Gustavo A Piazza

This study analyzed the behavior of phreatic levels in a rural watershed located the municipality of Lontras, High Itajaí Valley, Santa Catarina, Southern Brazil. Phreatic levels are monitored by 3 wells (PZMC located in riparian forests and PZ2127 and PZ3 in pasture areas). Rainfall and fluviometric level are also monitored. Fluviometric station is located near PZ2127. Daily evapotranspiration was calculated using the Samani method. Monitoring was performed from January 1, 2012 to July 15, 2019, combining 7.5 years of data. An exploratory data analysis and a trend analysis of groundwater levels was performed. Simulation was performed with the PIRFICT model (from December 31, 2014 to January 19, 2016). Trend analysis identified significant decay trends for PZMC and PZ3, and elevation trends for PZ2127. The PIRFICT model presented acceptable adjustments. The errors were low and it was possible to characterize the dynamic impulse response relationship between the explanatory variables...

Resumo: Diferentes areas com vegetacao em estagio inicial de sucessao na Floresta Ombrofila Densa no Vale do Itajai, em Santa Catarina, foram inventariadas. As especies mais abundantes e a diversidade de especies nas Unidades Amostrais (UA) foram avaliadas. Parâmetros estruturais foram estimados, como numero de individuos (N.ha-1), area basal (AB.ha-1), diâmetro medio a altura do peito (DAP) e altura total media (Ht). Foram encontradas 62 especies (DAP ≥ 3cm) em 0,96ha de area amostrada. Especies mais abundantes foram: Myrsine coriacea , Cyathea atrovirens , Tibouchina urvilleana e, Miconia cinammomifolia . O numero de individuos e a area basal variaram entre as UAs, mas o DAP e a Ht mostraram-se similares. Abstract: Different areas with vegetation in early stage of secondary succession in the Atlantic Rain Forest (Vale do Itajai, Santa Catarina) were inventoried. The most abundant species and species diversity were evaluated for each sample plot. Structural parameters were calculat...

High-frequency (30 min) data was used to investigate storm responses in two subtropical
catchments in the Brazilian Atlantic Forest. We measured discharge, turbidity and conductivity in a 30 km2 subsurface-dominated catchment (2012-2013) and in a 48 km2 groundwater-dominated catchment (2014-2016). Conductivity was dominated by elements associated with geochemical weathering or atmospheric deposition, but also nutrients such as nitrate. Turbidity was a proxy for suspended sediment. Results showed similar dominant storm event patterns in both catchments. The dominant pattern for turbidity was a positive C-Q relationship with clockwise hysteresis, suggesting a nearby source, while the dominant pattern for conductivity was a negative C-Q relationships with clockwise hysteresis, suggesting storage of solutes in deep groundwater and distant sources (hillside). The negative C-Q pattern for conductivity was stronger and the hysteresis wider in the groundwater-dominated catchment. Hydroclimatic controls were also similar between both catchments, but storm event patterns in the subsurface-dominated catchment were more strongly influenced by antecedent conditions (conditions before the event) that in the groundwater dominated catchment.

As matas ciliares apresentam diversas funções no aspecto ambiental como por exemplo, promover a estabilidade das margens, proporcionar habitats para espécies endêmicas de animais, dentre outras funções relevantes para o equilíbrio do meio ambiente. Este trabalho fez uma análise espacial visando auxiliar na delimitação da área de recuperação das margens do Rio Itajaí-Açu em um trecho no município de Gaspar em Santa Catarina. O estudo utilizou um Sistema de Informação Geográfica (SIG) para quantificar áreas vegetadas por meio de imagens de satélite de dois anos distintos, 2003 e 2015 (12 anos). Uma pesquisa de campo foi realizada no sentido de fornecer informações complementares com moradores de 16 famílias para avaliar a percepção da comunidade residente da localidade. Com os resultados foi possível observar que entre o período analisado, ocorreram expansões superiores a 30% nas classes de vegetação e de construções em ambas as margens do rio. No aspecto da percepção dos entrevistados foi observado que a grande maioria prefere continuar ocupando estas áreas, mesmo com riscos associados. Por fim, com a junção dos dados espaciais e de campo foi possível escolher uma área de Gaspar com a maior perspectiva para a aplicação do projeto de recuperação de área degradada. Palavras-chave: Áreas de Preservação Permanente, Classificação de Imagens, Questionário Ambiental.

