INNOVACION Y CREATIVIDAD PARA LA INVESTIGACION EN CAMBIO CLIMATICO

Transcripción

1 INNOVACION Y CREATIVIDAD PARA LA INVESTIGACION EN CAMBIO CLIMATICO Jean Loup Guyot con la ayuda de William Santini & Patricia Turcq (IRD Lima) Gérard Cochonneau, Jean Michel Martinez & Marielle Gosset (IRD Toulouse) Elisa Armijos & Naziano Filizola (UFAM Manaus) Jhan Carlo Espinoza (IGP Lima) Raul Espinoza (UNMSM Lima) Waldo Lavado (SENAMHI Lima)

2 INNOVACIÓN Y CREATIVIDAD PARA LA INVESTIGACIÓN EN CAMBIO CLIMÁTICO Innovación para la estimación de la lluvia Innovación para la medición de los niveles de agua Innovación para la medición de los caudales Innovación para la estimación de los flujos de sedimentos Innovación para la estimación de la erosión

3 INNOVACIÓN PARA LA ESTIMACIÓN DE LA LLUVIA

4 Some Innovations in Remote sensing Measurement of Rainfall : New Satellite Rainfall data for the Tropics A very original idea : measuring rainfall with cellular networks! Institut de Recherche pour le Développement Géoscience Environnement Toulouse Marielle Gosset (GET - IRD)

5 Context : Megha-Tropiques French-Indian satellite launched on oct 11 th 2011 Dedicated to water+ energy budget in Tropical Atmosph 3 instrument on board / specific orbit WEB site Member of the Global Precipitation Measurement (GPM) Constellation Program aimed at improving the Global precip over the world with a coordinated / International constellation DPR Dual Freq Precip Radar GPM core in 2014 We have entered the GPM era!!!

6 What s new? : The state of the art satellite rainfall products can help us : Monitor the modification in rainfall due to Climate change Assess subsequent changes in Water ressources Help water management planification Monitor the hydro-meteorological risk Predict and monitor the occurrence of extreme or high impact events (flood ; land slide etc ) The satellite rainfall products have improved a lot but they are still uncertainties Needs complementary information at the surface to validate or to cover smaller scales Next : Rainfall from Cellular telephone networks!

7 Usando las redes de comunicación celular para el monitoreo de lluvia Marielle Gosset And coll. GET OMP Toulouse

8 Redes nacionales Como medir la lluvia y su reparticion espacial? Satelites Radar meteorologico Redes de investigacion Redes de telecomunicacion comercial

9 ESTIMACION DE LA LLUVIA MEDIANTE LAZOS MICROONDAS La onda electromagnetica sufre durante su viaje entre las dos antenas una atenuacion parcial o total de su potencia a causa de la absorcion y difusion de la onda por las gotas de lluvia Ventajas: 30km Buena cobertura espacial Posible acceso a los datos en tiempo casi real Gratuito! Mantenimiento efectuado por la operadora de telefonia Ningun sobrecoste para la operadora 9

10 Test have been done in Burkina Faso, West Africa : Bruto : Rx-Tx Debido a la lluvia Pluviometro Doumounia et al, 2014 ; GRL

11 With the network of links : --- rain fall maps!!!!! Liens télécom Pluviomètres Muy interesante 20 en ciudades Hidrologia urbana / risk

12 INNOVACIÓN PARA LA MEDICIÓN DE LOS NIVELES DE AGUA

13 Monitoramento Espacial Hidrológico em Grandes Bacias Suivi de Grands Bassins par Hydrologie Spatiale J.M. Martinez, E. de Oliveira, S. Calmant, A. Cardoso, G. Cochonneau, R.Condé, V. Guimarães, F.Seyler, D.Ventura,

14 Principes de l altimétrie spatiale Distance «mesurée» par le radar (temps de parcours du signal corrections) Hauteur du satellite (orbite connue avec précision) Niveau du plan d eau

15 Altura do satélite (a s ): órbita ALTIMETRIA ESPACIAL Erro da órbita Variabilidade oceânica Fonte: AVISO, /07/

16 Principes de l altimétrie spatiale Différentes vues pontos de vista diferentes Un passage uma passagem Une station virtuelle uma estação virtual

17 Perfil de declividade da lâmina de água ALTIMETRIA ESPACIAL 15/07/2016 Altimetria Espacial Aplicada ao Estudo dos Processos Hídricos em Zonas Úmidas da Bacia Amazônica 18

18 Nivelamento de réguas Régua de São Felipe Rio Negro ALTIMETRIA ESPACIAL 15/07/2016 Z 0 = 59,005 ± 0,043 m #536 Silva et al., 2010, RSE Variação do NA 10 m 19

19 INNOVACIÓN PARA LA MEDICIÓN DE LOS CAUDALES

20 Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) Pulsos de sonido emitidos Retro-difusión de Pulsos de sonidos (Backscattered signal) Dirección del corriente Difusores (partículas finas, plantón) en movimiento

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22 SOFTWARES HYDRACESS HYDROMESAD

23 INNOVACIÓN PARA LA ESTIMACIÓN DE LOS FLUJOS DE SEDIMENTOS

24 Principes de la mesure de la qualité de l eau depuis l espace La couleur de l eau est liée à la présence de matériel organique et minéral; l analyse spectrale de la lumière réfléchie dans chaque pixel eau renseigne sur la qualité. Azul : Cor natural das águas Marrom : Presença de sedimentos Preta : Material Orgânico dissolvido Verde : Presença de algas

25 DATABASE MODIS ONLINE

26 DADOS DE CAMPO 10 campañas realizadas 76 medidas de MES y Reflectancia ANA CPRM HyBAm CNES

27 Imágenes de Satélite: Extracción de la Refletancia Banco de Imágenes GetMODIS >600 imágenes Software MOD3R Serie temporal de reflectancia

28 Estaciones Virtuales SPO FBA TFE MNA TAM TAB ITA Fueron creadas 7 estaciones virtuales de MES después de la desembocadura de cada afluente importante. Calculo de la reflectancia para cada estación

29 Principes de la mesure de la qualité de l eau depuis l espace Application de l étalonnage sur un masque identifiant les pixels en eau concentration à la date de l image.

30 Depth (m) METODOLOGIA DE MUESTREO Muestras Muestreador càllede Turbidimetro TAMSHIYACU P1 P2 P Perfil de Turbiedad: sonde YSI-V26600 Alta resolución en profundidad (Z- 50 cm ) Muestreos tradicionales (4 a 5 puntos / profile) Turbidity (NTU)

31 RESULTS 32

32 Flujos de sedimentos en suspensión COD Station River Date Dicharge Sediments Flux Qs (kg s -1 ) (m 3 s -1 ) Fine Coarse Total TAM Tamshiyacu Amazonas 11/11/ /02/ MAN Manacapuru Solimões 11/12/ /05/ ITA Itacoatiara Amazonas 15/12/ /05/ OBI Obidos Amazonas 17/12/ /05/

33 Atenuación acustica y retrodifusión Metodologia bimodal granulometria Atenuación Retrodifución Muestras como validación QS Fuente: Adaptado de USGS

34 Método multi-frecuencia Acoplamiento de dos ADCPs Manacapuru Julio 2014 AQUAscat Manacapuru Junio 2013

35 INNOVACIÓN PARA LA ESTIMACIÓN DE LA EROSIÓN

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37 (Carretier et al., Geology, 2013)

38 (Wittmann et al., GSA, 2011) Comparación de las tasas de erosión actuales (HYBAM) y sobre periodos largos ( años con Be 10 ) => Variabilidad climática Pasado mas seco?

39 Gracias