A Novel Autonomous Observation Platform for Multi-Disciplinary Investigations at the Cape Verde Ocean Observatory (CVOO)

In order to investigate the spatial and temporal variability (daily, seasonal and inter-annual) of CO2 and O2 air-sea fluxes and their underlying processes, a dense network of observations is required. For this purpose, the Cape Verde Ocean Observatory (CVOO) provides a unique infrastructure. Information thus obtained also links biological productivity and atmospheric composition. To expand these capabilities, a novel “virtual mooring” approach for high resolution measurements, based on a modified NEMO profiling float, is pursued. This Profiling Float was equipped with O2 and pCO2 sensors for the first time, in order to collect daily depth profiles (0-200 m) in the vicinity of the ocean site. Data access and remote control is provided through Iridium satellite telemetry. Recalibrations and redeployments are carried out every 1-3 month. First, we present the new developed instrument and the innovative in situ and real-time approach behind. Second, we show the inter-disciplinary scientific objectives which will benefit from this approach as a result of the intensive partnership between IFM-GEOMAR and INDP during the last years.

Érosion des sols au Cap Vert : étude des processus et quantification à l’échelle de trois bassins versants de l’île de Santiago

Erosão dos solos em Cabo Verde: estudo dos processos e quantificação à escala de três bacias hidrográficas O arquipélago de Cabo Verde é constituído por 10 ilhas vulcânicas pertence à zona do Sahel que se estende do Atlântico ao Mar Vermelho. Desde então, várias décadas, Cabo Verde é afectado pela desertificação causada principalmente pela recessão climatica e a erosão do solo. Esses fatores, aliados à alta pressão humana sobre os recursos, a topografia acidentada e chuvas tropicais por vezes torrenciais, causam sérios danos aos solos. No entanto, desde sua independência em 1975, o Governo realizou um amplo programa de arborização, recuperação de áreas degradadas e a correcção dos leitos das ribeiras. No entanto, a investigação, muito pouco foi realizada para avaliar as acções de protecção e conservação do solo e da água. Portanto, não há dados sobre o problema da degradação das terras nem balanços. Como parte deste trabalho, foram estudados vários factores que controlam a erosão do solo pela água. Especificamente, buscou-se diferenciar os efeitos das actividades humanas, incluindo a agricultura, os factores climáticos, como chuva e geração de escoamento. Também estabeleceu os primeiros balanços das exportações de matérias em suspensão e em solução no contexto do arquipélago de Cabo Verde. O estudo foi realizado em três bacias hidrográficas da ilha de Santiago, Cabo Verde. Estas três bacias hidrográficas (Longueira, Grande e Godim) estão localizadas na parte central da ilha de Santiago e representam os diversos tipos de uso da terra e as diferentes zonas bioclimaticas da ilha. Existe um gradiente climático entre as três bacias hidrográficas. Na verdade, Longueira que abrange uma área de 4,18 km2, tem um declive médio de 47 %, uma zona florestada de 69% e uma área agrícola de 17 %. Grande com uma área de 1,87 km2, é localizada numa zona sub humida com um declive médio de 50%, é essencialmente agrícola. Godim, com uma área de 2,0 km2, é localizado numa zona semi-árida com um declive médio de 32%, é particularmente uma zona agricola. Para estes três bacias hidrográficas, as cheias foram medidas e amostradas de 2004 a 2009. A bacia de Longueira teve um maior acompanhamento, nomeadamente em termos de amostragem e monitoramento dos escoamentos. Em cada amostra foram feitas a determinação da concentração de matérias em suspensão e a análise dos principais elementos quimicos. Os resultados mostram que a erosão mecânica nas três bacias hidrográficas é caracterizada por uma forte variabilidade espacial e temporal. Durante o período de 2005-2009, o balanço anual média para as bacias hidrográficas de Longueira, Grande e Godim é: 4266, 157 e 10,1 t.km2.an-1, respectivamente. A estação das chuvas de 2006 foi a mais erosiva para as três bacias, particularmente em Longueira, com 2 cheias excepcionais, que têm gerado uma concentração média de sólidos em suspensão superior a 100 g / l. Porém, as estações do ano de 2005 e 2008 foram de uma forma geral menos erosivas porque as concentrações médias não inferiores a 20 g / l. Além disso, não houve cheias para as temporadas 2005 e 2007 para a bacia do Godim. Na bacia de Longueira, o estudo dos fenómenos de histerese na caracterização das cheias mostrou que a evolução temporal das exportações de sólidos em suspensão durante a temporada é fortemente influenciada pelas atividades agrícolas. Na verdade, a primeira cheia causou uma exportação maciça de sedimento disponível e localizado no leito da ribeira. Assim, a segunda cheia exportou menos sedimentos. Um mês após as primeiras chuvas, a prática da monda que reduz a densidade da cobertura vegetal e destructura a camada superficial do solo, gerou uma grande quantidade de sedimento que novamente permitiu uma exportação muito forte de sedimentos durante a terceira forte cheia. Os resultados da erosão química na bacia de Longueira indicam que a taxa de erosão é de 45 t.km2.an-1 com uma forte variabilidade temporal. Na verdade, as temporadas de 2006 e 2007 são as mais erosivas, enquanto 2005 teve uma exportação de matérias disolvidas baixa. A utilização do modelo EMMA (End- Members Mixing Analysis) mostra que os escoamentos hipodermico e profundo, alimentandos os fluxos de elementos dissolvidos são os principais factores da erosão química. É mostrado que esses fluxos causam mais de 90% dos fluxos de erosão química. O escoamento superficial, que contribui com cerca de 70% na formação das cheias, é o maior factor da erosão mecânica do solo.

