Dai satelliti alle misure in situ. Monitoraggio dello stato di salute dei laghi di Mantova. Progetto Scuola INFORM

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1 Dai satelliti alle misure in situ. Monitoraggio dello stato di salute dei laghi di Mantova. Progetto Scuola INFORM CNR-IREA Monica Pinardi, Mariano Bresciani CNR-IREA Milano

2 CALENDARIO USCITE IN CAMPO I.C. SITO USCITA IN CAMPO Castell_Campit L. Superiore 10 marzo Goito L. di Mezzo 31 marzo Mantova L. Inferiore 3 aprile Castell_Campit L. Superiore 4 aprile Goito L. di Mezzo 12 aprile Mantova L. Inferiore 4 maggio Castell_Campit L. Superiore 9 maggio Mantova L. Inferiore 15 maggio Goito L. di Mezzo 17 maggio

3 Punti di prelievo degli Istituti scolastici sui Laghi Superiore, di Mezzo, Inferiore

4 SINTESI DEI DATI RACCOLTI IN CAMPO: tabelle e grafici Vedi file «sintesi_dati_campo»

5 A paticle (m-1) acdom (m-1) I.C. Castellucchio-Lago Superiore 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 sito Assorbimenti totali μg Chla/L belfiore 10/ L.Sup 9:15 04/ L.Sup 10:15 04/ L.Sup 9:15 09/ L.Sup 10:00 09/ Belfiore10_3 L sup1_ 4/4 L sup2_ 4/4 L sup1_ 9/5 L sup2_ 9/ Lunghezza d'onda (nm) 800 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 CDOM - Sostanze Gialle L sup_ 4/3 L sup1_ 9/5 L sup2_ 9/ Lunghezza d'onda (nm) 750 L sup_ L sup1_ L sup2_ 4/3 9/5 9/5 cdom (m-1)

6 A paticle (m-1) acdom (m-1) I.C. Goito - Lago di Mezzo 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 sito SG 10:00 31/3 SG 12:00 31/3 L. Mezzo 12/04 L. Mezzo 17/05 μg Chla/L Assorbimenti totali SG 1_ ore 10 SG 2_ore 12 Lmez 12/4 Lmez 17/5 0, Lunghezza d'onda (nm) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 CDOM - Sostanze Gialle SG2_12:00 SG1_10:00 Lmez 12/4 Lmez 17/ Lunghezza d'onda (nm) 750 SG1 SG2 Lmez Lmez 31/3 31/3 12/4 17/5 cdom (m-1)

7 A paticle (m-1) acdom (m-1) I.C. Mantova 3-Bertazzolo Lago Inferiore sito INF 8:30 3/4 INF 10:30 3/4 μg Chla/L L. Inf. 04/ L. Inf. 15/ Assorbimenti totali 1,40 INF 1_ore 8:30 1,20 INF 2_ore10:30 1,00 Linf_4/5 0,80 Linf_15/5 0,60 0,40 0,20 0, Lunghezza d'onda (nm) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 CDOM - Sostanze Gialle INF2_ 12:00 INF1_10:00 Linf_4/5 Linf_15/ Lunghezza d'onda (nm) Inf_1 Inf_2 Linf_4/5 Linf_15/5 cdom (m-1)

8 CALENDARIO USCITE IN CAMPO I.C. SITO USCITA IN CAMPO PASSAGGIO DEL SATELLITE Castell_Campit L. Superiore 10 marzo 8 marzo - S2 Goito L. di Mezzo 31 marzo Mantova L. Inferiore 3 aprile 25, 28, 30 marzo - S2, L8 28, 30 marzo -S2, L8 Castell_Campit L. Superiore 4 aprile 8 aprile - L8 Goito L. di Mezzo 12 aprile 14 aprile - S2 Mantova L. Inferiore 4 maggio Castell_Campit L. Superiore 9 maggio Mantova L. Inferiore 15 maggio 17 maggio - S2, L8 Goito L. di Mezzo 17 maggio 17 maggio - S2, L8

