Mapeamento de Biodiversidade - Sensores Avançados

10-11-2022

Mapeamento, Biodiversidade, Sensores, Avançados

As formas de vida terrestres e marinhas possuem uma grande diversidade, tornando-as num sistema extremamente complexo, o que torna mais difícil a sua monitorização no terreno. A empresa Cosine está a desenvolver uma tecnologia para uma pequena constelação de satélites que visa disponibilizar informação crucial para melhor compreender e monitorizar todo este ecossistema.

Por exemplo: o Mar do Norte, as zonas de maré e as dunas que caracterizam a paisagem dos Países Baixos, são áreas onde os processos originais da natureza ainda se mantem relativamente intactos. É um habitat que combina grande biodiversidade com grande produtividade que necessita de uma constante e abrangente avaliação.

Um sistema geoespacial de monitorização pode ajudar imenso nas decisões de ação baseadas em informação clara e precisa do estado da biodiversidade. Desenvolvimentos recentes em instrumentos óticos usados no espaço oferecem a possibilidade de monitorizar a biodiversidade com maior frequência e qualidade. A empresa Cosine está a desenvolver uma tecnologia para satélites que irá disponibilizar medições hiperespetrais de alta frequência e espetropolarimétricas, complementadas com as já existentes de missões da NASA e da ESA.

A assinatura espectral disponibilizada pela imagem hiperespetral em cada pixel, fornece informação acerca do tipo de paisagem e das suas propriedades detalhadas, tais como humidade do solo, tipo de solo, stress hídrico na vegetação e biodiversidade.

O espectro visível e infravermelho e refletância contem as marcas da absorção, dispersão e fluorescência dos grupos de fitoplâncton, da matéria dissolvida, das partículas em suspensão nas camadas de água superiores e dos habitats.

O grande desafio está na deteção remota da água, dada a sua complexidade ótica. Ecossistemas aquáticos podem ser uma mistura de águas opticamente baixas ou profundas, com tonalidade claras ou turva e gradientes oligotróficos a hipertróficos. Além disso, a visibilidade do fundo e a existência de outros elementos visíveis (como grandes plantas aquáticas) também dificulta a sua deteção.

Como foi recentemente recomendado por um estudo de viabilidade pelo comitee CEOS (Committee on Earth Observing Satellites) a observação das variáveis da biodiversidade que mudam rapidamente com a temperatura, tempestades, poluição e destruição dos habitats, requerem uma nova geração de sensores nos satélites.

Instrumento, Hiperespetral, HyperScout 2

As missões PRISMA (italiana) e ENMaP (alemã) disponibilizam dados hiperespetrais numa elevada resolução espacial. Uma constelação de pequenos satélites equipados com os sensores HyperScout e POLA reduzem drasticamente o tempo de revisita do espaço e acrescentam medições de polarização multiangular. Estes sensores de tamanho reduzido são geradores de imagens hiperespetrais e espetropolarimétricas o que os torna adequados para serem utilizados em nano e micro satélites.

O sistema de processamento de dados no próprio equipamento permite gerar parâmetros geofísicos diretamente no satélite, reduzindo a quantidade de dados a ser transferida, mesmo estando a trabalhar com dados relativos a grandes áreas. Esta combinação de características permite observações muito mais frequentes, o que é crucial para compreender a evolução do ecossistema, seja a combinação água / atmosfera, seja a monitorização dos organismos vivos, tudo numa curta escala temporal.