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AIM: This paper describes an experiment carried out to evaluate in vivo fluorescence (IVF) as an alternative method for chlorophyll-a estimation in optically complex aquatic environment (Amazon floodplain lakes) METHODS: The experiment consisted of collecting in situ measurements at 26 sampling stations distributed throughout Curuai floodplain lakes. For each sampling station the following parameters were measured: temperature, turbidity, depth, Secchi depth, chlorophyll-a (Chl-a) concentration, total suspended solids (TSS) and dissolved organic carbon (DOC), concurrently with several transects of IVF. Two methods were tested for quantifying the fluorescence measurement to be used as input for the chlorophyll-a estimates: instantaneous IFV and average IVF. Global and regional models were tested and assessed by analyzing optically active components (Chl-a, DOC and TSS) of the water. RESULTS: Regardless of fluorescence estimating method, the results indicate that it was not possible to fit a global model for estimating Chl-a from IVF for all the lakes in the Curuai floodplain. Regional models provided contrasting results according to the concentration of optically active components. The best results were observed for aquatic systems with a single dominant component homogenously distributed throughout the lake. The results highlight the influence of the ratios Chl-a/TSS, Chl-a/DOC and Phaephytin/Chl-a in the relationship between IVF and chlorophyll concentration. CONCLUSIONS: It was not possible to develop a global model to account for the entire region of Curuai floodplain. The search for regional models provided insights on the main factors affecting the relationship between IVF and Chl-a concentration. Nevertheless this work reinforces the great potential of fluorometry technique, since even with a small number of samples it was possible to set a good model in the main lake of the Curuai floodplain. In spite the fact that this is not an accurate method, it is very useful for assessing the chlorophyll spatial distribution with relatively low cost. These possibilities are very interesting in the execution of field missions in the Amazon region.OBJETIVO: Este trabalho descreve os experimentos realizados para avaliar as medidas de fluorescência in vivo (IVF) em um ambiente aquático opticamente complexo (planície de inundação amazônica), como método alternativo para a quantificação da clorofila-a na água. MÉTODOS: Foram coletados parâmetros de qualidade da água em 26 estações amostrais distribuídas em diversos lagos da planície de inundação de Curuai: temperatura, pH, turbidez, condutividade, profundidade, transparência ao disco de Secchi, concentração de clorofila-a (Chl-a), total de sólidos em suspensão (TSS) e carbono orgânico dissolvido (DOC) simultaneamente a quilômetros de transectos de IVF. Dois métodos de determinação do valor de fluorescência foram testados para o ajuste de modelos de estimativa da concentração de clorofila: fluorescência instantânea e fluorescência média. Também foram testados um modelo global e modelos regionais, os quais foram analisados em termos dos componentes opticamente ativos na água (Chl-a, DOC e TSS). RESULTADOS: Os resultados indicam que independentemente do método de estimativa de fluorescência empregado, não foi possível ajustar um modelo global para a planície de Curuai. Os modelos regionais apresentaram resultados contrastantes, de acordo com a concentração dos componentes opticamente ativos. Melhores resultados foram observados nos sistemas aquáticos com um único componente dominante, distribuído homogeneamente pelo respectivo lago. Os resultados destacam a influência das razões Chl-a/TSS, Chl-a/DOC e Feofitina/Chl-a no ajuste entre a IVF e a Chl-a. CONCLUSÕES: Não foi possível ajustar um modelo global para a planície de Curuai através de medidas de IVF. Entretanto, a busca por modelos regionais forneceu informações sobre os principais fatores que afetam a relação entre a IVF e a Chl-a. Dessa forma, este trabalho reforça o grande potencial da fluorometria, pois mesmo com um baixo número de amostras foi possível estabelecer um bom modelo no principal lago da planície. Ainda que a técnica não possa ser considerada extremamente precisa, ela é útil para avaliar o padrão de variação espacial da clorofila, com baixo custo. Estas possibilidades são muito interessantes na realização de missões de campo na bacia amazônica.

