Recursos Hídricos

O que as projeções climáticas nos dizem sobre o futuro dos recursos hídricos na Amazônia?

O que as projeções climáticas nos dizem sobre o futuro dos recursos hídricos na Amazônia?

15 de abril de 2021 | Tempo de leitura: 9 minutos

Por João Paulo Brêda

Mudanças Climáticas é um tema destaque nessas últimas décadas. Esse assunto tem sido associado ao processo de desenvolvimento industrial indiscriminado e acabou levantando diversas bandeiras a nível mundial em prol do meio-ambiente. Manifestações políticas e inflamadas acabaram trazendo debates que muitas vezes se desassociam à ciência. Mesmo havendo pesquisas importantes sobre o assunto, ainda existem dúvidas e más interpretações que acabam criando discussões rasas, incoerentes e enviesadas.

          Então, é importante entendermos que a variabilidade climática é natural. Em escala de décadas nos deparamos com fenômenos climáticos como o El Niño e La Niña que estão relacionados a anomalias de temperatura no oceano Pacífico e que alteram significativamente o regime de chuva na região Amazônica e em vários outros lugares do Brasil e do mundo (mais informações sobre El Niño e La Niña). Já em escala de séculos e milênios existem alterações climáticas de grandes proporções como surgimento de eras glaciais (última há 20 mil anos) e outros períodos menos bruscos como a “Pequena Era do Gelo” entre 1500 e 1800 d.c. Para mais informações sobre paleoclimatologia, consulte o texto do pesquisador Rafael Reis, que aborda como foi o clima do passado na região Amazônica, publicado aqui no Conexões Amazônicas.

          No entanto, a mobilização dos cientistas e lideranças mundiais dentro do contexto do IPCC (Intergovernamental Panel on Climate Change) toma a direção de destacar a influência humana sobre o clima no intuito de tentar diminuir os efeitos sobre algo que, ao contrário da variabilidade natural, temos certa responsabilidade. Em áreas urbanas, efeitos no clima em decorrência de ações antrópicas são facilmente notados, como é o caso da inversão térmica e do aumento da temperatura devido à redução de áreas verdes (ilhas de calor). Em escala global, o efeito humano sobre o clima se resume a consequências decorrentes de emissões de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera. Porém, tal efeito já não fica tão perceptível por se tratar de um processo bastante complexo que se mistura a variações naturais que ocorrem entre anos, estações e por fenômenos atmosféricos específicos.

          Uma alternativa para detectar e projetar esses impactos é utilizar o atual conhecimento científico no desenvolvimento de modelos climáticos. Os modelos climáticos são ferramentas matemáticas que representam em forma de equações físicas o balanço de massa e energia que ocorre na atmosfera, nos oceanos, sobre o solo e geleiras. Eles são capazes de simular aproximadamente o clima atual do planeta e fazer projeções utilizando como dados de entrada séries de concentração dos GEE na atmosfera. Esses modelos fornecem então informações de clima como: temperatura, chuva, umidade do ar, pressão atmosférica, entre outros.

          Já para detecção mais precisa desse impacto nos recursos hídricos, fazemos uso de modelos hidrológicos. Com um conceito semelhante, os modelos hidrológicos utilizam dados de chuva como entrada para simular escoamento superficial, infiltração, evapotranspiração e variação umidade do solo em bacias hidrográficas, e muitas vezes também estima as vazões de rios. Dentro da região Amazônica podemos destacar a bacia do Rio Amazonas, apresentada na Figura 1, que foi umas das áreas de estudo da nossa pesquisa sobre projeções dos impactos das mudanças climáticas sobre os recursos hídricos relativas ao final desse século (2080-2100) (link da pesquisa).

Figura 1: Bacias Hidrográficas da Região Amazônica e sua localização referente a América do Sul.

        Nesse estudo utilizamos dados de 25 modelos climáticos globais no intuito de avaliar as incertezas das projeções. As projeções dos modelos climáticos analisadas estão relacionadas ao cenário RCP4.5 que é um dos cenários mais usados e representa um futuro com desenvolvimento sob um controle razoável nas emissões de GEE.

Os resultados encontrados em nossa pesquisa têm mostrado um aumento considerável na temperatura anual média (entre 2 e 3 oC), em toda a região Amazônica, e um pouco menor no extremo oeste da bacia, como podemos observar na Figura 2 abaixo.

          Esses resultados não implicam que alguns invernos rigorosos e verões amenos deixarão de existir, pois esses fazem parte da variabilidade natural. Observa-se também que haverá redução da precipitação entre 5 e 20% principalmente na parte leste da bacia e um aumento no extremo oeste (5 a 20 % na região andina). Já a evaporação irá aumentar praticamente em toda a região Amazônica, provavelmente devido ao aumento esperado de temperatura e à grande disponibilidade de água na bacia.

Figura 2: Projeções na variação de temperatura, precipitação e evaporação do final do século em comparação com o período atual.

        O aumento da evaporação combinado com a diminuição na precipitação ocasiona uma grande redução na vazão principalmente na parte leste da bacia. Podemos observar as reduções na geração de escoamento na Figura 3.

Figure 3: a) Mapa da variação da geração de escoamento para o final do século sobre a região Amazônica. b) Hidrogramas representando a vazão por mês em alguns rios da bacia Amazônica. Linha preta é o regime de vazões atual e em cinza a faixa inter-quartil dos resultados do conjunto de 25 modelos climáticos.

        Nota-se uma grande tendência de diminuição no escoamento principalmente na parte leste da bacia Amazônica, onde se encontram os rios Xingu e Tapajós, o que influencia diretamente na água que corre nos rios. Podemos ver como a vazão atual (linha preta da figura acima) se encontra bem acima da faixa de projeções (em cinza) geradas pelo modelo hidrológico. Isso implica em reduções de 10 a 20% nas águas dos rios Madeira, Amazonas, Purus e até mais de 30% no Xingu e Tapajós.

          Os resultados alcançados neste estudo fornecem informações valiosas para o planejamento e gerenciamento dos recursos naturais. E diante das atuais condições de desenvolvimento, é inevitável que projetos de engenharia e planejamentos de recursos levem em consideração informações das projeções climáticas. Caso contrário, efeitos climáticos indesejados serão comuns e podem inclusive ter seus impactos ampliados.

Ciência se faz com parceria

        O trabalho foi conduzido no âmbito do grupo de pesquisa de Hidrologia de Grande Escala, no Instituto de Pesquisas Hidráulicas da UFRGS. Esse trabalho está envolvido no projeto de pesquisa “Desenvolvimento do Modelo Regional do Sistema Terrestre ETA e Geração de Cenários de Mudanças Climáticas e de Usos da Terra visando Estudos de Impacto Sobre os Recursos Hídricos” em parceria com o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e financiado pelos órgãos CAPES e ANA (Agência Nacional de Águas).

Quer saber mais? Acesse os materiais abaixo!

Brêda, João Paulo Lyra Fialho, et al. “Climate change impacts on South American water balance from a continental-scale hydrological model driven by CMIP5 projections.” Climatic Change 159.4 (2020): 503-522. (acesse aqui)

IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stoker, T.F., Qin, G-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. (acesse aqui)

Global Climate Change. Vital Signs of the Planet. (acesse aqui)

João Paulo Brêda é engenheiro ambiental e sanitarista pela Universidade Federal de Alagoas (UFAL), mestre e atual doutorando pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) pelo programa de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental (PPGRHSA) do Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH).

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