Morphodynamic study of the lacustrine environment in Anavilhanas archipelago, Negro River, Amazon basin
Keywords:
Floodplain, Fluvial geomorphology, Suspended sediment, Remote sensingAbstract
The Negro River before the confluence with the Amazon River presents a complex fluvial system composed of islands, channels and lakes interconnected to the floodplain, which is known as the Anavilhanas Archipelago. This study analyzed the morphodynamics characteristics of the lakes inside the Anavilhanas Archipelago using images from the Sentinel-1 (SAR sensor) and Landsat-5 (TM sensor) satellites. Bathymetric data, suspended sediment concentration and grain size from the Apacú Lake, the largest lake in Anavilhanas, are also presented. Based on images from the Sentinel1 satellite, a water surface ranging from 390 to 340 km2 was detected in the hydrological year 2017. The Anavilhanas fluvial complex has a surface of 2000 km2, of which 20% of this area is occupied by more than 300 lakes with elongated and narrow morphometry, with size ranging from 0.01 to 59 km2, where 63% are less than 0.53 km2. The annual hydrological dynamics of the Negro River causes low changes in the water surface of the Anavilhanas lake system, with a variation of 15% in the area occupied by the lakes between the period of high water and low water levels. The largest lake in Anavilhanas (Apacú Lake) has an annual average of suspended sediment concentration of 4.15 mg L-1, composed of fine particles (D50 0.02 mm). This paper presents to the scientific community a detailed morphometric survey of the Anavilhanas lakes and the analysis of their local characteristics in relation to the geomorphological style of the lower Negro River.
Downloads
References
ABRIL, G.; MARTINEZ, J.-M.; ARTIGAS, L. F.; MOREIRA-TURCQ, P.; et al. Amazon River carbon dioxide outgassing fuelled by wetlands. Nature, v. 505, p. 395-398, 2014. Disponível em: <https://doi.org/10.1038/nature12797>. Acesso em: 22 mai. 2019.
AFFONSO, A. G. Relação entre parâmetros ambientais e a densidade de pirarucu nos lagos de várzea de Mamirauá: uma análise multi-sensor. Tese (Doutorado em Sensoriamento Remoto). Programa de Pós-graduação em Sensoriamento Remoto. São José dos Campos: INPE. 2012.
ALMEIDA-FILHO, R.; SHIMABUKURO, Y. E.; BEISL, C. H. Assessment of landscape changes in the Anavilhanas Archipelago during the flood peak and drought events in the rio Negro, central Amazônia, Brazil. Revista Brasileira de Cartografia, v. 68, p. 957-964, 2016.
ALVES, N. de S. Mapeamento hidromorfodinâmico do Complexo Fluvial de Anavilhanas: contribuição aos estudos de Geomorfologia Fluvial de rios Amazônicos. Tese (Doutorado). Programa de Pós-graduação em Geografia Física. São Paulo: USP. 2013.
ASSAHIRA, C.; PIEDADE, M. T. F.; TRUMBORE, S. E.; WITTMANN, F.; et al. Tree mortality of a flood-adapted species in response of hydrographic changes caused by an Amazonian river dam. Forest Ecology and Management, v. 396, p. 113 - 123, 2017. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0378112716309227>. Acesso em: 30 mai. 2019.
BARBOSA, R. O. Estudos sedimentológicos e estratigráficos dos depósitos sedimentares quartenários do arquipélago de Anavilhanas, município de Novo Airão (Amazônia Central). Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-graduação em Geociências. Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2015.
BRASIL. ICMBio. Plano de Manejo do Parque Nacional de Anavilhanas - versão resumida. Novo Airão, 2017.
CANDIDO, L. A.; SOUZA, J. M. Prováveis alterações na temperatura e precipitação na bacia do rio Negro nos cenários de mudanças climáticas. In: FERREIRA, S. J. F.; SILVA, M. L. DA; PASCOALOTO, D. (Eds.) Amazônia das íguas: Qualidade, Ecologia e Educação Ambiental. Manaus: Valer/FAPEAM/INPA, 2016.
CHAO, N. Fisheries, diversity and conservation of ornamental fish of the Rio Negro River, Brazil - a review of Project Piaba (1989-99). S.L: S.E, 2001.