AIM: Water temperature plays an important role in ecological functioning and in controlling the biogeochemical processes of the aquatic system. Conventional water quality monitoring is expensive and time consuming. It is particularly challenging for large water bodies. Conversely, remote sensing can be considered a powerful tool to assess important properties of aquatic systems because it provides synoptic and frequent data acquisition over large areas. The objective of this study was to analyze time series of surface water temperature and heat flux to advance the understanding of temporal variations in a hydroelectric reservoir. METHOD: MODIS water-surface temperature (WST) level 2, 1 km nominal resolution data (MOD11L2, version 5) were used. All available clear-sky MODIS/Terra images from 2003 to 2008 were used, resulting in a total of 786 daytime and 473 nighttime images. Time series of surface water temperature was obtained computing the monthly mean in a 3×3 window of three reservoir selected sites: 1) near the dam, 2) at the centre of the reservoir and 3) in the confluence of the rivers. In-situ meteorological data from 2003 to 2008 were used to calculate surface energy budget time series. Cross-wavelet, coherence and phase analysis were carried out to compute the correlation between daytime and nighttime surface water temperatures and the computed heat fluxes. RESULTS: The monthly mean of the day-time WST shows lager variability than the night-time WST. All time series (daytime and nighttime) have a cyclical pattern, passing for a minimum (June - July) and a maximum (December and January). Fourier and the Wavelet Analysis were applied to analyze this cyclical pattern. The daytime time series, presents peaks in 4.5, 6 12 and 36 months and the nighttime WST shows the highest spectral density at 12, 6, 3 and 2 months. The multiple regression analysis shows that for daytime WST, the heat flux terms explain 89% of the annual variation (RMS = 0.89 °C, p < 0.0013). For nighttime, the heat flux terms explain 94% (RMS = 0.53 °C, p < 0.0002). CONCLUSION: The daytime WST and shortwave radiation presents a good agreement for periods of 6 (with shortwave retarded) and 12 months (with shortwave advanced); For nighttime WST and longwave the good agreement is present for 1, 3, 6 and 12 months, all with longwave advanced in relation to WST.OBJETIVO: A temperatura da água possui uma importante função ecológica e no controle de processos biogeoquímicos em um corpo d'água. O monitoramento convencional da qualidade da água geralmente é dispendioso e que consome muito tempo. Este é um problema particularmente interessante quando se esta estudando grandes áreas. Entretanto, ferramentas como o sensoriamento remoto pode ser considerado adequado no estudo destas áreas. O objetivo deste estudo foi analisar séries temporais de temperatura da água e dos fluxos de calor para melhorar o entendimento de suas variações temporais em reservatório hidrelétricos. MÉTODO: Neste trabalho, dados do sensor MODIS/Terra de temperatura da superfície da água (TSA) nível 2, 1 km de resolução nominal (MOD11L2, versão 5) foram utilizados. Todas as imagens, livres de nuvem, do MODIS/Terra de 2003 a 2008 foram utilizadas, resultando em 786 imagens tomadas durante o dia e 473 durante a noite. As séries temporais de temperatura da superfície da água foram obtidas por meio de médias mensais e janelas de 3×3 pixels em três áreas distintas do reservatório: 1) próximo a barragem, 2) região central do reservatório e 3) na confluência dos rios. Dados meteorológicos foram utilizados para a estimativa do balanço de calor no reservatório para os anos de 2003 a 2008. Uma análise de correlação entre as séries temporais de temperatura da água estimadas durante o dia e noite com os fluxos de calor. Os fluxos mais bem correlacionados foram verificados quanto sua ciclicidade com a variação de temperatura, por meio do uso do algoritmo de wavelet cruzada, coerência e fase. RESULTADOS: A média mensal de TSA diurna mostrou uma maior variabilidade se comparada com a série temporal de TSA noturna. Além disto, apresentam um ciclo sazonal bem marcado, passando por um mínimo durante os meses de Junho e Julho e um máximo nos meses de Dezembro e Janeiro. Para analisar este padrão, uma análise de Fourier e de Wavelet foi realizada. As séries temporais de TSA diurnas mostraram variabilidades cíclicas em 4,5, 6, 12 e 36 meses e para as noturnas em 2, 3, 6 e 12. A análise de correlação mostrou que os fluxos de calor correlacionados com a TSA diurna explicam 89% (RMS = 0.89 °C, p < 0.0013) e noturna 94% (RMS = 0.53 °C, p < 0.0002). CONCLUSÃO: A série temporal de TSA diurna e a radiação de onda curta apresentam picos de variabilidade centradas em 6 meses (com certo atraso de variabilidade por parte da radiação de onda curta) e 12 meses (com variabilidade avançada por parte da radiação de onda curta). Para a série temporal de TSA noturna, existe concordância com a radiação de onda longa nos períodos de 1, 3, 6 e 12 meses.

