento gradativo da perda de solo nas últimas quatro décadas, com acréscimo mais expressivo (63%) entre 1990 e 2000, com taxas que variaram de 20,57 a 32,30 Mg ha−1 year−1 , respectivamente. No período entre os anos de 1990 e 2021 houve o desmatamento de 151.440 hectares, áreas que foram convertidas em sua maioria para o cultivo de pastagem (52%), o que pode estar associado com o aumento da perda de solo. Em uma escala maior (1:60.000), uma microbacia experimental dominada por feições cársticas foi avaliada para o ano de 2021 (artigo 3) usando o modelo de erosão potencial (EPM), que indicou perda de solo média de 6,09 Mg ha ano-1 e máxima de 104.04 Mg ano-1 , dos quais cerca de 16.967 Mg ano-1 (16%) são materiais retidos em depressões cársticas no interior da microbacia, e o restante conduzido por enxurrada para o interior das cavernas e no leito dos rios. Como forma de compreender a dinâmica da produção de sedimentos na região, o monitoramento do sumidouro e ressurgência da caverna Extrema foi realizado entre os anos de 2019 e 2021. Na ressurgência os resultados demostraram que a caverna Extrema é retroalimentada por materiais ora advindos de depósitos em camadas superiores (cavernas) ora advindos de dolinas adjacentes. O material expelido tem como principal fonte a caverna Tarimba, que possui depósitos de sedimentos abrasivos, e que também foram encontrados na ressurgência da caverna Extrema, interconectadas pelo fluxo subterrâneo perene. No sumidouro, houve a maior concentração de partículas menores (argila e silte), associadas a processos de erosão e escoamento de encosta e do leito. A descarga sólida (Qss) média entre os eventos de cheia variou de 1,082 t dia-1 no sumidouro a 1,630 t dia-1 na ressurgência. Isso indicou que um terço (0,548 t dia-1 ) é transportado pelo conduto cárstico. Esse diagnóstico demostra a sensibilidade dos parâmetros de escoamento e infiltração superficial nas áreas de recarga,por exemplo, frente as mudanças de uso e cobertura da terra, que pode ter reflexos significativos sobretodo o sistema a jusante. É importante destacar que o monitoramento em ambiente cárstico requer grande esforço logístico, no planejamento e na execução de técnicas em campo. De tal modo, os dados dessa pesquisa podem servir como subsídio a pesquisas futuras nas regiões do Cerrado brasileiro.

A exposição a poluentes atmosféricos tem sido associada a infecções respiratórias virais, incluindo sarampo, rinovírus, influenza, papeira, e vírus sincicial respiratório. Estudos epidemiológicos na América do Norte, Europa e Ásia sugerem que a exposição à poluição do ar está associada ao aumento da infecção à SARS-CoV-2 e à mortalidade associadas a COVID-19. No entanto, poucas investigações sobre esse tópico foram feitas na América do Sul. O objetivo do estudo, foi avaliar o impacto da poluição do ar nos óbitos por COVID-19 em residentes dos municípios brasileiros com efeito potencial da exposição ao material particulado com diâmetro inferior a 2,5m (MP2,5), dióxido de nitrogênio (NO2) e ozônio (O3). Foi aplicado modelos mistos binomial negativo com inflação de zeros, utilizando as mortes associadas à COVID-19 a nível municipal como desfecho e a média a longo prazo (um ano e dois meses) de MP2,5, NO2, e O3 como exposição. Um efeito randômico para o intercepto com variação por estado foi incluído para contabilizar a potencial correlação das mortes associadas à COVID-19 entre os municípios dentro do mesmo estado. Depois de ajustar o modelo por vários fatores potenciais de confusão, incluindo variáveis meteorológicas, características demográficas, aspectos socioeconômicos, e condições de saúde, foi estimada uma relação positiva entre as mortes por COVID-19 e MP2.5 no Brasil. Em contraste, NO2 mostrou associações negativas em todas as análises e O3 mostrou uma associação positiva marginal. O MP2,5 foi o único poluente com associações positivas em todas as análises (modelos de monopoluente, bipoluente e tri-poluente). Para o modelo monopoluente, na análise principal, estimou-se que um aumento de 1 µg/m3 na concentração de MP2,5 foi associado a um aumento de 10,22% (95% IC: 9,35; 11,09) nas mortes por COVID-19. No modelo bi-poluente, a associação entre a mortalidade de COVID-19 e MP2,5 apresentou-se semelhante ao modelo monopoluente, enquanto no modelo tri-poluente constatou-se um aumento estimado de 12,31% (95% IC:11,41; 13,22) nas mortes por COVID-19. O3 teve associação positiva apenas no modelo bi-poluente controlado por NO2, com um aumento estimado de 14,98% (95% IC:13,10; 16,89) nas mortes na COVID-19. Como sugerido pela literatura de outros países, os resultados desta pesquisa indicaram que a poluição atmosférica é um importante co-fator no qual pode aumentar o risco de mortalidade da COVID-19 no Brasil. Os efeitos da poluição atmosférica no Brasil são pronunciados, indicando a necessidade de melhores políticas de controle da qualidade do ar.

