ANALYSIS OF WATER MASS VARIATIONS AT WETLANDS REGIONS FROM GRACE: THE PANTANAL CASE

ABSTRACT. The natural heritage of biodiversity of the Paraguay river basin is subject to potential impacts due to climate change. To monitor these environments at large spatial scales, the satellite gravity mission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) provides time-variable Earth’s gravity field models that reflect the variations due to mass transport processes, like continental water storage changes. The purpose of this work is to analyze the spatial and temporal water storage changes for period 2003-2014 using the Equivalent Water Height (EWH) derived from the GRACE solutions in the Pantanal region, one of the most biologically rich environments of the planet. The comparison with EWH and river gauge data at different stations distributed over the Pantanal area was carried out. In order to validate the satellite results, the correlation analysis between the water mass changes and river gauge measurements was obtained, and also the phase differences were analyzed. High correlations were detected at the north, and lower ones towards the south of the Pantanal. The EWH were also contrasted with soil moisture and rainfall data models. The results showed a good agreement between the signals for the area under study. Keywords : water storage, satellite gravity mission, river gauge, rainfall. RESUMO. O patrimonio natural de biodiversidade da bacia do rio Paraguai esta sujeito a potenciais impactos das mudancas climaticas. Para monitorar esse ambiente em escala espacial, a missao satelital GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) fornece modelos do campo de gravidade da Terra variaveis no tempo devido ao processo de transporte de massa, como as variacoes de armazenamento de agua continentais. O objetivo deste artigo e analisar a variabilidade espacial e temporal de armazenamento de agua para o periodo 2003-2014 atraves da altura equivalente d’agua (EWH) derivada das solucoes deGRACE na regiao do Pantanal, um dos ambientes biologicamente mais ricos do planeta. Comparacoes dos dados de EWH e alturas d’agua in-situ foram feitas para diferentes estacoes distribuidas na regiao do Pantanal. Com a finalidade de validar os resultados de satelite, foi feita a analise de correlacao entre as mudancas de massa d’agua e as medicoes das reguas linimetricas fixadas nas margens dos rios. As diferencas de fase tambem foram analisadas. Ao Norte do Pantanal foram detectadas altas correlacoes entre as duas alturas (EWH versus in-situ), e baixas em direcao ao sul. O EWH tambem foi validado com modelos de umidade do solo e precipitacao. Os resultados mostraram uma boa concordância entre os sinais para a area em estudo. Palavras-chave : armazenamento de agua, missao satelital, cotas do nivel d’agua, precipitacao.