Na região subtropical do Brasil, o ambiente é naturalmente caracterizado pelo clima quente e úmido. Essas condições são fatores preponderantes para a ocorrência da formação florestal na região, o bioma Mata Atlântica. Associa-se que qualquer condição diferente daquela que não seja natural, pode receber de forma diferenciada a condição meteorológica local. Supõe-se que florestas ajam como reguladoras, atenuando os índices meteorológicos e microclimáticos. Este estudo comparou uma série temporal de três anos de registro de duas estações meteorológicas, uma em área aberta de pastagem e outra abaixo do dossel de um fragmento florestal de floresta ombrófila densa (Mata Atlântica) em estágio avançado de regeneração. Foram monitoradas a precipitação, a umidade relativa do ar, a radiação global, a temperatura do ar, a velocidade do vento e a temperatura do solo. A evapotranspiração potencial diária foi estimada pela equação de Penman-Monteith (PM-FAO56) para as duas condições. A área florestal apresentou condições meteorológicas diferenciadas em relação à área aberta (pastagem). Por exemplo, o dossel florestal reteve 41,2% da precipitação anual (menor drenagem superficial), a temperatura média diária do ar foi reduzida em 9,5% no ano, assim como a velocidade média do vento, em 87,6%, e a média da radiação global, em 88,1%. A evapotranspiração potencial foi 89,1% superior na pastagem. Valor comprovado pela média anual da umidade do ar, que foi de 7,6% maior no ambiente florestal. O comportamento diário das variáveis mostrou maiores valores na pastagem e por volta das 15h, e mais baixos na floresta no período noturno. Exceto para a umidade relativa do ar que foi inverso. Ou seja, na pastagem ocorrem perdas maiores de água para a atmosfera. O ambiente florestal, por outro lado, retém mais água, formando um "microclima" em seu interior.

O objetivo do estudo foi comparar dados do conteúdo de água do solo obtidos por técnicas laboratoriais (Extrator de Pressão de Richards) e por técnicas de determinação em campo (tensiômetros e TDR) em diferentes usos do solo. Os usos do solo estudados foram: agricultura, floresta nativa (Bioma Mata Atlântica), reflorestamento e pastagem. O conteúdo de água no solo determinado pelas curvas de retenção foi menor na camada superficial do solo, com aumento gradativo em relação a profundidade. Com o TDR, os valores do conteúdo de água alternaram nas profundidades e para os diferentes usos. Este resultado foi associado ao fato de que curvas de retenção ficam restritas a pressões máximas de 916 kPa em períodos de restrição hídrica. O método de Richards subestimou os valores de umidade nas áreas de agricultura, pastagem, reflorestamento, e superestimou os valores na área de floresta. O método de Richards também apresentou ineficiência na saturação (θs) das amostras e no equilíbrio hidráulico da umidade residual (θr). Apesar de alguns valores terem sido subestimados, a regressão linear do conteúdo médio de água no perfil do solo obtido pelos diferentes métodos apresentou correlação positiva para as áreas de agricultura e floresta e baixa correlação para as áreas de pastagem e reflorestamento. Estes resultados foram confirmados na regressão linear da variação diária de armazenamento de água ao longo do perfil.

(English) This work evaluated the response of two scenarios (4.5 and 8.5) of the Eta Model on the quality (sediment-TSS, nitrate-NO 3-and phosphate-PO 4 3-) and quantity (flow-Q) of the Concordia Catchment in the Atlantic forest biome. The importance of the work lies in the comparison of both scenarios until 2099, using current agricultural practices (2016). The SWAT model normally used for hydrological purposes has been applied to evaluate water quality from the monitoring programme database (2010-2014). Q showed a non-accentuated, upward trend. Modifications in Q were transmitted to TSS and PO 4 3-. There was no significant difference between the tested scenarios. / (Portuguese) Este trabalho avaliou a resposta de dois cenários (4.5 e 8.5) do modelo Eta sobre a qualidade (sedimento-TSS, nitrato-NO 3 e fosfato-PO 4) e quantidade (vazão-Q) na bacia hidrográfica do Ribeirão Concórdia, no bioma Mata Atlântica. A importância do trabalho está na verificação dos cenários até o ano de 2099, tendo em vista as práticas agrícolas atuais (2016). Foi utilizado o modelo SWAT, geralmente aplicado para processos hidrológicos, no sentido de avaliar a qualidade da água, por meio do monitoramento mensal na bacia hidrográfica (2010-2014). Q apresentou uma tendência de aumento não acentuado. Modificações em Q foram transmitidas para TSS e PO 4. Não houve diferença significativa entre os cenários testados.