Apesar do uso habitual, tanto na literatura internacional quanto nacional, os estudos referentes aos aquíferos físsuro-cársticos não trazem um conceito formal a respeito desse tipo de reservatório subterrâneo, que na maior parte dos casos é tratado como um subtipo de um carste clássico. Neste sentido, este trabalho propõe um modelo hidrogeológico tridimensional, cujo objetivo principal é a representação mais próxima possível das condições reais, a fim de explicar de forma didática o comportamento do fluxo da água em subsuperfície. A pesquisa foi desenvolvida a partir da integração de diferentes ferramentas tradicionalmente aplicadas aos estudos hidrogeológicos, que incluíram mapeamento geológico e pedológico, análise potenciométrica, ensaios de infiltração e estudo hidrológico. A denominação físsuro-cárstico é recomendada aos reservatórios mistos representados por rochas carbonáticas associadas a rochas não carbonatadas (principalmente rochas pelíticas) que apresentam, simultaneamente, tanto porosidade secundária planar, quanto secundária por dissolução cárstica. São naturalmente anisotrópicos e podem ser classificados como homogêneos e heterogêneos. Quando homogêneos são caracterizados por camadas contínuas de rochas calcárias impuras (margas) com alto grau de anisotropia gerado por planos de acamamento, planos de fraturas e pequenos vazios de dissolução. Quando heterogêneos são compostos por lentes de rochas carbonáticas com restrita continuidade lateral interdigitadas vertical e lateralmente com rochas pouco permeáveis, de baixa condutividade hidráulica, como siltitos, folhelhos, filitos ou xistos. Um aspecto importante a ser avaliado é a escala e a dimensão desses corpos de rochas. Os aquíferos físsuro-cársticos são compostos por lentes carbonáticas com dezenas de metros de espessura e centenas de metros de extensão lateral. Quando o carbonato é contínuo ou as lentes são muito espessas e lateralmente amalgamadas os aquíferos devem ser tratados como sistemas fraturados e cársticos individuais. Por se tratar de um tipo de reservatório misto, suas características hidráulicas e hidroquímicas são intermediárias aos tipos fraturados e cársticos independentes. Outro ponto importante é que a água dos aquíferos físsuro-cársticos é explotada por poços únicos que cortam seções diferentes de ambos os tipos de rochas e o seu gerenciamento deve ser tratado como um sistema único.

