Anais: Geotecnologias e mapeamento geomorfológico

Utilização de imagens Cosmo-SkyMed para a identificação de feições geomorfológicas no ambiente proglacial das geleiras localizadas no setor norte da baía do Almirantado, ilha Rei George, Shetlands do Sul, Antártica

AUTORES
Rosa, K.K. (UFRGS) ; Mendes Jr, C.W. (UFRGS) ; Vieira, R. (UFF) ; Arigony-neto, J. (FURG) ; Simões, J.C. (UFRGS)

RESUMO
Este estudo trata-se da utilização de imagens da banda X Cosmo-SkyMed para a realização de investigações da geomorfologia glacial da área proglacial na Enseada Martel, ilha Rei George, Shetlands do Sul, Antártica. A pesquisa mostra a aplicação de filtros específicos com imagens de diferentes polarizações para as identificações de feições geomorfológicas, incluindo lineações glaciais, morainas, flutings, canais de água de degelo, lagos e aretês.

PALAVRAS CHAVES
mapeamento geomorfológico; sensoriamento remoto; imagens Cosmo SkyMed

ABSTRACT
This study concerns the attempt to use the X band Cosmo-SkyMed images to investigate glacial geomorphology of the proglacial area, in Martel inlet, King George Island, South Shetlands, Antarctica. This paper shows filters application at several polarizations images for glacial landforms discrimination, including glacial lineations, moraines, flutings, meltwater channels, lakes and aretes.

KEYWORDS
geomorphic mapping; remote sensing; Cosmo-SkyMed images

INTRODUÇÃO
Ambientes glaciais representam indicadores sensitivos às mudanças climáticas e agem como importantes reguladores do sistema climático global, pois influenciam no albedo e contribuem para o gradiente térmico global. Massas das geleiras e calotas de gelo localizadas em áreas subpolares da Antártica têm retraído como uma consequência do aquecimento regional (Zemp et al., 2008). Vários estudos indicam que estas geleiras mostram uma rápida reposta a estas mudanças (Abdalati e Steffen, 2001; Paul et al., 2004; Bolch e Kamp, 2006). A análise das geoformas glaciais, relevadas durante a deglaciação, é relevante para o melhor entendimento dos processos sedimentares glaciais e também para revelar a dinâmica glacial. Este estudo trata-se da utilização de imagens da banda X Cosmo-SkyMed para a realização de investigações da geomorfologia glacial da área proglacial na Enseada Martel, ilha Rei George, Shetlands do Sul, Antártica. A enseada Martel (Figura 1) é circundada por geleiras de marés ou com frente terrestre. Processos relacionados ao degelo de neve e gelo controlam fortemente esses ambientes. As geleiras de maré possuem gradiente superficial acentuado, fluxo relativamente rápido e muitas fendas. Algumas geleiras, como a Wanda, Dragão e Professor se caracterizam pela atual frente terrestre. Vários estudos têm evidenciado a retração de geleiras na ilha Rei George desde 1956 (Park et al., 1998; Simões et al., 1999; Arigony-Neto, et al., 2001; Braun e Gossmann, 2002). Com o processo de retração há a exposição de um amplo ambiente proglacial.

MATERIAL E MÉTODOS
A identificação de feições geomorfológicas nos ambientes proglaciais das geleiras que fluem para a enseada Martel foi realizada através da aplicação de operações de filtragens em 4 imagens COSMO-SkyMed na banda X, com polarizações HH e VV, no modo spotlight, obtidas no mesmo período do campo de 2011, e ortorretificadas com 1 metro de resolução, com a aplicação de filtros específicos e analise textural. A identificação das formas foi baseada em Glasser et al. (2005), Smith e Clark (2005), Gustavsson et al. (2006); Benn e Evans, 2010.

RESULTADOS E DISCUSSÃO
Neste trabalho é apresentada uma avaliação do uso de imagens COSMO-SkyMed para a interpretação geomorfológica glacial em áreas subpolares. A aplicação de filtros específicos em determinadas polarizações, aliada à alta resolução espacial das imagens, providenciou uma melhor distinção de feições geomorfológicas do que imagens óticas. Como resultado, várias feições geomorfológicas glaciais foram identificadas, incluindo lineações glaciais, morainas, flutings, canais de água de degelo, lagos e aretês. Bancos morâinicos também foram identificados com a utilização de imagens COSMO-SkyMed. Filtros direcionais NW de realce de bordas resultaram em delineação das feições morâinicas na área de estudo. Feição de pavimento rochoso estriado exposto, na parte frontal da geleira Wanda é identificado pela tonalidade escura devido à superfície lisa e presença de material basáltico, com maior constante dielétrica (12) do que os depósitos sedimentares adjacentes com granulometrias silte seco e areia seca (constante dielétrica 3,5 - 2,5 respectivamente). Feições erosivas como aretês, formados predominantemente com orientações N e NE (Figure 2), devido ao forte controle estrutural na área de estudo, são melhor delineadas na polarização VV e com a aplicação de determinados filtros. Depósitos de fluxo de detritos são identificados em áreas de depósitos morâinicos com facetas íngremes e são responsáveis por um alto retroespalhamento devido à presença de maior granulometria sedimentar e assim são facilmente identificadas. O mapeamento geomorfológico possibilitou análises dos processos atuantes na área de estudo, tais como processos erosivos e fluxo de encosta causando retrabalhamento dos depósitos. Este estudo mostrou o potencial do uso destas imagens e metodologia para o mapeamento geomorfológico, pois providenciam visualização detalhada da morfologia superficial e, assim, o melhor entendimento da dinâmica glacial e geomorfológica no ambiente recentemente deglaciarizado. Desta forma, esta metodologia releva-se com potencial para aplicar em estudos dos processos geomorfológicos glaciais e monitoramento de processos paraglaciais em regiões subpolares em reflexo à variabilidade climática evidenciada nesta área da Antártica. A grande influencia de nuvens na área de estudo limita muitas vezes o uso de dados de sensores ópticos orbitais em estudos de áreas continentais e oceânicas das regiões polares, assim sensores ativos têm vantagens para a utilização nestas áreas. Imagens Cosmo-SkyMed na banda X providenciam dados de alta resolução espacial e permitem o contínuo monitoramento destes ambientes de difícil acesso.





Figura 2

Aretês formados predominantemente com orientações N e NE in Keller Peninsula and Ullman point.

CONSIDERAÇÕES FINAIS
A aplicação de filtros específicos em imagens de alta resolução espacial COSMO-SkyMed com diferentes polarizações (VV e HH), relevou-se com potencial na aplicação em análise e monitoramento de processos geomorfológicos glaciais e paraglaciais em regiões subpolares. O mapeamento da distribuição espacial das geoformas glaciais é relevante para inferir a extensão, padrão do fluxo de gelo e dinâmica glacial. Foram observadas recentes alterações ambientais na área deglaciarizada, como a ocorrência de atividade paraglacial.

AGRADECIMENTOS
A presente pesquisa é financiada pelo Programa Antártico Brasileiro (PROANTAR), pelo CNPq e as imagens usadas neste trabalho foram fornecidas pelo projeto 2294 da Italian Space Agency (ASI).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA
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