CORDEIRO, R. C.; MOREIRA-TURCQ, P. F.; TURCQ, B. J.; et al. Acumulação de carbono em lagos amazônicos como indicador de eventos paleoclimáticos e antrópicos. Oecologia Australis, v. 12, p. 130 - 154, 2008. Disponível em: <https://revistas.ufrj.br/index.php/oa/article/view/5714>. Acesso em: 22 nov. 2019.
EPE - Empresa de Pesquisa Energética. Usina Hidrelétrica (UHE) Bem Querer. 2018. Disponível em: <http://www.uhebemquerer.com.br>. Acesso em: 11 dez. 2018.
ESA - European Space Agency. Copernicus Open Access Hub. 2018. Disponível em: <https://scihub.copernicus.eu/dhus/#/home> Acesso em: 11 ago. 2018
FILIZOLA, N.; GUYOT, J. L. Suspended sediment yields in the Amazon basin: an assessment using the Brazilian national data set. Hydrological Processes, v. 23, p 3207 - 3215. 2009. Disponível em: <http://doi.wiley.com/10.1002/hyp.7394>. Acesso em: 22 mai. 2019.
FRANÇA, A. M. S.; FLORENZANO, T. G.; NOVO, E. M. L. M. Satellite Images Applied to Assess the Influence of Amazon River Seasonal Dynamic on the Floodplain Lake Morphology. Open Journal of Ecology, v. 4, p. 820 - 831. 2014. Disponível em: <http://www.scirp.org/journal/doi.aspx?DOI=10.4236/oje.2014.413070>. Acesso em: 01 ago. 2019.
FRANZINELLI, E.; IGREJA, H. Modern sedimentation in the Lower Negro River, Amazonas State, Brazil. Geomorphology, v. 44, p. 259 - 271. 2002. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0169555X01001787>. Acesso em: 23 mai. 2019.
HINDERER, M. From gullies to mountain belts: A review of sediment budgets at various scales. Sedimentary Geology, v. 280, p. 21 - 59. 2012. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0037073812000772>. Acesso em: 25 nov. 2019.
HYBAM. Observatório Ambiental SO HYBAM. Disponível em: <http://www.orehybam.org>. Acesso em: 11 dez. 2019.
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística . Geociências. Disponível em: <https://www.ibge.gov.br/geociencias/downloads-geociencias.html> Acesso em: 11 ago. 2005.
JUNK, W. J.; WITTMANN, F.; SCHÖNGART, J.; PIEDADE, M. T. F. A classification of the major habitats of Amazonian black-water river floodplains and a comparison with their white-water counterparts. Wetlands Ecology and Management, v. 23, p. 677 - 693. 2015. Disponível em: <http://link.springer.com/10.1007/s11273-015-9412-8>. Acesso em: 12 jun. 2019.
JUNK, W.; BAYLEY, P.; SPARKS, R. The Flood Pulse Concept in River-Floodplain Systems. Can. Spec. Public Fish. Aquat. Sci. v. 106, p. 110 - 127. 1989.
LATRUBESSE, E. M.; FRANZINELLI, E. The late Quaternary evolution of the Negro River, Amazon, Brazil: Implications for island and floodplain formation in large anabranching tropical systems. Geomorphology, v. 70, p. 372 - 397. 2005. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0169555X05000826>. Acesso em: 23 mai. 2019.
LATRUBESSE, E. M. Amazon lakes. In: HELLSTRÖM, T.; FAIRBRIDGE, R.W.; BENGTSSON, L.; WOHLFARTH, B.; HERSCHY, R.W.; HARGEBY, A.; et al. (Eds.), Lakes and Reservoirs. Berlin: Springer Verlag, 2012. Disponível em: <http://www.springerlink.com/index/10.1007/978-1-4020-4410-6_36>. Acesso em: 23 mai. 2019.
LATRUBESSE, E. M.; STEVAUX, J. C. The Anavilhanas and Mariuá Archipelagos: Fluvial Wonders from the Negro River, Amazon Basin. In: VIEIRA, B. C.; SALGADO, A. A. R.; SANTOS, L. J. C. (Eds.) Landscapes and Landforms of Brazil. Dordrecht: Springer, 2015. Disponível em: <http://link.springer.com/10.1007/978-94-017-8023-0_14>. Acesso em: 23 mai. 2019.