Despite global efforts to monitor water quality in catchments worldwide, tropical and subtropical zones still lack data to study the influence of human activities and climate variations on solute dynamics. In this study,we monitored ten solutes every two weeks for six years (2010–2015) in three nested catchments (2 to 30 km²), which contained heterogeneous landscapes composed of forests and agricultural land, and one small neighboring forested catchment (0.4 km²). Data analysis revealed that i) rainfall, discharge and solute concentrations displayed no clear seasonal patterns, unlike many catchments of the temperate zone; ii) solute concentrations in the agricultural area were higher than those in the forested area, but both areas displayed similar temporal patterns due to a common hydroclimatic driver; iii) all four catchments displayed a chemostatic export regime for most of the solutes, similar to catchments of the temperate zone; and iv) a positive correlation was observed between anion concentrations and ENSO (El Niño-Southern Oscillation) index. ENSO appeared to influence both hydroclimatic and anion dynamics in these subtropical catchments.

RESUMO Problemas de mobilidade urbana são correntes na atualidade. Na cidade Blumenau (SC), no sul do Brasil, o tema tem ganhado atenção após aprovação da Lei Federal no. 12.587/2012, que institui a Política Nacional de Mobilidade Urbana. Diversos tipos de estudos e diagnósticos têm sido realizados no sentido de mensurar e propor melhorias sobre o deslocamento de bens e pessoas, dando-se destaque para os modos coletivos e não motorizados de transporte, incluindo neste caso o caminhar. Para entender a qualidade das calçadas são utilizados índices de aferição, como o Índice de Caminhabilidade (IC). O objetivo deste estudo foi identificar e mapear o IC de dois bairros de Blumenau, em Santa Catarina. Neste estudo foi utilizado um Sistema de Informação Geográfica (SIG) para espacializar o IC nos bairros, que possuem deficiências no sistema de mobilidade. A pesquisa tem caráter quantitativo, do tipo explicativa e estruturou-se em três etapas: coleta de dados em campo, mapeamento das informações e análise e discussão dos resultados. A espacialização das informações foi executada com o software ArcGIS 10.3. Encontrou-se uma média superior de IC no bairro do Centro em relação ao Badenfurt, tanto em número como em extensão de trechos. A ferramenta proposta demonstrou ser adequada, podendo ser utilizada como suporte no processo de tomada de decisão relativo ao planejamento do espaço geográfico.

Porto Belo es una ciudad brasileña que se basa económicamente en el turismo y la pesca.  El  turismo  de  verano  juega  un  papel  importante  y  se  sucede  debido  la presencia de playas, bosques de ‘Mata Atlântica’, comercio y atractivos acuáticos. Por  tener  una  alta  importancia  turística,  la  ciudad  está  inclusa  en  la  escala  de buques transatlánticos de la costa brasileña, contribuyendo económicamente con Porto Belo. Sin embargo, estos buques también producen efectos ambientales y sociales, como la generación de residuos, aguas residuales, emisiones, conflictos con  la  población,  intensificación  turística  y  alteración  de  la  calidad  de  la infraestructura local. Estos efectos en él espacio marino han despertado el interés por  estudios  que  orienten  el  manejo  del  turismo  acuático,  como  la  Guía  de Ordenación del Espacio Marino (“Marine Spatial Planning”) creada por la UNESCO en 2009. En consecuencia disto, el presente estudio tuvo como objetivo examinar y analizar  la  distribución  espacial de  los  buques,  para  ordenar  el uso  del  espacio marino en Porto Belo con esta guía. Para ello, se hizo estudios de campo, talleres de  integración  con  la  población  y  uso  de  la  herramienta  AutoCAD  para georeferenciar los datos. Al final, se generó un mapa de ordenación espacial marina y se discutió sobre la delimitación del lugar más deseada para anclaje de los buques transatlánticos en Porto Belo.