O presente trabalho teve como objetivo a elaboração de um modelo conceitual com a representação da dinâmica de fluxo entre os sistemas aquíferos Urucuia, Bambuí e Coluvionar, bem como compreender a produção hídrica de cada um desses sistemas e a sua interação com os cursos d’água superficiais. O trabalho foi desenvolvido na região nordeste do Goiás até o extremo oeste do estado da Bahia, abrangendo a Área de Proteção Ambiental Nascentes do Rio Vermelho (APANRV). Para tal propósito foram realizadas revisões bibliográficas e coleta de dados geológicos, hidrogeológicos, pedológicos, bem como análises hidroquímicas, análises isotópicas de trítio e carbono 14 em águas subterrâneas e superficiais, dados de monitoramento de parâmetros físicoquímicos, ensaios de infiltração in situ, e informações de potenciometria de poços e nascentes compilados a partir de bancos de dados. O estudo comprovou o papel de destaque que o Sistema Aquífero Urucuia desempenha na região e o quanto o Sistema Aquífero Bambuí é dependente dos aquíferos intergranulares (sistemas Urucuia e Coluvionar). O Sistema Aquífero Bambuí é um compartimento onde as águas de precipitação escoam pela superfície nos locais em que ocorrem rochas pelíticas sob solos rasos, ou estas se infiltram rapidamente por infiltração para níveis mais profundos nos locais em que predominam rochas carbonáticas carstificadas (sendo drenadas rapidamente por meio de condutos e passagens subterrâneas para fora do sistema local). Os dados isotópicos demonstram que as águas mais antigas são vinculadas ao Sistema Aquífero Urucuia em seu subtipo regional profundo, associados a fluxo hidrogeológico profundo e regional. Amostragem no interior da Gruta da Tarimba comprovou que as águas que alimentam o fluxo subterrâneo são oriundas majoritariamente dos aquíferos intergranulares regionais. A composição química das águas superficiais que fluem sobre o Sistema Aquífero Bambuí mostra que se trata de misturas de águas ácidas de baixa mineralização com águas alcalinas de maior conteúdo de sais dissolvidos. Ainda, comprovou-se que águas produzidas exclusivamente pelo sistema cárstico são volumetricamente limitadas. O estudo proporcionou ainda, a compreensão da importância do Sistema Aquífero Coluvionar como um regulador dos recursos hídricos da região, para além do papel essencial do Sistema Aquífero Urucuia. O trabalho demonstrou também existência de assimetria regional entre os limites das bacias hidrogeológica e hidrográfica, e esta constatação deve ser considerada chave para o entendimento da dinâmica hídrica na região, sendo necessária que seja considerada nos processos de gestão regional dos recursos hídricos.

A Geodésia é uma ciência que com o passar do tempo foi se desenvolvendo e se tornando de suma importância para monitoramento e investigações das mudanças do planeta Terra. Com isso, a busca por exatidão nos dados obtidos também aumentou, isso impulsionou a criação de um referencial global que integre as três áreas da geodésia. Um dos quesitos para realização desse referencial global é a criação do Sistema Internacional de Referência Altimétrico (International Height Reference System – IHRS), este, dispõe sobre a criação e definição de um sistema global de altitudes, que deverá conter informações de potenciais de gravidade. Para o cálculo destes potenciais é necessário o conhecimento de valores gravimétricos no entorno dos pontos o que se torna um problema para estações costeiras devido a diferentes qualidades e fontes de dados. Sendo assim, esta pesquisa se concentrou na criação de um modelo gravimétrico para as estações costeiras que farão parte a realização do IHRS (CEFT e IMBT) e também no cálculo do potencial de gravidade para as mesmas. Para isso, a pesquisa foi realizada em duas etapas, a primeira se concentrou no tratamento dos dados de gravidade marinha visando eliminar dados discrepantes para propiciar seu uso na segunda etapa que por sua vez se direcionou ao cálculo do potencial de gravidade a fim de avaliar a influência desse modelo gravimétrico produzido. O método de eliminação de ruídos dos dados gravimétricos marinhos se mostrou satisfatório, principalmente realizando a análise e um ajuste em área, levando à conclusão que os dados de gravidade marinha da Marinha do Brasil não agregariam ao estudo. O valor do potencial de gravidade para as duas estações estudadas não sofreu alteração com o acréscimo dos dados de gravidade marinha.

