Novos índices de avaliação da qualidade da água e biótica de um reservatório tropical baseado em Lógica Fuzzy

  • Andres Paladines Andrade Departamento de Energia Elétrica. Centro Técnico Científico. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), Rua Marquês de São Vicente, n° 225, CEP: 22451-900, Gávea, RJ, Brazil.
  • Marley Vellasco Departamento de Energia Elétrica. Centro Técnico Científico. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), Rua Marquês de São Vicente, n° 225, CEP: 22451-900, Gávea, RJ, Brazil.
  • Karla Figueiredo Departamento de Ciência da Computação. Instituto de Matemática e Estatística. Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rua São Francisco Xavier, n° 524, CEP: 20550-900, Maracanã, RJ, Brazil.
  • Francisco Gerson Araújo Departamento de Biologia Animal. Laboratório de Ecologia de Peixes. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), BR 465, km 7, CEP: 23897-030, Seropédica, RJ, Brazil.
  • Christina Wyss Castelo Branco Departamento de Zoologia. Instituto de Biociências. Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO), Avenida Pasteur, n° 458, CEP: 22290-240, Rio de Janeiro, RJ, Brazil.
Palavras-chave: índice ambiental, índice de qualidade da água, modelo FUZZY-WBQAI, reservatório de hidrelétrica, reservatório tropical, sistema de inferência fuzzy.

Resumo

A complexidade de avaliar a qualidade de um ambiente aquático com suas inúmeras variáveis resultou na criação de vários índices de qualidade para sintetizar todas as informações em um único valor. No entanto, a maioria desses índices é baseada em poucas variáveis, perdendo informações de outras variáveis relevantes. Este artigo apresenta um novo modelo capaz de representar o nível de qualidade de um reservatório oligo-mesotrófico tropical em escala numérica, considerando a subjetividade implícita no conceito de qualidade e envolvendo diversas variáveis físicas, químicas e biológicas. O modelo proposto, denominado "Índices Fuzzy de Avaliação da Qualidade da Água e Biótica" (FUZZY-WBQAI), é baseado em sistemas de inferência fuzzy, fornecendo uma forma de lidar com a incerteza entre as categorias de qualidade. Uma ferramenta computacional foi elaborada, a qual avalia automaticamente a qualidade da água, considerando diferentes metodologias que dependem das condições de estratificação e zona longitudinal do reservatório. O modelo calcula dois índices: um de qualidade da água e um biótico que utiliza métricas da assembleia de peixes. O modelo foi eficaz ao revelar a diminuição da qualidade da água nos meses de verão com temperatura e precipitação mais elevadas. Destacou-se o efeito da mistura do reservatório estratificado no inverno sobre a diminuição da qualidade da água em área de cultivo de peixes. O índice biótico foi sensível a mudanças espaciais na qualidade ambiental do reservatório. Os resultados foram considerados satisfatórios, concordando com o conhecimento especializado, e podem propiciar diagnósticos rápidos das condições da água em reservatórios oligo-mesotróficos nos trópicos.

Publicado
14/09/2020
Seção
Artigos