DISTRIBUIÇÃO DE ICEBERGS NO OCEANO AUSTRAL ATRAVÉS DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL: UMA CONTRIBUIÇÃO PARA O ENTENDIMENTO DA SUA INFLUÊNCIA NA CIRCULAÇÃO E NO CLIMA

Autor: Mauro Medeiros Barbat

Resumo

Icebergs são complexos e importantes elementos do ambiente polar. Corpos de gelo de origem continental, estes são aptos a interagir com o ambiente no seu entorno de distintas formas incluindo interações com o leito oceânico e margens continentais, transporte de nutrientes e em decorrência da adição de água fria e doce proveniente do derretimento, impactar a estrutura termohalina local. Embora de similar magnitude com o derretimento basal das plataformas de gelo flutuantes, os icebergs desempenham um papel ainda não inteiramente compreendido no balanço de calor e água doce no ambiente Antártico. Em parte, devido à complexidade operacional e tecnológica para monitoramento em grande escala no ambiente polar. Neste sentido, esta tese apresenta (i) um novo método autônomo para monitoramento e análise de icebergs em grande escala a partir de imagens de Radar de Abertura Sintética (SAR) baseada em inteligência artificial; na sequência a aplicação cientifica do método para (ii) investigar e documentar integralmente a distribuição de icebergs na região costeira do continente Antártico, assim como, a variabilidade interanual, relacionando com as principais regiões de ruptura de icebergs e formação de água densa de fundo; por fim, (iii) apresenta e discute a extensão método para o rastreamento automático de icebergs ao longo do tempo assim como, sua aplicabilidade para monitorar potencial injeção de água doce através de imagens SAR. Como resultados, o método provou-se altamente adaptável sendo capaz de distinguir icebergs dos demais elementos presentes nas cenas polares com acurácia média de 97,5 ± 0,6%. Como primeira aplicação científica, documenta e investiga a evolução espacial da distribuição de tamanho (e massa) de icebergs integralmente sobre a plataforma continental e região costeira Antártica para os anos de 1997, 2000 e 2008. Por fim, apresenta e discute a capacidade e aplicabilidade do método para rastreamento de icebergs em um estudo de caso no mar de Weddell, Antártica. Ao todo, esta tese destaca a aplicabilidade de métodos de inteligência artificial para o complexo problema de classificação de icebergs. Desta forma, preenchendo uma lacuna entre esforços observacionais e de modelagem numérica, que pode ser um passo essencial para futuros estudos acerca da variabilidade espaço-temporal do aporte de água doce a partir do derretimento de icebergs e seu possível impacto nas mudanças climáticas.

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