Sensoriamento remoto hiperespectral aplicado à identificação remota de solos e rochas impregnados com hidrocarbonetos

No cenario economico atual, as matrizes energeticas sao pecas fundamentais nas movimentacoes de mercado. O petroleo e produtos derivados, em especial, estao relacionados a diversas areas da economia e, tendo em vista que a abundância destes produtos condiciona as variacoes na estabilidade economica global, a descoberta de novos reservatorios e de extrema importância. Contudo, a descoberta e exploracao de novos campos de petroleo estao vinculadasaa elevado risco de contaminacao ambiental, sendo necessario tambem o monitoramento e remediacao das areas contaminadas. Apesar do grande avanco e pesquisas relacionadas as atividades petroliferas em regioes maritimas (offshore), a identificacao precoce de ocorrencias de petroleo oriundas de exsudacoes naturais ou vazamentos acidentais em regioes continentais (onshore) e ainda um tema pouco explorado na literatura. A localizacao e mapeamento de areas contaminadas, seja por micro exsudacoes ou vazamentos, podem direcionar as operacoes de exploracao petrolifera. Por outro lado, as ocorrencias superficiais de HCs podem indicar tambem a presenca de danos em oleodutos e a localizacao de pequenos vazamentos pode guiar as operacoes contencao, reparo e limpeza. Neste cenario, as ferramentas de sensoriamento remoto (SR) hiperespectral sao uma opcao extremamente promissora para o desenvolvimento de tecnicas que auxiliem simultaneamente na descoberta de novos reservatorios e na identificacao precoce de vazamentos. A elevada resolucao espectral dos dados hiperespectrais permitem a localizacao direta e monitoramento da dispersao de vazamentos, gerando informacoes valiosas, de baixo custo, adquiridas em um curto espaco de tempo que podem auxiliar nas operacoes de exploracao ou contencao. Simultaneamente, em funcao da elevada quantidade de dados gerada por estes equipamentos, o processamento dos dados espectrais com tecnicas de analise multivariada de dados apresenta potencial para alavancar programas de prospeccao voltados a descoberta de novas ocorrencias de petroleo, tornando-os mais rapidos e eficientes. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de metodologias que auxiliem na deteccao direta, mapeamento remoto e classificacao de areas continentais afetadas por exsudacoes naturais de petroleo ou vazamentos de hidrocarbonetos. Para atingir os objetivos propostos, as propriedades de reflectância espectral de misturas de substratos minerais diversos impregnados com etanol, diesel, gasolina e oleos crus de variadas densidades foram analisadas dentro do intervalo do Infravermelho Proximo e de Ondas Curtas; atraves de tres experimentos controlados realizados em laboratorio e campo. Os primeiros dois experimentos elaborados em laboratorio permitiram a construcao de uma ampla biblioteca espectral de referencia, de substratos minerais impregnados com hidrocarbonetos, proposta pela primeira vez na literatura. O terceiro experimento consistiu em um estudo de caso no qual os dados gerados com as bibliotecas foram utilizados para a identificacao e mapeamento de regioes continentais impregnadas com hidrocarbonetos, atraves da aplicacao de algoritmos de classificacao espectral. As tecnicas de espectroscopia, analise multivariada e mapeamento espectral aplicadas aos dados hiperespectrais investigados nesta pesquisa demonstraram, num conjunto de experimentos originais, a possibilidade de caracterizar remotamente substratos minerais impregnados com HCs. Considerando-se os resultados positivos obtidos com experimentos controlados, as bibliotecas espectrais e modelos desenvolvidos nesta pesquisa tem potencial inovador para auxiliar na caracterizacao remota de HCs, bem como o uso de dados aerotransportados hiperespectrais para a prospeccao petrolifera e monitoramento ambiental em regioes continentais. O desenvolvimento desta tecnica, aliada a outras ferramentas exploratorias, abre caminhos para descoberta de novos campos de exploracao onshore, bem como para o monitoramento ambiental de regioes afetadas por vazamentos de dutos em subsuperficie atraves de uma ferramenta rapida, eficaz e de baixo custo operacional. Abstract