A produção de sedimentos provocada pelo impacto das gotas da chuva e o seu transporte pelo escoamento superficial têm consequências diretas sobre a qualidade e a fertilidade do solo. O uso de simuladores de chuva e de lisímetros volumétricos vêm sendo utilizados para compreender os processos erosivos do solo. Este trabalho teve por objetivo avaliar a produção e o transporte de sedimentos em três formas de manejo de solo (plantio convencional sem e com mobilização do solo e plantio direto) a partir de chuvas simuladas em lisímetros volumétricos no município de Pejuçara-RS, Brasil. A erosividade da chuva apresentou correlação (0,97) com a energia cinética da chuva. O plantio direto apresentou menor concentração de sedimentos (0,18 a 0,37 mg L-1) e menor perda de solo (0,12 kg ha-1). O plantio convencional sem revolvimento apresentou concentração de sedimentos de 0,35 a 0,91 mg L-1 e perda de solo de 0,25 kg ha-1. O plantio convencional com revolvimento apresentou as maiores concentrações de sedimentos (1,82 a 5,59 mg L-1) e perdas de solo (2,75 kg ha-1). ABSTRACT Soil losses in different cropping systems thought simulated rain in volumetric lysimiters. Sediment production by the rain drop impact and transport caused by runoff have direct

Resumo: Neste estudo foi abordada a segmentação de imagens de alta resolução e a utilização da técnica da mineração de dados. O objetivo foi encontrar correlação entre resposta espectral, espacial, de contexto e de textura, e variáveis dendrométricas obtidas de inventários florestais em áreas de estágio inicial de sucessão da Floresta Ombrófila Densa em três locais do Estado de Santa Catarina. Os dados de campo foram levantados em seis Unidades Amostrais (UA) com 1.600 m² cada. No processamento digital utilizaram-se três imagens de alta resolução espacial (0,39 m) obtidas pelo sensor SAAPI, com três bandas no visível, três no infravermelho próximo, modelo numérico de terreno e de superfície. Dados extraídos do produto digital (atributos) foram utilizados na etapa da mineração dos dados, que selecionou atributos relevantes e descartou aqueles de menor peso. Verificou-se que tanto no estrato arbóreo quanto na regeneração existe heterogeneidade de variáveis, como número de indivíduos (N), diâmetro a altura do peito (DAP) e área basal (AB). Mesmo assim, foram encontradas correlações significativas entre atributos das imagens e os dados de campo. A correlação de maior magnitude absoluta de N foi com as médias da banda 1 (-0,64), 3 (-0,62) e IR1 (0,63), para DAP foi a razão das bandas IR3 (0,56) e 2 (0,55) e para AB foi o menor valor de pixel das bandas 1 (-0,64) e IR3 (-0,60), todas altamente significativas (p<0,01). Esses resultados configuram pontos de partida para futuras investigações a respeito da construção de um estimador de parâmetros biofísicos da vegetação. Palavras-chave: sucessão; análise da vegetação; sensoriamento remoto.

Waste discharges resulting from human activities have led to decreased quality of aquatic ecosystems, especially those located in urban areas. This study aimed to evaluate concentrations and loads of physical and chemical parameters of the Garcia River, Blumenau, Santa Catarina State - Brazil. The land use survey showed that 87% of the Garcia watershed is preserved by fragments of Rain Forest. The water quality monitoring was carried out in six sections along the river using a multiparameter sonde and laboratory analysis. The parameters analyzed were: water temperature, turbidity, total solids and electrical conductivity, pH, salinity, dissolved oxygen, ammonia, nitrate, chloride, carbon, lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, sulfates, acetates, as well as the presence of hormones and antibiotics. The quality results were presented in the form of concentration and transported load, besides interpretation by multivariate statistical analysis. The solute concentrations tend to improve in the sections affected by the wastewater treatment system, as well as areas preserved by natural vegetation. The values of transported loads, however, were high and tended to increase throughout the river course. Estrone hormone was also found to occur in a concentration range of ng/L. Antibiotics were not observed in any monitored section. In general the concentrations present oscillations but most did not exceed standards established by CONAMA Resolution n° 357/2005 for class 2 rivers.

Airborne high–spatial resolution images were evaluated for mapping purposes in a complex Atlantic rainforest environment in southern Brazil. Two study sites, covered predominantly by secondary evergreen rainforest, were surveyed by airborne multispectral high-resolution imagery. These aerophotogrammetric images were acquired at four spectral bands (visible to near-infrared) with spatial resolution of 0.39 m. We evaluated different data input scenarios to suit the object-oriented classification approach. In addition to the four spectral bands, auxiliary products such as band ratios and digital elevation models were considered. Comparisons with traditional pixel-based classifiers were also performed. The results showed that the object-based classification approach yielded a better overall accuracy, ranging from 89% to 91%, than the pixel-based classifications, which ranged from 62% to 63%. The individual classification accuracy of forest-related classes, such as young successional forest stages, benefits the object-based approach. These classes have been reported in the literature as the most difficult to map in tropical environments. The results confirm the potential of object-based classification for mapping procedures and discrimination of successional forest stages and other related land use and land cover classes in complex Atlantic rainforest environments. The methodology is suggested for further SAAPI acquisitions in order to monitor such endangered environment as well as to support National Land and Environmental Management Protocols.

