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Purus River suspended sediment variability and contributions to the Amazon River from satellite data (2000–2015) - 23/02/18

Doi : 10.1016/j.crte.2017.05.004 
Andre Luis Martinelli Real dos Santos a, b, , Jean Michel Martinez c , Naziano Pantoja Filizola b, d , Elisa Armijos b, e , Luna Gripp Simões Alves a
a Brazilian Geological Service (CPRM), Manaus, AM, Brazil 
b H2A Research Group, UFAM, Manaus, AM, Brazil 
c Institut de recherche pour l’environnement (IRD), Brasília, DF, Brazil 
d Universidade Federal do Amazonas, Manaus, AM, Brazil 
e CLIAMB–Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia UEA, Manaus, AM, Brazil 

Corresponding author. Brazilian Geological Service (CPRM), Manaus, AM, Brazil.

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Abstract

The Purus River is one of the major tributaries of Solimões River in Brazil, draining an area of 370,091km2 and stretching over 2765km. Unlike those of the other main tributaries of the Amazon River, the Purus River's sediment discharge is poorly characterized. In this study, as an alternative to the logistic difficulties and considering high monitoring costs, we report an experiment where field measurement data and 2700 satellite (MODIS) images are combined to retrieve both seasonal and interannual dynamics in terms of the Purus river sediment discharge near its confluence with the Solimões River. Field radiometric and hydrologic measurements were acquired during 18 sampling trips, including 115 surface water samples and 61 river discharge measurements. Remote sensing reflectance gave important results in the red and infrared levels. They were very well correlated with suspended sediment concentration. The values of R2 are greater than 0.8 (red band) and 0.9 (NIR band). A retrieval algorithm based on the reflectance in both the red and the infrared was calibrated using the water samples collected for the determination of the surface-suspended sediment concentration (SSS). The algorithm was used to calculate 16 years of SSS time series with MODIS images at the Purus River near its confluence with the Solimões River. Results from satellite data correlated with in situ SSS values validate the use of satellite data to be used as a tool to monitor SSS in the Purus River. We evidenced a very short and intense sediment discharge pulse with 55% of the annual sediment budget discharged during the months of January and February. Using river discharge records, we calculated the mean annual sediment discharge of the Purus River at about of 17 Mt·yr−1.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Amazon, Purus, Remote Sensing, Suspended Sediments, Hydrology


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Vol 350 - N° 1-2

P. 13-19 - janvier 2018 Retour au numéro
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  • Spatio-temporal monitoring of suspended sediments in the Solimões River (2000–2014)
  • Raul Espinoza-Villar, Jean-Michel Martinez, Elisa Armijos, Jhan-Carlo Espinoza, Naziano Filizola, Andre Dos Santos, Bram Willems, Pascal Fraizy, William Santini, Philippe Vauchel
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  • Retrieval of suspended sediment concentrations using Landsat-8 OLI satellite images in the Orinoco River (Venezuela)
  • Santiago Yepez, Alain Laraque, Jean-Michel Martinez, Jose De Sa, Juan Manuel Carrera, Bartolo Castellanos, Marjorie Gallay, Jose L. Lopez

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