AIM: This paper examines the effect of the extreme water level change in 2009 on the structure and diversity of the phytoplankton communities in lakes of the Lower Amazon Floodplain, and compares it to phytoplankton community structure data reported in the literature for 2002 and 2003 high water periods, closer to the normal hydrological conditions. METHODS: Sub-surface integrated water samples for phytoplankton and chlorophyll-a analyses were collected during high and low water phases in 2009. Water temperature (°C), pH, turbidity (NTU) and electrical conductivity (µS.m-1) were measured, and the Shannon diversity index was calculated. RESULTS: The results showed striking differences in taxonomic composition between phases (high and low) and also between normal (2002 and 2003) and extreme (2009) hydrological conditions, all related to the flood pulse intensity. CONCLUSIONS: Extreme water level fluctuations can result in shifts in phytoplankton community structure and diversity. This work represents a valuable contribution to phytoplankton research since presents the community structure under extreme hydrological events in the Amazon floodplain.OBJETIVO: Esse trabalho investiga o efeito da extrema variação da mudança do nível da água em 2009 na estrutura e diversidade das comunidades de fitoplâncton nos lagos da planície de inundação do Baixo Amazonas,e compara estes resultados à estrutura da comunidade de fitoplâncton reportada na literatura para os períodos de água alta em 2002 e 2003, próximos a condições hidrológicas normais. MÉTODOS: Amostras de água da sub-superfície foram coletadas para a análise de fitoplâncton e clorofila-a nos períodos de água alta e baixa em 2009. Temperatura da água (°C), pH, turbidez (NTU) e condutividade elétrica (µS.m-1) foram medidas, e o índice de diversidade de Shannon calculado. RESULTADOS: Os resultados revelaram diferenças marcantes na composição taxonômica entre fases da inundação (alta e baixa) e também entre eventos hidrológicos normais (2002 e 3003) e extremos (2009), todos relacionados com a intensidade do pulso de inundação. CONCLUSÕES: Flutuações extremas do nível da água podem resultar em alterações na estrutura da comunidade e na diversidade. Esse trabalho é uma contribuição valiosa a pesquisa em fitoplâncton, pois apresenta a estrutura da comunidade sob condições hidrológicas extremas na planície de inundação Amazônica.

AIM: This paper examines the spatial and temporal variation of limnological characteristics of floodplain lakes in the Solimões and Japurá confluence, an undisturbed region - the Mamirauá Sustainable Development Reserve (MSDR); METHODS: We analyzed surface temperature, conductivity, pH, dissolved oxygen, turbidity and transparency, and surface water samples were collected for determination of suspended inorganic and organic matter, chlorophyll-a, pheophytin, total nitrogen, total phosphorus, organic and inorganic carbon, in two phases of the hydrograph stage, 2009 high water phase, 2008, 2009 and 2010 low water phases; RESULTS: The results showed that the studied water bodies have high variability in all measured variables: a) between hydrograph phases; b) among main rivers; and c) between opposite margins of Japurá River; CONCLUSIONS: This shows the remarkable influence of the flood pulse and the primary water source on the limnology of this system. The monitoring of physical and chemical limnological variables in Mamirauá will serve as future reference for comparison with disturbed areas, such as the Lower Amazon, and as a baseline for modeling the effects of climate change and anthropogenic influences on Amazon aquatic ecosystem.OBJETIVO: Esse trabalho investiga a variação temporal e espacial de algumas características limnológicas dos lagos da planície de inundação da região de confluência dos Rios Japurá e Solimões, onde está localizada a Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM); MÉTODOS: Analisaram-se temperatura, condutividade, pH, oxigênio dissolvido, turbidez e transparência da água em três profundidades (superfície, Secchi e no limite da zona fótica) e coletadas amostras de água na superfície para a determinação de material orgânico e inorgânico em suspensão, clorofila-a, feofitina, nitrogênio e fósforo total, carbono orgânico e inorgânico dissolvido, em duas fases da hidrógrafa, água alta em 2009, e água baixa em 2008, 2009 e 2010; RESULTADOS: Os resultados mostraram que as variáveis medidas possuem uma alta variabilidade nos corpos d'água na região de estudo: a) entre as fases da hidrógrafas; b) entre os rios principais; e c) entre as margens opostas do Rio Japurá, mostrando a importância do pulso de inundação na variação dos parâmetros físicos e químicos e ainda a em relação ao rio principal de alimentação; CONCLUSÕES: O monitoramento dos parâmetros físicos e químicos em Mamirauá servirá como futura referência para comparação com outras regiões menos preservadas, como o Baixo Amazonas, e ainda como linha de base para modelos sobre efeitos das mudanças climáticas e influências antropogênicas no ecossistema aquático Amazônico.