Appraising and selecting strategies to combat and mitigate desertification based on stakeholder knowledge and globalbest practices in Cape Verde Archipelago

Cape Verde is considered part of Sahelian Africa, where drought and desertification are common occurrences. The main activity of the rural population is rain-fed agriculture, which over time has been increasingly challenged by high temporal and spatial rainfall variability, lack of inputs, limited land area, fragmentation of land, steep slopes, pests, lack of mechanization and loss of top soil by water erosion. Human activities, largely through poor farming practices and deforestation (Gomez, 1989) have accelerated natural erosion processes, shifting the balance between soil erosion and soil formation (Norton, 1987). According to previous studies, vegetation cover is one of the most important factors in controlling soil loss (Cyr et al., 1995; Hupy, 2004; Zhang et al., 2004; Zhou et al., 2006). For this reason, reforestation is a touchstone of the Cape Verdean policy to combat desertification. After Independence in 1975, the Cape Verde government had pressing and closely entangled environmental and socio-economic issues to address, as long-term desertification had resulted in a lack of soil cover, severe soil erosion and a scarcity of water resources and fuel wood. Across the archipelago, desertification was resulting from a variety of processes including poor farming practices, soil erosion by water and wind, soil and water salinity in coastal areas due to over pumping and seawater intrusion, drought and unplanned urbanization (DGA-MAAP, 2004). All these issues directly affected socio-economic vulnerability in rural areas, where about 70% of people depended directly or indirectly on agriculture in 1975. By becoming part of the Inter- State Committee for the Fight against Drought in the Sahel in 1975, the government of Cape Verde gained structured support to address these issues more efficiently. Presentday policies and strategies were defined on the basis of rational use of resources and human efforts and were incorporated into three subsequent national plans: the National Action Plan for Development (NDP) (1982–1986), the NDP (1986–1990) and the NDP (1991–1995) (Carvalho

Monitoramento Ambiental da Estrada São Domingos – Assomada, Ilha de Santiago, Cabo Verde, com Ênfase na Compartimentação Geomorfológica

Este trabalho tem por objetivo a aferição dos impactos ambientais ocorridos ao longo da estrada São Domingos-Assomada, na ilha de Santiago na República de Cabo Verde, África Ocidental no período de 2003 a 2009, com ênfase sobre os compartimentos geomorfológicos e seus materiais estruturadores, bem como estabelecer medidas de minimização dos referidos impactos. O estudo ainda procurou mostrar que o monitoramento ambiental das obras da rodovia tem uma série de vantagens porque pode identificar tendências nocivas sobre as variáveis ambientais e sociais antes que seja tarde demais para minimizar ou prevenir seus impactos. Ao longo da pesquisa foram destacadas as principais atividades que originaram impactos ambientais causados pelas obras tanto na fase de reabilitação como na fase de exploração da via. Buscou-se ainda mostrar que a crescente intervenção antrópica ao longo da estrada tem repercutido cada vez mais intensamente sobre a dinâmica do relevo e nos processos de erosão do solo associados às práticas inadequadas de uso da terra. Os impactos ambientais ocorridos durante a exploração da via resultaram, sobretudo, na degradação dos compartimentos geomorfológicos, por estes se constituírem no principal suporte das demais organizações espaciais. Metodologicamente este trabalho abrangeu uma pesquisa aplicada de cunho descritivo e exploratório visando melhor identificar as alterações nos sistemas ambientais, decorrentes da implantação da estrada e das atividades antrópicas realizadas no seu entorno. A fim de estimar a repercussão das intervenções junto à população imediatamente afetada foram aplicadas entrevistas voltadas à avaliação da percepção dos riscos ambientais. A coleta de dados geomorfológicos em campo foi realizada mediante a observação in loco das condições ambientais e sua posterior cartografação em gabinete. Os resultados dessas foram cotejados com o levantamento da literatura especializada a fim de permitir o enquadramento coerente do grau dos agravos ambientais analisados. Os resultados do estudo apontaram que a degradação dos compartimentos geomorfológicos e suas formações superficiais não ocorrem unicamente em função da estrada, mas também pelas práticas tradicionais de uso da terra. Ainda foi possível constatar que no caso da estrada São Domingos – Assomada, as obras de recuperação não levam em conta à dinâmica do relevo, ou seja, não consideram os parâmetros morfogenéticos. Dessa forma, tais obras essenciais de infra-estrutura acabam, muitas vezes, durando pouco tempo, desperdiçando recursos financeiros que são escassos nos países em desenvolvimento.