Relação entre processos físicos e a cor do oceano Atlântico tropical

Neste trabalho, questões relativas ao problema de se estimar a biomassa e a produtividade primária a partir da cor do oceano no Atlântico Tropical são abordadas através da descrição dos processos físicos responsáveis pelas florações do fitoplâncton. Apesar da importância da produtividade primária do...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Viviane Vasconcellos de Menezes
Other Authors: Márcio Luiz Vianna
Language:Portuguese
Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais 1999
Online Access:http://urlib.net/sid.inpe.br/deise/2001/08.03.12.05
Description
Summary:Neste trabalho, questões relativas ao problema de se estimar a biomassa e a produtividade primária a partir da cor do oceano no Atlântico Tropical são abordadas através da descrição dos processos físicos responsáveis pelas florações do fitoplâncton. Apesar da importância da produtividade primária do Atlântico Tropical, os processos que a controlam não são bem conhecidos. Assim, este trabalho primeiro revê os fundamentos que possibilitam o sensoriamento remoto da cor do oceano e sua relação com a concentração de pigmentos fotossintéticos e a produtividade primária. Em seguida, a distribuição espaço-temporal destes pigmentos através de imagens da cor do oceano; o papel das forçantes físicas locais ligadas ao aporte de nutrientes na camada fótica do mar e os processos físicos locais forçados pelo cisalhamento de vento, como o chamado "bombeamento de Ekman", são estimados e descritos para o Atlântico Tropical. Para tanto, combinaram-se imagens do sensor Coastal Zone Color Scanner (CZCS)-nível 3, dados de temperatura da superfície do mar das bases de dados Global Ocean Surface Temperature Atlas (GOSTA)e Comprehensive Ocean Atmosphere Data Set (COADS)e de ventos de superfície das bases de dados do European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF)e COADS, para a determinação do ciclo sazonal médio destas variáveis no período 1978 e 1986. Devido as diferenças entre as bases de dados, os procedimentos empregados consistiram basicamente em mapear os dados para uma grade padrão de resolução de um grau. Apesar das limitações impostas pelas imagens CZCS, principalmente a ausência de dados que fez com que a análise de correlação com as variáveis físicas fosse restrita ao biênio 1978-1980, foi possível observar que o Atlântico exibe três regiões com alta concentração de pigmentos que têm como característica marcante forte sazonalidade. Destas três regiões, a que apresenta maior extensão é a que ocorre no Atlântico Tropical Leste e a discussão sobre os fatores que controlam a produtividade foi restrita a esta região. Pôde-se observar que as forçantes físicas locais não são suficientes para explicar a indução e a manutenção das altas concentrações observadas nas imagens, o que remete a importância das forçantes remotas nesta região, cujos centros de ação são determinados. Apesar de fugir do escopo deste trabalho, uma revisão dos mais recentes resultados da literatura a este respeito é apresentada, bem como sugeridas novas metas de pesquisa. === In the present work questions relative to the problem of estimation of the biomass and marine primary production in the Tropical Atlantic are discussed in the light of the description of the physical processes responsible for observed phytoplankton blooms. In spite of the importance of the Tropical Atlantic primary productivity, not only due to impacts on the biogeochemical cycles but also due to its importance in sustaining rich fishery areas, the process which control primary production are still not well known. Hence, this work first reviews the known basic processes controlling primary production according to published literature, as well as the estimation methods based on bio-optical algorithms, which makes possible the remote sensing of ocean color and its relation to phytoplankton pigment concentration. Next, a study of the space-time distribution of this concentration based on available satellite imagery; a description of the role of the local physical forcing agents related to productivity and upwelling of cold water, that induce the upwelling of nutrients to the photic zone; certain local processes induced by the wind stress, as Ekman Pumping, are calculated and described for the area. To this end, monthly images obtained from the Coastal Zone Color Scanner (CZCS)level 3, sea surface temperature based on the Global Ocean Surface Temperature Atlas (GOSTA)and Comprehensive Ocean Atmosphere Data Set (COADS)data sets, surface winds and wind stress fields based on European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF)and COADS data sets, are studied to determine the seasonal cycle between 1979 and 1986, the lifetime of the CZCS sensor. Due to differences on the data sets, the procedures used for the analysis were done to map the data into a standard 1 degree grid. Correlations between the variables were made in the 1978-1980 period, due to limitations in the CZCS data set. However, it was possible to reproduce results described in the recent literature, and it was possible to show that the Tropical Atlantic exhibits three blooms that are dominated by the seasonal cycle. The most extensive bloom that is occurring in the eastern Atlantic, which made us decide to do the analysis of the forcing factors to this region. It was concluded that local forcing is not sufficient to explain the maintenance of the blooms observed in the images. Examination of the non-local forcing effects, with their centers of action being determined, is beyond the scope of this study, but a discussion on it is included for completeness, based on recent literature, as well as suggestions for future research.