LATRUBESSE, E. M.; ARIMA, E. Y.; DUNNE, T.; PARK, E.; BAKER, V. R.; D"™HORTA, F. M.; et al. Damming the rivers of the Amazon basin. Nature, v. 546, p. 363 - 369. 2017. Disponível em: <http://www.nature.com/articles/nature22333>. Acesso em: 23 mai. 2019.
MARENGO, J. A.; ESPINOZA, J. C. Extreme seasonal droughts and floods in Amazonia: causes, trends and impacts. International Journal of Climatology, v. 36, p. 1033 - 1050. 2016. Disponível em: < http://doi.wiley.com/10.1002/joc.4420>. Acesso em: 02 jun. 2019.
MARINHO, R. R.; PARADELLA, W. R.; RENNÓ, C. D.; OLIVEIRA, C. G. de. Aplicação de imagens SAR orbitais em desastres naturais: mapeamento das inundações de 2008 no Vale do Itajaí, SC. Revista Brasileira de Cartografia, v. 64, p. 317 - 330. 2012.
MARINHO, R. R. Integração de dados de campo e sensoriamento remoto no estudo do fluxo de água e matéria no Arquipélago de Anavilhanas, Rio Negro – Amazonas, Brasil. Tese (Doutorado). Programa de Pós-graduação em Clima e Ambiente. Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Manaus. 2019.
MARINHO, R. R.; MOREIRA, W. P.; FILIZOLA, N. P.; OLIVEIRA, T. C. S. de. O projeto HIDROGEOS-NEGRO no arquipélago de Anavilhanas, Novo Airão (AM). Revista Geonorte, v. 10, p. 153 - 167. 2019. Disponível em: <https://doi.org/10.21170/geonorte.2019.V.10.N.34.153.167>. Acesso em: 04 jul. 2019.
MEADE, R. H.; RAYOL, J. M.; DA CONCEICíO, S. C.; NATIVIDADE, J.R.G. Backwater effects in the Amazon River basin of Brazil. Environmental Geology and Water Sciences, v. 18, p. 105 - 114. 1991. Disponível em: <https://doi.org/10.1007/BF01704664>. Acesso em: 23 mai. 2019.
MELACK, J. M.; HESS, L. L. Remote Sensing of the Distribution and Extent of Wetlands in the Amazon Basin. In: JUNK, W. J. PIEDADE, M. WITTMANN, F. SCHÖNGART J., PAROLIN P. (Eds.) Amazonian Floodplain Forests. Dordrecht: Springer. 2010. Disponível em: <http://link.springer.com/10.1007/978-90-481-8725-6_3>. Acesso em: 23 mai. 2019.
MESSAGER, M. L.; LEHNER, B.; GRILL, G.; NEDEVA, I.; SCHMITT, O. Estimating the volume and age of water stored in global lakes using a geo-statistical approach. Nature Communications, v. 7, p. 13603. 2016. Disponível em: <http://www.nature.com/articles/ncomms13603>. Acesso em: 12 jun. 2019.
MMA - Ministério do Meio Ambiente. Download de dados geográficos. Disponível em: < http://mapas.mma.gov.br/i3geo/datadownload.htm> Acesso em: 21 abr. 2010.
MONTERO, J. C.; LATRUBESSE, E. M. The igapó of the Negro River in central Amazonia: Linking late-successional inundation forest with fluvial geomorphology. Journal of South American Earth Sciences, v. 46, p. 137 - 149. 2013. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0895981113000850>. Acesso em: 23 mai. 2019.
MORAIS, R. P. DE; OLIVEIRA, L. G.; LATRUBESSE, E. M.; PINHEIRO, R.C.D. Morfometria de sistemas lacustres da planície aluvial do médio rio Araguaia. Acta Scientiarum. Biological Sciences, v. 27, p. 203 - 213. 2005.
MOREIRA, M. A. Fundamentos do Sensoriamento Remoto. Viçosa: Editora UFV, 2011.
MOREIRA-TURCQ, P.; SEYLER, P.; GUYOT, J.L.; ETCHEBER, H. Exportation of organic carbon from the Amazon River and its main tributaries. Hydrological Processes, v. 17, p. 1329 - 1344. 2003. Disponível em: <http://doi.wiley.com/10.1002/hyp.1287>. Acesso em: 30 mai. 2019.