Several methods to measuring the basic speed infiltration rate (VBI) of the soil have been used. This study aims to compare the results obtained with two methods in different land-uses, near the township of Concórdia, western Santa Catarina. Tests were performed by the infiltrometer method of concentric rings and by the rainfall simulator in an area occupied by pasture and another by silviculture (eucalyptus), both in a red clay soil (nitossolo). VBI rates with the method of the concentric rings present higher values than those obtained with the rain simulator. The silviculture area presented the highest infiltration rate comparing the both techniques.

Within the study area of Dense Ombrophylous Forest, field crews installed 197 Sample Plots in the form of a cluster of four crosswise, 1,000 m² subplots (20 m x 50 m) at the intersections of a 10 x 10 km grid in areas predicted to have forest cover according to at least one of the two forest cover maps available when the inventory was conducted. As a result, number of Sample Plots was sufficient to allow estimates within 10% error bound with 95% probability (α = 0,05) for tree density, basal area, stem volume and total biomass. The conducted sampling effort also resulted in efficient measurement of species richness, based on species-area relationship and sample-based rarefaction curve. Differences of tree density, basal area, stem volume and total biomass between three altitude classes (&lt; 30 m; 30 - 500 m; &gt; 500 m) and main watersheds in the study region were assessed. Descriptive statistics for tree density, species richness, tree diameter and height, basal area, stem volume ...

Within the study area of Mixed Ombrophylous Forest, field crews installed 143 Sample Plots in the form of a cluster of four crosswise, 1,000 m² subplots (20 m x 50 m) at the intersections of a 10 x 10 km grid in areas predicted to have forest cover according to at least one of the two forest cover maps available when the inventory was conducted. As a result, number of Sample Plots was sufficient to allow estimates of the variables tree number, basal area, stem volume and total biomass within a 10% error bound with 95% probability (α = 0,05). The conducted sampling effort also resulted in efficient measurement of species richness, based on species-area relationship and sample-based rarefaction curve. Differences of tree density, basal area, stem volume and total biomass between three altitude classes (&lt; 1,000 m; 1,000 - 1,200 m; &gt; 1,200 m) and main watersheds in the study region were assessed. Dendrometric variables as tree density, species richness, tree diameter and height, b...

The Atlantic Forest is one of the most threatened Brazilian biomes. Most of its remnants are secondary forests, which compose a landscape mosaic of sucessional stages and other land uses. Remote sensing techniques are important for mapping and monitoring of its forest cover. However, new sensors with major spatial and spectral resolution, demanded new processing and analysis procedures, since traditional tools like pixel-to-pixel-classification become insufficient. This study aimed to use one of these new techniques, the object-oriented classification for mapping secondary formations of Dense Ombrophilous Forests in Santa Catarina, Southern Brazil with high resolution aerial photography (0.39 x 0.39 m) with three visible bands (0.38 to 0. 70 μm). Based on scale, shape and compactness, multiresolution segmentation algorithm was used to create objects and to calculate its spatial, spectral and texture attributes. For classification were used seven spectral and one spatial attributes. ...

Soil analysis and mapping are essential procedures for identifying whether soils are appropriate for agriculture, pasture, or reforestation. This article reports on a study to determine the spatial distribution of various soil attributes in the Concórdia River watershed near the township of Lontras in the Brazilian State of Santa Catarina. To accomplish this goal, samples of topsoil were collected at randomly selected sites documented using a global positioning system (GPS). The samples were analyzed, and a geographic information system (GIS) was used to collate the results. Analysis of variance (ANOVA) was used on the data to determine statistically significant differences. Almost all of the attributes from the analyses of the soil samples reflected changes in land use, for example, from native forest to agriculture or pasture. Further, the soil characteristics from samples collected from agricultural land were statistically different from those of all other land use classes.

Bacias hidrográficas apresentam alta variabilidade devido à complexidade natural e a heterogeneidade das atividades humanas. No contexto de mudanças climáticas é de interesse comum buscar por padrões espaço-temporais na qualidade de água. Este estudo identificou o comportamento de espécies químicas em uma bacia hidrográfica no Sul do Brasil, usando de séries dados de cinco seções de monitoramento e frequência quinzenal (2014-2015). Áreas de influência antrópica apresentaram maiores concentrações para cátions e ânions.