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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.21.2019.tde-11012019-105602
Document
Author
Full name
Octavio Ambrosio Pereira Junior
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Harari, Joseph (President)
Alba, Jose Juan Barrera
Fontes, Roberto Fioravanti Carelli
Title in Portuguese
Análise da influência de processos hidrodinâmicos na distribuição de fito e zooplâncton no sistema estuarino de Santos - São Vicente através de modelagem numérica
Keywords in Portuguese
Estuário de Santos-São Vicente
fitoplâncton
Modelagem numérica
Modelo ecológico
MOHID
Abstract in Portuguese
O conhecimento de regiões costeiras é relevante para o manejo de recursos e segurança, portanto, é de interesse social, uma vez que grande parte da população mundial vive próximo às áreas costeiras. Uma forma de se estudar o ambiente marinho é através da modelagem numérica. Modelos ecológicos proporcionam a possibilidade de avaliar o estado de eutrofização do ambiente, prever consequências ambientais, estimar respostas a variações nas concentrações de nutrientes, quantificar os fluxos nos sistemas costeiros, dentre outros. A hipótese de trabalho é que condições meteorológicas determinam a hidrodinâmica, que por sua vez influencia as propriedades da água. Além disso, o crescimento populacional de zooplâncton depende da disponibilidade de fitoplâncton como alimento, e o crescimento populacional de fitoplâncton é influenciado por nutrientes, luz e temperatura da água. Com isso, o objetivo foi analisar a influência da hidrodinâmica, disponibilidade de luz e temperatura da água na distribuição de fito e zooplâncton, através da implementação de um modelo numérico hidrodinâmico tridimensional, acoplado a um modelo ecológico, no sistema estuarino de Santos - São Vicente. Ecossistemas estuarinos são dinâmicos, complexos, biodiversos e regidos principalmente por fenômenos físicos como maré, vento e chuva. A região de estudo está localizada na região Metropolitana da Baixada Santista, abrangendo os municípios de Praia Grande, São Vicente, Cubatão, Santos e Guarujá. Para desenvolver este trabalho, foi utilizado o modelo Mohid, desenvolvido pela MARETEC no IST, que pertence à Universidade Técnica de Lisboa. Condições iniciais e de contorno foram especificadas para os processamentos do modelo; dados da literatura e trabalhos anteriores foram usados para sua implementação. Com os resultados da modelagem, distribuições de fitoplâncton foram analisadas em função das respectivas condições hidrodinâmicas, de modo a estabelecer suas interações. Os resultados do modelo para variação do nível do mar, corrente, temperatura da água, concentração de fitoplâncton e zooplâncton foram satisfatórios. Apesar disto, alguns resultados podem ser melhorados uma vez que nutrientes foram subestimados e a temperatura da água foi superestimada.
Title in English
Analysis of the influences of hydrodynamic process on phyto and zooplankton distribution at Santos-São Vicente estuarine system by numerical modeling
Keywords in English
Ecological Model
MOHID
Numerical Modeling
Phytoplankton
Santos-São Vicente Estuary
Abstract in English
Knowledge on coastal regions are relevant for the management of resources and safety, therefore of social interest, because most of the world's population live near coastal regions. One way to study the marine environment is by the numerical modelling. Ecological models enable the possibility to measure the state of eutrophication of a given environment, foresee ambiental consequences, evaluate response from variation on nutrient concentration, quantify fluxes on coastal environments and more. The hypothesis of this work is that meteorological conditions define hydrodynamics, that in it's turn define water properties. Moreover, zooplankton populational growth is dependent on phytoplankton availability as a food source, and phytoplankton populational growth is affected by nutrients, light and water temperature. Thereby, the objective was to analyze the influence of hydrodynamics, light availability and water temperature on the phyto and zooplankton, using a tridimentional hydrodynamic model, coupled with a ecological model, at Santos-São Vicente estuarine complex system. Estuarine ecosystems are dynamic, complex, biodiverse and governed mostly by physical phenomena like tides, wind and rain. The study area is located at Baixada Santista metropolitan region, encompassing Praia Grande, São Vicente, Cubatão, Santos and Guarujá. To develop this work, the model MOHID was used, which is developed by MARETEC on IST, which belongs to the Technical University of Lisbon. Initial and boundary conditions were defined for the processing of the model; literature and previous work data were used to implement the model. With the results from the modelling, phytoplankton were analyzed in function to the respective hydrodynamical conditions, in a way to establish it's interactions. The modeling results for the water level, current, water temperature, zooplankton and phytoplankton concentration were satisfactory. Despite that, some results can be improved since nutrients were underestimated and water temperature was overestimated.
 
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Publishing Date
2019-01-15
 
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