Um diagrama esquemático mostra como os satélites detectam a proliferação de algas. Crédito:© 2019 KAUST
A proliferação de algas nocivas no Mar Vermelho pode ser detectada a partir de imagens de satélite usando um método desenvolvido na KAUST. Essa técnica de sensoriamento remoto pode eventualmente levar a um sistema de monitoramento em tempo real para ajudar a manter os recursos econômicos e ecológicos vitais do Mar Vermelho.
O monitoramento de florações prejudiciais usando métodos tradicionais in-situ não é apenas caro e trabalhoso, mas muitas vezes requer colaboração além-fronteiras. Métodos de sensoriamento remoto baseados em dados de satélite são uma abordagem econômica que também oferece a possibilidade de monitoramento contínuo e observação direta da extensão espacial e temporal da floração. Contudo, técnicas de análise apropriadas são necessárias para revelar a proliferação de algas em dados de satélite.
"Até aqui, nenhum algoritmo de satélite foi desenvolvido para monitorar a proliferação de algas prejudiciais na região do Mar Vermelho, "diz o estudante de Ph.D. Rajadurai A. Gokul de Ibrahim Hoteit. Juntamente com colegas da KAUST, bem como no Iêmen e no Reino Unido, ele estendeu os métodos existentes para permitir que as imagens do satélite MODIS-Aqua da NASA fossem usadas para detectar a proliferação de algas nocivas no Mar Vermelho.
A equipe usou imagens de satélite de vários florescimentos de algas como dados de treinamento para ajustar seu modelo de análise. Eles então validaram o modelo usando-o para analisar dados coletados durante outras proliferações de algas. O modelo detectou com sucesso o florescimento de algas nos dados de validação, e as previsões de sua extensão espacial e a concentração de clorofila A corresponderam às observações feitas em campo.
Um desafio significativo para a equipe foi desenvolver um algoritmo de correção atmosférica para lidar com as frequentes tempestades de poeira e aerossóis sobre o Mar Vermelho que vêm dos desertos circundantes. Com esta correção, eles foram capazes de recuperar dados mais precisos da cor do oceano e medições de refletância em diferentes comprimentos de onda, que foram usados para detectar a proliferação de algas e determinar quais espécies estavam envolvidas.
A equipe agora está usando essa abordagem para analisar dados históricos de satélite para reconstruir e estudar florações de algas anteriores, a fim de compreender sua sazonalidade e variabilidade anual. Mais trabalhos serão necessários para permitir que o modelo detecte espécies de algas que não foram incluídas nesta pesquisa.
"Nossos resultados sugerem potencial real para o desenvolvimento de um algoritmo de sensoriamento remoto em tempo real para detectar eventos de proliferação de algas nocivas no Mar Vermelho e emitir alertas oportunos para gerenciamento de emergência, "diz Gokul. Com mais refinamento, isso servirá como um recurso valioso nos esforços para gerenciar de forma sustentável a zona costeira do Mar Vermelho e seu papel na economia regional por meio da aquicultura, pesca e turismo.