PROJETO UV - CNPq

Ultravioleta (UV) 100—400 nm UV-C < 280 nm UV-B 280-320 nm UV-A 320-400 nm Pequeno comprimento de onda = alta frequência = Fótons de alta energia Pequena fração (~ 3 %) da distribuição diária da energia Causa danos aos organismos

Visível 400-700 nm (PAR) Radiação fotossintéticamente ativa RFA Nesta faixa de radiação, a frequência varia de cerca de 400 trilhões de ciclos/seg ( luz vermelha) a quase 800 trilhõesde ciclos/seg (luz violeta) ~ 46 % da distribuição diária da energia

Radiação infravermelha 700-3000 nm Comprimento de onda longo=baixa freqüência= Fótons de baixa energia ~ 51 % da distribuição diária da energia Transfere calor para a superfície da água

a superfície de um lago: Da luz que alcança a superfície de um lago: O resto entra no lago Uma parte é refletida

quantidade de luz refletida? O que determina a quantidade de luz refletida? Surface reflection (%) Ângulo de incidência Características da superfície da água Pode aumentar a reflexão em 30-40%

O que acontece quando a luz entra na coluna de água? Dispersão por partículas suspensas Transferida para outras fontes de energia (fotossíntese) Absorvida como calor Nas camadas profundas de um lago, há menos energia radiante Isto é chamado atenuação da luz

Perfis de luz – atenuação I(z) = I(0) * [ e-kz ] I(z) = I(0) * [ e-kz ] Ln I(z) = -nz + Ln I(0) O gráfico semi-log da luz vs prof. Irá linearizar a atenuação exponencial luz vs prof. A A B Light attenuation - The rate at which light decreases with depth therefore depends upon the amount of light absorbing dissolved substances (mostly organic carbon compounds washed in from decomposing vegetation in the watershed) and scattering and absorption from suspended materials (soil particles from the watershed, algae and detritus). Lakes with low k-values have greater light penetration than those with high k-values. The figures show light attenuation profiles from two lakes with attenuation coefficients of 0.2 m-1 and 0.8 m-1 . Which curve is for the clear water lake ? A or B ? To calculate the vertical extinction coefficient n: re-calculate the light intensities as Ln [I] for each depth. Re-plot and fit a straight line to the Ln[I] vs z data. The negative of the slope (which is negative already!) is the extinction coefficient in units of inverse meters (m-1) the y-intercept = Ln [Io] where Io is the “fitted” value for the surface irradiance (I.e. z= 0 meters depth). Note- data may be in microeinsteins/m2/sec (photon flux) or milliWatts/m2/sec (irradiance), or simply as % surface light which is independent of units although the pattern of change with depth will vavry depending on what the sensor is actually measuring. Limnologists concerned with algal and macrophyte ecology nowadays typically use sensors that measure the band of photosynthetically active radiation (called P.A.R.) which is similar to what our eyes can see – 400-700 nanometers in wavelength (4000-7000 Angstroms). The next slide has diagrams of the spectrum. Note- there are different n’s for different wavelengths: red and violet have higher n’s because they are rapidly attenuated whereas blue-green light penetrates furthest. Red is usually absorbed in the upper meter. UV light is typically also attenuated rapidly with depth and it is readily absorbed by dissolved organic compounds in the water. Highly stained waters, sometimes called black or brown water, or “tea” stained water, can reduce UV radiation (UVB:280-320 nm; UVA: 320-400 nm) to <1 % of surface values in only a few centimeters of depth. B

Quais os fatores que influenciam a atenuação da luz na água? A própria água Partículas suspensas (sólidos suspensos e algas) Substâncias dissolvidas (carbono orgânico dissolvido)

Carbono orgânico dissolvido Refratárias Moléculas aromáticas Origem terrestre Alóctone Alta capacidade De absorver luz COD CDOM COR Autóctone Algas e macrófitas Moléculas alifáticas Baixa capacidade de absorver luz Lábeis

Rio Grande 12 reservatórios Extensão: 1.390 km Bacia de drenagem: 143.000 km2 Rio Grande