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Pós-Graduação IAC completa 25 anos com resultados inéditos disponibilizados em aplicativo gratuito
Pesquisa de doutorado mostra que as mudanças climáticas tendem a aumentar em torno de 30% a vazão média das bacias PCJ e reduzir em 20% a sua disponibilidade hídrica.
Por Carla Gomes (MTb 28156) – Assessora de Comunicação e Imprensa IAC
A Pós-Graduação em Agricultura Tropical e Subtropical do Instituto Agronômico (PG-IAC) completa 25 anos em 2024 com uma pesquisa que resultou em um aplicativo que traz resultados inéditos do estudo dos impactos das mudanças climáticas e alterações no uso do solo na disponibilidade hídrica das bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ), principalmente relacionados à ocorrência de eventos extremos de chuva. O objetivo do estudo foi quantificar o impacto das mudanças no uso do solo e no clima, na disponibilidade hídrica e na ocorrência de eventos extremos de precipitação das bacias PCJ. A Pós-Graduação-IAC chega a ¼ de século este ano com 528 mestres e 101 doutores formados. Também em 2024, o IAC completa 137 anos de atuação ininterrupta.
A ferramenta, que já está disponibilizada, tem interface interativa, é gratuita e pode ser usada por qualquer pessoa. Segundo a pesquisadora Letícia Lopes Martins, que fez doutorado na PG-IAC de julho de 2020 a abril de 2024, o objetivo é deixá-la mais intuitiva ao longo do tempo. “A ferramenta apresenta os resultados em relação à seca meteorológica, seca hidrológica, valores de precipitação extrema e seu período de retorno e disponibilidade hídrica”, explica a pós-graduada pelo IAC. Conheça esses conceitos abaixo neste texto.
De acordo com Letícia, o intuito é que o aplicativo seja usado por tomadores de decisão e gestores de recursos hídricos das bacias PCJ. “Nós desenvolvemos a interface por meio do software R, utilizando o aplicativo Shiny. Colocamos todos os nossos resultados e geramos gráficos interativos”, explica a orientada pelo cientista do IAC, Gabriel Blain.
O aplicativo pode ser acessado neste link https://lmkfbn-let0cia-lopes0martins.shinyapps.io/PCJ_analysis/
Neste link, basta clicar na informação desejada (SPI, SSI, GEV, Q7,10). É possível escolher o cenário e a sub-bacia. Mais informações sobre os cenários e a metodologia utilizada são encontradas no capítulo 3 da tese, neste link: https://www.iac.sp.gov.br/areadoinstituto/posgraduacao/repositorio/storage/teses_dissertacoes/Leticia_Lopes_Martins.pdf
Segundo a pesquisadora, os resultados mais importantes desse estudo envolvem a compreensão dos impactos das mudanças climáticas e alterações no uso do solo na ocorrência de eventos extremos na bacia PCJ. As estimativas são que os eventos de chuva de 55 mm e 70 mm diários sejam frequentes até o final do século XXI. “Desse modo, o estudo fornece uma base para pesquisas futuras relacionadas às práticas de conservação do solo e da água, visando minimizar possíveis impactos de processos erosivos relacionados às áreas urbanas, como prevenção de enchentes”, comenta a agrônoma, que também fez mestrado na PG-IAC em 2020.
A pesquisa mostrou que, se o uso e a ocupação do solo atuais forem mantidas nas bacias do PCJ até o final do século XXI, essa área terá sérios problemas com a disponibilidade hídrica nas próximas décadas. Há risco de ocorrer sérios prejuízos econômicos e sociais nas bacias do PCJ, que envolvem 76 municípios, sendo que 71 pertencem ao estado de São Paulo e cinco ao estado de Minhas Gerais. Nessas regiões viviam, em 2018, 5,73 milhões de pessoas, com uma taxa de urbanização de 95,1%, segundo dados da Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA).
Para Letícia, o uso e a ocupação do solo podem ser “atenuadores” dos possíveis impactos das mudanças climáticas nas bacias PCJ, principalmente os relacionados ao excesso de precipitação.
Conceitos presentes na ferramenta gerada pela pesquisa
Seca meteorológica: o acumulado de chuva é inferior ao esperado para aquele período e localidade. Por exemplo: quando a precipitação esperada para um mês é de 100 mm e chove 80 mm.
Seca hidrológica: o acumulado de chuva é inferior ao esperado para aquele período e localidade, resultando em diminuição nos níveis de rios e reservatórios. Por exemplo, a situação vivenciada na seca de 2013-2015.
