Ayuda
Ir al contenido

Dialnet


Novel approach to improve the assessment of biodiversity of phytoplankton communities based on hyperspectral data analysis

  • Autores: Elena Torrecilla Ribalta
  • Directores de la Tesis: Meritxell Vilaseca Ricart (dir. tes.), Jaume Piera Fernández (dir. tes.)
  • Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2012
  • Idioma: inglés
  • Tribunal Calificador de la Tesis: Jaume Pujol Ramo (presid.), Rafel Simó Martorell (secret.), Marcel R. Wernand (voc.)
  • Materias:
  • Enlaces
    • Tesis en acceso abierto en: TDX
  • Resumen
    • La gestió sostenible dels ecosistemes marins requereix d'un millor coneixement de la distribució de certs paràmetres ecològics com les comunitats de fitoplàncton, inclosos aquells grups algals causants d'afloraments. La caracterització acurada dels patrons espacio-temporals de la biodiversitat del fitoplàncton és essencial per tal d'avaluar el paper de cada grup algal en l'ecosistema global marí i els cicles biogeoquímics. En l'intent d'abordar aquesta qüestió, observacions espectromètriques adquirides in situ i per teledetecció han demostrat proporcionar informació valuosa sobre la distribució de diversos components òpticament actius presents a l'aigua de mar, tant a escala local com global, i en particular, sobre l'estructura de les comunitats fitoplanctòniques. En aquest sentit, l'aparició de sensors òptics d'alta resolució espectral (hiperespectrals) ha augmentat les expectatives per discriminar la composició de les comunitats de fitoplàncton, permetent anar més enllà de l'estimació del pigment primari del fitoplàncton, la clorofil·la-a, utilitzat convencionalment com un indicador global de la biomassa i la producció primària de fitoplàncton ja que és un pigment comú a tots els grups taxonòmics. Aquesta tesi doctoral s'ha dut a terme amb l'objectiu de millorar la nostra capacitat d'extraure informació sobre l'estructura de les comunitats de fitoplàncton en l'oceà, mitjançant el desenvolupament i avaluació d'una nova aproximació basada en l'anàlisi de dades hiperespectrals. En particular, s'ha proposat una tècnica de classificació, on s'examinen les dissimilituds entre les signatures hiperespectrals de cada mostra d'aigua, i que ha estat aplicada en combinació amb l'espectroscopia derivativa, tècnica amb la qual s'exploren les característiques de la forma de l'espectre analitzat. Com a novetat, es proposa també una eina de validació per demostrar l'eficàcia d'aquesta nova tècnica de classificació. En el procés de validació es demostra que les classificacions obtingudes amb les dades òptiques i la metodologia proposada són molt semblants a les obtingudes amb dades basades en l'anàlisi de la composició pigmentària (utilitzant un cromatògraf líquid d'alta resolució, HPLC), tècnica habitualment utilitzada per la comunitat científica com a indicador de la composició de fitoplàncton. La viabilitat d'aquesta metodologia ha estat demostrada inicialment utilitzant una aproximació basada en simulacions, on la distribució del fitoplàncton està predeterminada i on s'han generat diferents escenaris lumínics d'aigües en mar obert i costaneres mitjançant un model de transferència radiativa. Per altra banda, escenaris reals de mar obert corresponents a diferents estacions en l'oceà Atlàntic han estat classificats satisfactòriament mitjançant les tècniques proposades, aplicades a dades hiperespectrals incloent espectres d'absorció i reflectància, així com els seus espectres derivats. Aquesta classificació ha servit per identificar una aplicació potencial de la metodologia proposada: l'establiment de diferents províncies bio-òptiques a partir de l'anàlisi de mesures hiperespectrals oceanogràfiques, donant lloc a l'examen de la seva rellevància biogeogràfica en comparació amb províncies ecològiques proposades prèviament en la literatura. Aquesta tesi conclou amb la confirmació de la hipòtesi principal: una millor discriminació de l'estructura i dinàmica de les comunitats de fitoplàncton és possible mitjançant l'ús d'observacions hiperespectrals oceanogràfiques. Cal destacar que l'aproximació proposada és en general aplicable a diferents conjunts de dades, més enllà de la composició pigmentària o dades òptiques obtingudes in situ també a dades obtingudes per teledetecció, dades biogeoquímiques i altres paràmetres hidrogràfics.


Fundación Dialnet

Dialnet Plus

  • Más información sobre Dialnet Plus

Opciones de compartir

Opciones de entorno