RESUMO Este estudo objetiva estimar as variáveis limnológicas a partir de dados de sensoriamento remoto. Os dados foram coletados em 20 pontos no reservatório Orós, Ceará, em março de 2011 e agosto de 2012. Foram analisados os atributos: transparência de Secchi, turbidez, sedimentos inorgânicos em suspensão (SIS), condutividade elétrica da água (CE) e dados radiométricos. Posteriormente, foram realizadas análises de correlação entre o fator de reflectância bidirecional - FR e os dados de SIS, CE, turbidez e transparência e gerados os modelos de regressão simples. Para o atributo SIS o modelo ajustado foi o potencial (SIS = 860,1679*FRλ7201/0,6427), com um coeficiente de determinação (R2) de 0,90. Para a variável turbidez, o modelo de regressão ajustado foi Turb = ((FRλ720 – 0,0217)/0,0017) e com R2 de 0,90. O modelo de regressão ajustado para a transparência foi Transp = ((-FRλ653 + 0,171)/0,1375) e com R2 de 0,92. O modelo de regressão ajustado para a condutividade elétrica foi CE = ((-FRλ632 + 0,5352)/1,6278) e com R2 igual a 0,93. Para todos os modelos os valores de p (p-value) foram menores que 0,001. Os modelos desenvolvidos indicam que as variáveis limnológicas podem ser quantificadas remotamente.

ABSTRACT This study aimed to estimate limnological parameters using remote sensing data. Data were sampled in 20 sites in the Orós reservoir in Ceará State, Brazil in March/2011 and August/2012. Secchi transparency, turbidity, suspended inorganic sediments (SIS), transparency, electrical conductivity of water (CE), and radiometric data were analysed. After sampling the data were submitted to correlation and regression analysis between the bidirectional reflectance factor (FR) and SIS, CE, turbidity and transparency data. For estimating SIS the adjusted model was the potential model (SIS = 860.1679*FRλ7201/0.6427) with a coefficient of determination (R2) of 0.90. For turbidity the best model was represented by euqation Turb = (FRλ720 – 0.0217)/0.0017 providing a R2 of 0.90 and the best model for transparency was Transp = (-FRλ653 + 0.171)/0.1375 with an R2 of 0.92. For the electrical conductivity of water the CE = (-FRλ632 + 0.5352)/1.6278 was the best with a R2 of 0.93. For all these models, p-value was smaller than 0.001. These models seems to be reliable and indicate that these limnological variables can be estimated using in situ remote sensing data.

Técnicas de estatística multivariada foram empregadas com o objetivo de identificar a similaridade dos reservatórios superficiais do Ceará, com relação à salinidade das águas e identificar os fatores determinantes da qualidade das águas. Os dados utilizados foram provenientes do banco de dados da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará, no período de 1998/2009, no total de 807 amostras de 48 reservatórios. Os parâmetros considerados foram: Cl-, Ca2+, Mg2+, Na+, HCO3 -, CE e RAS. A análise de agrupamento hierárquico formou quatro grupos distintos, sendo determinantes os tipos e concentrações dos sais analisados. Nos grupos 1 e 2 a salinidade da água é definida principalmente pelas condições naturais de solo e clima da região e nos grupos 3 e 4, além desses fatores, a influência antrópica. O emprego da análise de fator/análise de componente principal promoveu a redução de sete características das águas superficiais do Estado Ceará, para dois componentes, sendo que o primeiro componente explicou 57,28% e o segundo, 26,77% da variância contida nas sete variáveis. Os parâmetros mais representativos na variabilidade da salinidade das águas foram Cl-, CE, Na+ e Mg2+, relacionados com a solubilidade dos sais.

Multivariate statistical techniques were employed in order to identify the similarity in the salinity levels of the water reservoirs of Ceará State, Brazil. Also, to identify the factors that explain the variability of water quality. The data set used in this investigation came from the Company of Water Management (COGERH). The studied period extended from 1998 to 2009, in a total of 807 samples from 48 different sources. The investigated parameters were: Cl-, Ca2+, Mg2+,Na+, HCO3 -, EC and SAR. The Hierarchical Cluster Analysis identified four groups, being the types and concentrations of the analyzed salts the determining factors. In groups 1 and 2, the salinity level of the water was, mainly, due to the geology and the climate of the region. While for group 3 and 4, besides these factors, the water salinity was influenced by human activities. According to the results, the first and the second components (independent factors) explaining, 57.28 and 26.77%, respectively, the total variance of seven variables. The most important parameters related to the variability of the water salinity level were Cl-, CE, Na+ and Mg2+, which were related to salt solubility.

Para avaliar o risco de salinidade e de sodicidade do solo pelo manejo da irrigação, desenvolveu-se estudo comparativo entre os valores de CEes e RAS de área irrigada com os da mata nativa. A investigação ocorreu nos Distritos Irrigados Baixo Acaraú (DIBAU) e Araras Norte (DIPAN), localizados na Bacia do Acaraú. As amostras de solo foram coletadas bimestralmente, de maio/2003 a set./2005, nas camadas de 0-0,30 m; 0,30-0,60 m; 0,60-0,90 m e 0,90-1,20 m, sendo as análises efetuadas no Laboratório de Solo e Água da Embrapa Agroindústria Tropical. Para identificar se os incrementos dos parâmetros estudados eram estatisticamente significativos, aplicou-se o teste de Wilcoxon. Os incrementos de CEes foram maiores no DIPAN, com média de 250%, enquanto no DIBAU, a média atingiu 50%. Em 2004, as precipitações pluviométricas levaram a área irrigada do DIBAU à condição de mata nativa, não ocorrendo o mesmo no DIPAN. Para a RAS, os incrementos médios situaram-se em torno de 200% (DIBAU) e não houve incremento no DIPAN. Portanto, os solos do DIBAU apresentaram maior predisposição à sodicidade, e os do DIPAN, maior risco de salinização. Apesar dos incrementos, os valores da CEes e RAS apresentaram-se inferiores ao limite de classificação de solos salinos e sódicos, respectivamente. No DIBAU, a chuva teve maior influência no processo de lixiviação devido à predominância da textura arenosa dos solos.

To identify the soil salinity and sodium risk, due to irrigation management, was carried out a comparative study of the Electric Conductivity (EC) and Sodium Adsorption Ration (SAR) values, between an irrigated area and an undisturbed land (MN). The investigation occurred at two Irrigated Districts: Baixo Acaraú (DIBAU) and Araras Norte (DIPAN) sited in Acaraú watershed, Ceará, Brazil. Soils samples were collected, in 0-30 m; 30-60 m; 60-90 m and 90-120 cm layers, in bimestrial period, from May/2003 to September/2005. Analyses were carried out at Embrapa Soil and Water Laboratory. To identify if the addition of salts in the soils were statistically significant the Wilcoxon paired test was applied. The EC increments were higher in DIPAN with an average of 250%, while in DIBAU the average reached 50%. The total rainfall registered in 2004 was enough to guide the irrigated soils in DIBAU to a similar condition of undisturbed land area. The same did not occur with the soil in DIPAN. The medium values of SAR increments in DIBAU were around 200%. An increasing of SAR was not registered at DIPAN. Therefore, the soils of DIBAU showed higher tendency to sodium problems, while the soils at DIPAN presented a higher risk of salinity. Despite of the registered increments, EC and SAR values were lower than those of salinity and sodium soils, respectively. Also, results showed that the action of rainfall in the leaching process of salts was higher at DIBAU, due to the soil texture (sand soils).