Pesquisa busca transformar a gestão HAB

FUNDAÇÃO DE CONSERVAÇÃO SANIBEL-CAPTIVA

A Sanibel-Captiva Conservation Foundation informou que seu Marine Lab está liderando a campanha de campo para um esforço de amostragem de água que está informando um modelo de transformador de inteligência artificial de última geração para gerenciar melhor o fluxo de água do Lago Okeechobee para o Caloosahatchee. As análises de amostras são incorporadas às simulações de modelos para ajudar a identificar os fatores causadores da proliferação de algas nocivas, ou HABs, e estabelecer metas para melhorias necessárias na qualidade da água.

O SCCF está colaborando com o Centro de Soluções Costeiras da Universidade da Flórida e outros pesquisadores da UF para orientar os gestores de água no fornecimento de água doce, minimizando os impactos negativos das cargas de nutrientes das atividades hortícolas.

Uma característica distintiva do modelo é sua capacidade de prestar atenção às informações mais relevantes com as quais foi treinado para trabalhar. No projeto, a equipe treina o modelo para aprender com anos de dados arquivados para prever variáveis, como vazão, salinidade e concentração de nitrato.

Como co-investigador principal, o diretor do Marine Lab, Dr. Eric Milbrandt, está utilizando métodos para detecção precoce de HAB através das estações de monitoramento contínuo da qualidade da água da Rede de Observação do Rio, Estuário e Costa e um programa de amostragem abrangente e direcionado - ferramentas críticas em uma região onde a qualidade da água o monitoramento ocorreu em grande parte como uma reação aos eventos de floração.

“A modelagem usada para prever melhor a proliferação de algas nocivas é apoiada e validada por uma campanha de campo para coletar amostras de água do Lago Okeechobee ao Golfo do México”, disse Milbrandt, que lidera o esforço de amostragem. "Coletamos dados de qualidade da água e amostras de água que são entregues aos pesquisadores da Universidade da Flórida, Drs. Elise Morrison e Ed Phlips. Outras amostras de água são analisadas no SCCF Marine Lab."

FUNDAÇÃO DE CONSERVAÇÃO SANIBEL-CAPTIVA

O modelo aprende a ler as condições atuais na água e a previsão do tempo de uma região, fazendo previsões precisas de até 14 dias para a área que está sendo estudada. A capacidade dos modelos Transformers de extrair informações de grandes conjuntos de dados levou a um melhor desempenho, em comparação com os métodos anteriores de modelagem hidrológica, e pode modelar uma gama mais ampla de variáveis.

Os membros da equipe do projeto Morrison, professor assistente da Escola de Engenharia de Infraestrutura e Meio Ambiente Sustentável, e Phlips, professor da Escola de Florestas, Pescas e Ciências Geomáticas do Instituto de Ciências Agrícolas e Alimentares, estão desenvolvendo novos métodos de amostragem da qualidade da água para identificar as fontes específicas de nutrientes que alimentam os HABs, sua origem e seu impacto nas comunidades de fitoplâncton — algas.

Milbrandt enfatizou a importância de um foco científico concentrado no ecossistema.

“Vivemos e trabalhamos em uma ilha barreira com conhecimento local limitado, então este projeto é empolgante devido à profundidade e amplitude de novas ferramentas e conhecimentos que serão trazidos para a região para ajudar a combater o declínio da qualidade da água”, disse ele. “HABs estão causando muitos efeitos negativos, desde mortandade de peixes até grandes zonas hipóxicas (com baixo teor de oxigênio), até proliferação de algas verde-azuladas que entopem nossas vias navegáveis, todas as quais afetam negativamente nossa economia baseada no turismo”.

O SCCF informou que o próximo passo é aplicar o modelo do transformador em tempo real, com dados de agências de previsão do tempo para automatizar as previsões no dia a dia.

Este trabalho faz parte de um projeto para integrar modelos de lagos, bacias hidrográficas e estuarinos para orientar a gestão da água na mitigação do impacto das HABs. O projeto é uma parceria entre a UF, a University of South Florida, a North Carolina State University e o SCCF, com o apoio financeiro do US Army Corps of Engineers.

O estudo é uma abordagem multifacetada de pesquisadores da UF e seus colaboradores sobre um fenômeno que tem atormentado os ecossistemas costeiros, particularmente no sudoeste da Flórida, com maior frequência.

Um estudo conduzido pela UF e publicado em 2020 mostrou que, em um período de 16 anos, houve 28 vezes em que um condado da Flórida experimentou um mês com 15 ou mais dias de presença de maré vermelha. Todos eles ocorreram em um dos seis condados – Pinellas, Manatee, Sarasota, Charlotte, Lee ou Collier – que compreendem 200 milhas de costa no sudoeste da Flórida.