MÜLLER SCHMIED, H. et al. Sensitivity of simulated global-scale freshwater fluxes and storages to input data, hydrological model structure, human water use and calibration. Hydrology and Earth System Sciences, v. 18, n. 9, p. 3511 - 3538, 2014. Disponível em: <https://hess.copernicus.org/articles/18/3511/2014/>. Acesso em: 28 jun. 2020.
NANSON, G. C. Anabranching and Anastomosing Rivers. In: SHRODER, J.F. (Ed.), Treatise on Geomorphology. San Diego: Academic Press, p.330 - 345. 2013. Disponível em: <https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/B978012374739600244X>. Acesso em: 23 mai. 2019.
NOVERAS, J.; YAMAMOTO, K. C.; FREITAS, C. E. C. Use of the flooded forest by fish assemblages in lakes of the National Park of Anavilhanas (Amazonas, Brazil). Acta Amazonica, v. 42, p. 561 - 566. 2012. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S004459672012000400015&lng=en&tlng=en>. Acesso em: 25 nov. 2019.
PAIRA, A.; DRAGO, E. C. Genetical, morphological and evolutional relationships of the floodplain lakes in the Middle Paraná River hydrosystem. Zeitschrift fur Geomorphologie, Supplementband, v. 145, p. 207 - 228. 2006.
PARADELLA, W.; SANTOS, A. R.; VENEZIANI, P.; CUNHA, E. S. Radares Imageadores nas Geociências: Estado da Arte e Perspectivas. Revista Brasileira de Cartografia, v. 57, p. 56 - 62. 2005
PARK, E.; LATRUBESSE, E. Radares Modeling suspended sediment distribution patterns of the Amazon River using MODIS data. Remote Sensing of Environment, v. 147, p. 232 - 242. 2014. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2014.03.013>. Acesso em: 30 mai. 2019.
SAINT-PAUL, U.; ZUANON, J.; CORREA, M.A.V.; GARCíA, M.; FABRÉ, N.N.; BERGER, U.; et al. Fish Communities in Central Amazonian White and Blackwater Floodplains. Environmental Biology of Fishes, v. 57, p. 235 - 250. 2000. Disponível em: <https://doi.org/10.1023/A:1007699130333>. Acesso em: 23 mai. 2019.
SCABIN, A.B.; COSTA, F.R.C.; SCHÖNGART, J. The spatial distribution of illegal logging in the Anavilhanas archipelago (Central Amazonia) and logging impacts on species. Environmental Conservation, v. 39, p. 111 - 121. 2012. Disponível em: <https://www.cambridge.org/core/product/identifier/S0376892911000610/type/journal_artic le>. Acesso em: 30 mai. 2019.
SILVA, V. C. ANICETO, K. P. MARINHO, R. R. FILIZOLA, N. P. Caracterização hidrológica dos sistemas lacustres do Arquipélago de Anavilhanas com base em sensoriamento remoto. Revista Geociências UNESP, v. 39, n. 2, p. 411–424, 2020. Disponível em: <http://www.periodicos.rc.biblioteca.unesp.br/index.php/geociencias/article/view/14357/11 696>. Acesso em: 01 ago. 2020.
SIPPEL, S. J.; HAMILTON, S.; MELACK, J. M. Inundation area and morphometry of lakes on the Amazon River floodplain, Brazil. Arch. Hydrobiol. v. 123, p. 385 - 400. 1992.
STEVAUX, J. C.; LATRUBESSE, E. M. Geomorfologia fluvial. São Paulo: Oficina de Textos, 2017.
USGS - U.S. Geological Survey. Global Visualization Viewer (GloVis). Disponível em: <https://glovis.usgs.gov/> Acesso em: 30 nov. 2017.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Authors who submit their manuscripts to Geotemas declare that the work is an original article and has not been submitted for publication, in full or in part, in another national or international scientific journal or in another circulation vehicle. The authors also declare that they agree with the transfer of the copyright of the referred article to the magazine Geotemas (University of the State of Rio Grande do Norte), allowing for later publications, as long as the source of its publication is assured. Finally, they assume public responsibility for the article, being aware that any charges arising from a claim by third parties regarding the authorship of the work may apply to them.