Valores de precipitação extrema: são raros e intensos por definição. Por exemplo: uma chuva de 200 mm em um dia é rara. Nesse estudo, foram avaliados valores de precipitação de 26, 40, 55, 70, 85, 100, 115, 130 e 150 mm diários.
Período de retorno: é o tempo necessário, em anos, para que um determinado valor de chuva ocorra novamente.
Disponibilidade hídrica: é o balanço entre a quantidade e a demanda de água. Geralmente, ela é avaliada por meio da vazão mínima com duração de sete dias e período de retorno de dez anos.
Pesquisa da PG-IAC mostra que redução de disponibilidade hídrica deverá afetar o abastecimento público de água urbano e rural na bacia do PCJ
Essa foi outra importante conclusão da pesquisa de doutorado realizada na Pós-Graduação do Instituto Agronômico (IAC) por Letícia Lopes Martins, com bolsa da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior do Ministério da Educação (Capes), sob orientação do pesquisador do IAC, Gabriel Blain.
De maneira geral, a pesquisadora observou que o clima exerce maior impacto na vazão e, consequentemente, na disponibilidade hídrica, do que o uso do solo na bacia dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ). Esse resultado considera o uso do solo inalterado até o ano de 2100. O estudo mostrou que o clima e as mudanças climáticas tendem a aumentar em torno de 30% a vazão média das bacias PCJ.
“No entanto, esse aumento médio da vazão diária não está associado ao aumento da disponibilidade hídrica. De modo contrário, nós observamos que há uma tendência de redução em aproximadamente 20% na disponibilidade hídrica das bacias PCJ até 2100”, explica a pós-graduada pelo IAC, da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios, da Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo.
A cientista comenta que, para os cenários futuros, foi fixado o mapa de uso de 2020 e ela obteve os resultados também da vazão e da disponibilidade híbrida para esses cenários.
Foram avaliados eventos extremos de precipitação. Tanto o excesso quanto o déficit de precipitação foram quantificados. Outra observação foi um aumento na frequência de ocorrência de eventos de precipitação em torno de 55mm e 70mm por dia, a partir de 2060-2065. “Esse é um outro ponto bastante importante porque o aumento nos valores de precipitação impacta diretamente a área agrícola, com o crescimento nos processos erosivos e prejuízos agronômicos e também a área urbana, com o acréscimo na ocorrência de enchentes e inundações”, destaca.
Para Letícia, esses resultados poderão ser usados para embasar as políticas de gestão de recursos hídricos das bacias PCJ para as próximas décadas, principalmente focando em práticas de conservação do solo, que visem ações mais conservacionistas, para reduzir os impactos de processos erosivos nas áreas agrícolas e, consequentemente, os reflexos destes na vazão e na disponibilidade hídrica.
O projeto foi intitulado Impacto das mudanças climáticas e alterações no uso do solo na disponibilidade híbrida das bacias hidrográficas dos rios Piracicaba, Jundiaí e Capivari. Para alcançar o objetivo da pesquisa, a cientista usou o modelo hidrológico chamado SWAT (Soil and Water Assessment Tool), bastante utilizado para essa finalidade em todo o mundo.
No estudo das mudanças no uso do solo, foram adotados mapas de 1985 a 2020. Com a modelagem hidrológica com SWAT, avaliou-se como essas mudanças estavam impactando a vazão e a disponibilidade hídrica para as bacias PCJ.
Sobre o clima, a pesquisadora adotou dados de projeções climáticas futuras, que são do sexto relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. “Utilizamos esses dados para o período de 2015 a 2100, já para dois cenários de mudanças climáticas, que são os mais utilizados para esse tipo de estudo, que é o SSP2-4.5 e o SSP5-8.5. No entanto, para que nós possamos realizar a modelagem hidrológica, além dos dados de clima, nós precisamos dos dados de uso”, explica.
A cientista comenta que, para os cenários futuros, foi fixado o mapa de uso de 2020 e ela obteve os resultados também da vazão e da disponibilidade híbrida para esses cenários. Foram avaliados eventos extremos de precipitação e quantificados o excesso e o déficit de precipitação.
PG-IAC: Mestrado foi criado em 1999 e já formou 528 mestres. O Doutorado, implantado em 2009, formou 101 doutores até então.
“Para mim foi extremamente importante e gratificante fazer a pós-graduação em uma das instituições de pesquisa mais antigas e importante do nosso país. Tenho muito orgulho em ter contribuído e em fazer parte da história do IAC. Atualmente, estou em busca de oportunidades na área de pesquisa”, relata.
Crédito foto: Martinho Caires