Análise da Evapotranspiração Real para a Bacia da Lagoa da Conceição, em Florianópolis - SC, com Produtos de Imagens Landsat 8 e 9

Abstract

O presente trabalho apresenta o uso de produtos de imagens Landsat 8 e 9 para o estudo da evapotranspiração da bacia da Lagoa da Conceição, localizada em Florianópolis, ao sul do Brasil. A evapotranspiração é um componente importante do ciclo hidrológico, e é resultado da transpiração de vegetais e evaporação da água de superfícies terrestres. O objetivo do estudo foi avaliar a estimativa da evapotranspiração real da bacia para os diferentes usos e cobertura do solo, e comparar o resultado calculado com os valores de evapotranspiração prontos obtidos pelas imagens Landsat. Foram utilizados dados de uma estação meteorológica local para a estimativa de Evapotranspiração Potencial através do método de Penman-Monteith (FAO-56), e o produto Landsat Collection 2 de coeficiente de evapotranspiração (ETF), para estimar a ET real, como dados de entrada. O processamento destes se deu com auxílio dos softwares REF-ET, QGIS e programação em linguagem Python para desenvolvimento de algoritmos capazes de calcular e processar as imagens para gerar valores de evapotranspiração real, em mm.dia-1, para cada classe de solo. Os resultados indicaram que a evapotranspiração média mensal da bacia, entre os anos de 2017 a 2023 foi de cerca de 49,7 mm.mês-1. Sendo a média mensal para: zonas urbanas igual a 32,8 mm.mês 1; área de florestas igual a 68,1 mm.mês-1; dunas igual 37,8 mm.mês-1; gramíneas igual 35,4 mm.mês-1; e corpo hídrico da lagoa igual 74,6 mm.mês-1. A evapotranspiração da bacia apresenta variações sazonais, sendo maior no verão e menor no inverno, e distribuição heterogênea da evapotranspiração na bacia, com valores mais altos nas áreas próximas à lagoa e valores mais baixos nas áreas de zona urbana. Houve, também, uma boa correlação entre a evapotranspiração obtida pela NASA e a calculada com dados meteorológicos locais, podendo-se inferir que o sensoriamento remoto pode ser uma ferramenta útil para o estudo dos recursos naturais, permitindo a identificação de áreas com maior e menor demanda hídrica. Essas informações podem subsidiar futuros estudos sobre a gestão dos recursos hídricos na região da Lagoa da Conceição, contribuindo para a preservação do ecossistema local.

The present study presents the use of Landsat 8 and 9 images products for studying the evapotranspiration of Lagoa da Conceição watershed, located in Florianópolis, southern Brazil. Evapotranspiration is an important component of the hydrological cycle, and it results from the transpiration of plants and the evaporation of water from terrestrial surfaces. The objective of the study was to evaluate the estimation of actual evapotranspiration for different land uses and land cover within the watershed and compare the calculated result with ready-made evapotranspiration values obtained from Landsat images. Data from a local meteorological station were used for estimating Potential Evapotranspiration using the Penman-Monteith method (FAO-56), and Landsat Collection 2 Evapotranspiration Fraction (ETF) product was used to estimate actual evapotranspiration as input data. Processing of these data was done using REF-ET software, QGIS, and Python programming language to develop algorithms capable of calculating and processing the images to generate actual evapotranspiration values, in mm.day-1, for each land cover class. The results indicated that the average monthly evapotranspiration for the watershed, between the years 2017 and 2023, was approximately 49.7 mm.month-1. The monthly averages for different land cover classes were: urban areas 32.8 mm.month-1, forest areas 68.1 mm.month-1, dunes 37.8 mm.month-1, grasslands 35.4 mm.month-1, and the water body of the lagoon 74.6 mm.month-1. Evapotranspiration in the watershed showed seasonal variations, with higher values in summer and lower values in winter, and heterogeneous distribution of actual evapotranspiration within the watershed, with higher values near the lagoon and lower values in urban areas. There was a good correlation between evapotranspiration obtained from NASA and calculated using local meteorological data, suggesting that remote sensing can be a useful tool for studying natural resources and identifying areas with higher and lower water demand. This information can support future studies on water resource management in the Lagoa da Conceição region, contributing to the preservation of the local ecosystem.