9 Sentinel-2A: 8 marzo 2017 Sentinel-2A: 25 marzo 2017 Sentinel-2A: 28 marzo 2017 Sentinel-2A: 14 aprile 2017

10 Sentinel-2A: 8 marzo 2017

11 Firma spettrale in diversi punti dei laghi di Mantova L. Superiore: piena circolazione

12 Firma spettrale in diversi punti dei laghi di Mantova L. Superiore: isola fior di loto

13 Firma spettrale in diversi punti dei laghi di Mantova L. Superiore: verso il Vasarone, possibile zona di accumulo

14 Firma spettrale in diversi punti dei laghi di Mantova L. di Mezzo: centro lago

15 Firma spettrale in diversi punti dei laghi di Mantova L. Inferiore: zona campo canoa

16 MAPPE DI CLOROFILLA ottenute da IMMAGINI SENTINEL-2A e LANDSAT 8

17 Riflettanza VALIDAZIONE Riflettanza Riflettanza in situ 10/03 - S2 08/03 0,008 mn22 0,007 0,006 mn2 0,005 mn1 0,004 0,003 0,002 0, Lunghezza d'onda (nm) Sentinel-2 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 in situ 31/03 - S2 25/ Lunghezza d'onda (nm) mean Sentinel-2 Firma spettrale con il WISP in situ vs Firma spettrale ricavata dall immagine Sentinel-2 nel punto di prelievo in situ 03/04 - S2 28/03 mn455 0,01 mn44 0,009 mn43 0,008 0,007 mn42 0,006 mn41 0,005 mn40 0,004 0,003 mn30 0,002 0,001 Sentinel Lunghezza d'onda (nm)

18 60 0 mg m -3 Sentinel-2A: 8 marzo 2017 MAPPA DI CLOROFILLA-A SCUOLE DI CASTELLUCCHIO E CAMPITELLO

19 Sentinel-2A: 8 marzo 2017 Punto di prelievo e misure radiometriche con il WISP: 10 marzo L. Superiore Analisi spettrofotometrica in laboratorio L. Sup. (10/3) Misura della Chl-a con WISP (10/3) Mappa da S2 (8/3) CHL-A 16.3 µg/l µg/l 31±5 µg/l

20 80 0 mg m -3 Sentinel-2A: 25 marzo 2017 MAPPA DI CLOROFILLA-A SCUOLA DI GOITO

21 90 0 mg m -3 Sentinel-2A: 28 marzo 2017 MAPPA DI CLOROFILLA-A SCUOLA DI GOITO E MANTOVA

22 80 0 mg m -3 Landsat-8: 30 marzo 2017 MAPPA DI CLOROFILLA-A SCUOLA DI GOITO e MANTOVA

23 S2A: 25 marzo 2017 S2A: 28 marzo 2017 L8: 30 marzo 2017 Analisi spettrofotometrica in laboratorio L. Mezzo (31/3) Misura della Chl-a con WISP (31/3) Mappa da S2 (25/3) Mappa da S2 (28/3) Mappa da L8 (30/3) CHL-A Ore 10: µg/l Ore 12: µg/l nd 64±12 µg/l 63±7 µg/l 52±7 µg/l

24 Sentinel-2A: 28 marzo 2017 Landsat-8: 30 marzo 2017 Analisi spettrofotometrica in laboratorio L. Inf. (3/4) Misura della Chl-a con WISP (3/4) Mappa da S2 (28/3) Mappa da L8 (30/3) Ore 10: µg/l Ore 12: µg/l µg/l 57±7 µg/l 50±3 µg/l

25 60 0 mg m -3 Landsat-8: 8 aprile 2017 MAPPA DI CLOROFILLA-A SCUOLA DI CASTELLUCCHIO - CAMPITELLO

26 Landsat-8: 8 aprile 2017 Punto di prelievo L. Superiore CHL-A Analisi spettrofotometrica in laboratorio L. Sup. (04/04) Mappa da L8 (8/4) Ore 9: µg/l Ore 10: µg/l 51±6 µg/l

27 80 0 mg m -3 Sentinel-2A: 14 aprile 2017 MAPPA DI CLOROFILLA-A SCUOLA DI GOITO

28 Sentinel-2A: 14 aprile 2017 Punto di prelievo L. Mezzo Analisi spettrofotometrica in laboratorio L. Mezzo (12/4) Mappa da S2 (14/4) CHL-A Ore 11: µg/l 41±4 µg/l

29 60 0 mg m -3 Landsat-8: 17 maggio 2017 MAPPA DI CLOROFILLA-A SCUOLA DI GOITO e MANTOVA

30 Landsat-8: 17 maggio 2017 Punti di prelievo L. Mezzo e L. Inferiore Analisi spettrofotometrica in laboratorio L. Inf. (15/5) Analisi spettrofotometrica in laboratorio L. Mezzo (17/5) Mappa da L8 (17/5) Ore 15: µg/l Ore 11: µg/l 32±2 µg/l (L. Inf.) 33±4 µg/l (L. Mezzo)

31 Conclusioni Le misure radiometriche di riflettanza misurate in situ (WISP) hanno permesso di validare la riflettanza ottenuta dalle immagini satellitari (Sentinel-2A e Landsat-8). Algoritmi diversi possono essere utilizzati per ricavare la misura di concentrazione della clorofilla, diventa quindi importante il processo di validazione dei prodotti delle immagini. Pertanto, le misure in situ di parametri biofisici e radiometrici è una parte integrante del processo di calibrazione e validazione dei prodotti (es. chl-a) ottenuti da immagini satellitari. Le mappe di clorofilla sono utili strumenti per interpretare lo stato strofico (in termini di biomassa algale) dei laghi di Mantova, sia spazialmente che temporalmente.