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Tipo: Dissertação
Título: Seleção de atributos de assembleias ictias e sua aplicação na avaliação da qualidade dos recursos hídricos
Autor(es): MARINHO, FABIO LEMOS
Primeiro Orientador: Carvalho, Gilson Correia de
metadata.dc.contributor.referee1: Carvalho, Gilson Correia de
metadata.dc.contributor.referee2: Ferraro Júnior, Luiz Antonio
metadata.dc.contributor.referee3: Reis Filho, José Amorim
Resumo: O uso de ferramentas biológicas adequadas, fundamentadas em ampla base ecológica, faz-se necessário para avaliar a condição dos recursos hídricos de maneira eficiente, rápida e com custo reduzido, de forma a auxiliar na gestão destes recursos. Previsões absolutamente confiáveis são improváveis em sistemas complexos e dinâmicos como no campo da ecologia, contudo, a combinação do conceito de confiança estatística e teorias biológicas/ecológicas, podem embasar a tomada de decisões mais justificadas proporcionar tomadas de decisões mais acertadas no contexto da gestão ambiental. Programas de biomonitoramento e avaliações integradas são ferramentas utilizadas nesse sentido e podem ser combinados com ações de controle e políticas ambientais para se tornarem eficazes como ferramentas de gestão. Os índices multimétricos (IMM) com base em assembleias biológicas são capazes de mensurar quantitativamente os efeitos pontuais, sinérgicos e cumulativos das interferências antrópicas fornecendo um cenário da qualidade ambiental dos recursos hídricos. Portanto, se constituem em importantes ferramentas de avaliação ambiental integrada, que mesmo com suas limitações, são capazes de auxiliar na tomada de decisões dos gestores, e passaram a despertar o interesse sendo adotadas por diversas agências de gestão dos recursos hídricos ao redor do mundo. O uso de ferramentas computacionais da área da inteligência artificial – IA têm sido combinado com o uso de ferramentas de base ecológica para avaliação ambiental, geralmente, proporcionando um processo avaliativo mais automatizado e com menor subjetividade. A lógica difusa é uma extensão da lógica clássica (booleana), introduzida para expressar o conceito de verdade parcial, permitindo a atribuição de valores entre os limites “completamente verdadeiro” e “completamente falso”. Sua importância está na capacidade de resolver questões complexas do “mundo real”, em que as respostas nem sempre são absolutamente verdadeiras ou falsas, e se constituem em ferramenta adequada para desenvolvimento de índices ambientais. Desse modo, a identificação de métricas robustas da assembleia de peixes passíveis de serem utilizadas em processos de avaliação da qualidade ambiental dos recursos hídricos foi o tema central do presente trabalho que teve como objetivos principais: i) selecionar métricas robustas validadas em trabalhos que aplicaram índices multimétricos nos últimos 35 anos e ii) propor um modelo baseado em lógica difusa como ferramenta de avaliação automatizada da qualidade ambiental dos recursos hídricos. A seguir é apresentado, brevemente, o tema central de cada capítulo. O primeiro capítulo desta dissertação intitulado “Meta-seleção de métricas de assembleias de peixes indicadoras da integridade biótica de ambientes de água doce” será submetido para a Ecological Indicators. Este capítulo objetivou selecionar métricas de assembleias de peixes testadas e validadas em trabalhos que desenvolveram e aplicaram índices multimétricos IMM em diferentes contextos, qualificando-as como mais robustas para serem utilizadas em futuros índices ou outras ferramentas de avaliação da qualidade ambiental dos recursos hídricos. Desta forma, foram avaliadas as publicações dos últimos 35 anos que utilizaram IMM baseados em assembleias de peixes para identificar os principais procedimentos metodológicos utilizados e as considerações relacionadas ao processo de seleção e validação de métricas para propor um conjunto de métricas robustas. O segundo capítulo intitulado “Uma proposta de modelo de avaliação da qualidade ambiental de recursos hídricos utilizando lógica difusa.” será submetido para a Ecological Modelling. Este capítulo objetivou propor um modelo baseado em lógica difusa como ferramenta de avaliação automatizada da qualidade ambiental dos recursos hídricos com base em métricas de assembleias de peixes. Este capítulo focou no processo de construção do modelo e em como o mesmo deve processar as informações ecológicas contidas nas métricas para classificar os recursos hídricos quanto à sua qualidade ambiental.
Abstract: The development of multimetric indices (IMM) based on biological assemblages to evaluate the environmental quality originated in 80’s with the Biotic Integrity Index (IBI) based on fish assemblages proposed by James Karr. Since then, several changes were implemented for different biological groups (macro invertebrates, plankton, plants, birds, etc.) and environments (lakes, estuaries, terrestrial environment, etc.) giving rise to new IMMs used in environmental monitoring of various countries. Improvements related to the development process of these indices have been proposed, and one of them deals with subjectivity in the selection of metrics. In this sense, it has been suggested that selection based on a wide list of metrics and evaluation of these, by means of statistical methods, provides a greater robustness to the selected metrics. This work aimed to select metrics tested and validated with fish assemblages in studies that has developed and applied IMMs to evaluate the environmental quality of rivers and streams in different regions around the world over the last 35 years. From a review of 117 studies, 41 were selected for identification of metrics considered robust for assessing the quality of rivers, resulting in seven selected metrics: % of lithophilics individuals; % of individuals sick injuries or abnormalities; number of intolerant species; number of native species; % of omnivores individuals; % of tolerant individuals; and number of species. The evaluation identified a set of metrics considered to be robust for future development of multimetric indices or other assessment tool for these types of environment. Rivers are among the ecosystems most affected by human activity and monitoring of these resources is critical to its management. Thus, the use of appropriate tools for assessment of their quality can lead to the adoption of measures to control and reduce degradation or promote recovery, contributing to the maintenance of ecosystem services assigned to these resources, and assist in the management process. Fuzzy logic is a field of artificial intelligence considered to deal with complex issues and Environmental Measures to development of environmental indices. This article aims to present a automated valuation model of environmental quality of rivers, based on fuzzy logic, using data from fish assemblages, which act as a support system for taking management decisions. The main focus of this work was the construction of a general framework that, in turn, can be applied in different types of environments. The constructed model was demonstrated with simulated data of an assembly of fish. Some strategies related to the solution of problems of high number of inference rules demanded by the model, were also fundamental, such as the hierarchical approach, grouping metrics, and rules grouping. To the problem of subjectivity involved in the definition of membership functions, a criterion based on the distribution of values expected from the reference sites was proposed. Although it has not been validated from a real database, the results of the literature simulations and reports regarding the efficiency of the application of fuzzy logic in this context, give the model proposed great potential as a tool for assessing the quality of rivers and support the management of these resources.
Palavras-chave: Gestão ambiental
Índices multimétricos
Lógica difusa
Assembleias de peixes
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Biologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ecologia – Mestrado Profissional em Ecologia Aplicada à Gestão Ambiental - MPEAGeA 
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37101
Data do documento: 1-Nov-2016
Aparece nas coleções:Dissertação de Mestrado Profissional (MPEAGeA)

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