Neste trabalho utilizamos os dados de estações sismográficas de diversos projetos que foram desenvolvidos entre os anos de 2000 e 2022, totalizando mais de 200 estações sismográficas com um volume de dados superior a 5 TB. Este dado foi processado para gerar modelos de tomografia de ruído ambiental que é uma técnica passiva para imageamento da crosta terrestre. O dado é processado considerando pares de estações que funcionaram no mesmo período, assim conseguimos calcular mais de 10000 caminhos de pares de estações para gerar o modelo tomográfico. Diversas rotinas de automação computacional foram criadas para realizar o processamento do significativo volume de dados. Os resultados obtidos foram divididos em duas áreas: 1) A região do Brasil, considerando uma visão mais regional, onde obteve-se apenas os mapas de velocidade para os períodos de 8 a 35 segundos permitindo uma avaliação lateral das diferentes velocidades nos grandes domínios tectônicos; 2) A região do Cráton São Francisco e seus arredores, onde além dos mapas de velocidade por período foi calculado um modelo de velocidade 3D a partir de inversão dos dados 1D alcançando uma profundidade de 60 km. Essa separação de áreas ocorreu devido a diferença de resolução encontrado nos resultados para o Brasil, isto ocorre devido a distribuição não uniforme de estações sismográficas no Brasil, não permitindo ainda a construção de um modelo crustal de velocidades 3D com resolução adequada, a região do cráton foi escolhida devido a uma maior densidade de estações naquele local. Nossos resultados imagearam os principais domínios tectônicos do Brasil delimitando-os lateralmente com anomalias de velocidade. As bacias sedimentares apresentam comportamentos de baixa velocidade as estimativas de profundidade das bacias do Paraná e Tucano/Jatobá são consistentes com outros estudos. As regiões cratônicas apresentaram as anomalias de maior velocidade, porém a região de Carajás/PA apresentou velocidades significativamente maiores do que as encontradas no bloco Arqueano/Paleoproterozoico do Cráton São Francisco. Também mostramos que o aulacógeno Paramirim apresenta uma assinatura de baixa velocidade com direção NW-SE ao longo até 31 km de profundidade. Na província Mantiqueira mostramos que a partir da profundidade de 31 km a região apresenta uma alta velocidade que pode ser associada a um afinamento crustal.

A Política Nacional de Recursos Hídricos instituída pela Lei Federal nº 9.433, de 08 de janeiro de 1997, prevê a outorga do direito de uso sobre a água como um instrumento de gestão e de controle administrativo. A legislação determina que a bacia hidrográfica seja a unidade básica de gestão territorial para a implantação da política, via comitês de bacias e, instituiu que as águas subterrâneas são de responsabilidade dos Estados, enquanto as águas superficiais são de responsabilidade da União e dos Estados. Os recursos hídricos subterrâneos existem em aquíferos maiores que as bacias hidrográficas e, muitas vezes, ultrapassam os limites geográficos dos Estados, ocasionando potenciais conflitos entre gestores de bacias e/ou entre os Estados e a União, caso o processo de gestão das águas subterrâneas, via outorga, não seja embasado em critérios técnicos e científicos sustentáveis. A Política Nacional de Recursos Hídricos foi estabelecida há mais de 20 anos, contudo grande parte dos Estados brasileiros não praticam critérios sustentáveis para emissão de outorga de águas provenientes dos aquíferos. De forma geral, os critérios praticados se baseiam em limites mínimos de disponibilidade de água, considerando basicamente as águas superficiais. Em se tratando dos aquíferos, critérios subjetivos geralmente são a base para emissão de outorga de direito de uso. A Bahia, estado composto em parte por clima semiárido, seus lagos/rios e reservatórios superficiais tem forte dependência dos aquíferos para manter seus recursos superficiais, em períodos secos. Além disso, o estado apresenta grande variabilidade de condições geológicas, hidrogeológicas, climáticas e ambientais, e não utiliza critérios técnicos sustentáveis para emissão de outorga para águas subterrâneas. O uso dos recursos subterrâneos sem controle adequado põe em risco não só sua disponibilidade, mas também a perenidade de rios, lagos e reservatórios de geração de energia elétrica, fontes do Operador Nacional Sistema Elétrico. A solução para esses problemas pode ser complexa e pode envolver diversas esferas técnicas e políticas, contudo os critérios técnicos e científicos são considerados fundamentais neste contexto. Por isto, este trabalho de pesquisa teve a pretensão de contribuir tecnicamente para melhoria da gestão dos recursos hídricos subterrâneos por meio da proposição de critérios técnicos sustentáveis, de simples aplicação às condições hidrogeológicas do estado da Bahia. Os critérios propostos seguem a premissa de representar e respeitar a gama de variabilidades e características hidrogeológicas dos aquíferos, das condições ambientais e climáticas, da disponibilidade hídrica e dos efeitos no uso e na gestão dos recursos hídricos para todo o estado. Dentre os principais critérios aplicados aos diferentes compartimentos hidrogeoclimáticos destacam-se: percentual da vazão do poço, capacidade específica do poço e tempo de recuperação de 95% do nível estático após o término do teste de bombeamento.