A importância das formações aluviais na produção hídrica. Rita de Cássia Sousa – UFPR – [email protected] Wilson Cabral de Sousa Junior – ITA – [email protected] Nivaldo Eduardo Rizzi – UFPR – [email protected] Maurício Ranzini – IF/SP – [email protected] Francisco Carlos Soriano Arcova – IF/SP – [email protected] Valdir de Cicco – IF/SP – [email protected] Resumo O rio Paraíba do Sul é pressionado por diversas atividades antrópicas, atualmente discute-se uma possível transposição deste rio, para abastecer a Região Metropolitana de São Paulo. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é expor a importância da floresta aluvial e propor uma medida compensatória como pagamento por serviço ambiental, discutindo as perdas por interceptação para municípios da bacia. Através do SIGRH, obteve-se os regimes pluviométrico e fluviométrico. As áreas apresentam sazonalidade, sendo um período chuvoso (outubro a março) e outro seco (abril a setembro). Cruzeiro apresentou maior potencial hidrológico, quando comparado à Cachoeira Paulista. Além disso, foram registradas 16 espécies vegetais ameaçadas de extinção, para cinco das oito áreas de estudo. Como há possibilidades de outra transposição do Paraíba, logo, a pressão será ainda maior sobre esse recurso, sugere-se a recuperação das formações aluviais na bacia do Paraíba do Sul, como medida compensatória, priorizando os trechos mais degradados, para assim suprir a crescente demanda hídrica, pois as matas ciliares auxiliam no armazenamento de água resultando na manutenção da vazão dos afluentes, além de proporcionar a conservação de espécies ameaçadas de extinção. Recomenda-se também pesquisar sobre a diversidade local evitando a introdução de espécies exóticas que possam competir com as nativas. Palavras-chave: Bacia do Rio Paraíba do Sul. Potencial hidrológico. Recuperação de Áreas Degradadas. Introdução A Bacia do rio Paraíba do Sul está inserida no domínio Mata Atlântica, apresenta diversidade pedológica, variação de altitude e consequentemente diferentes tipos climáticos. Essas condições favorecem o desenvolvimento de diversas fitofisionomias, como Floresta Ombrófila Densa e Mista, Floresta Estacional Semidecidual, formações pioneiras de influência fluviomarinha (manguezal) e flúviolacustre (várzeas) (Kronka et al., 2005; COPPETEC, 2006; Arguello, 2010). Apesar da diversidade, a paisagem da bacia foi significativamente alterada, os impactos iniciaram entre 1930 e 1960, onde foram instaladas barragens para a utilização dos recursos hídricos, além disso, as florestas foram substituídas por áreas agrícolas e posteriormente, as zonas rurais tornaram-se urbanas, são 184 municípios, sendo 39 em São Paulo, 57 no Rio de Janeiro e 88 em Minas Gerais (COPPETEC, 2006; CEIVAP, 2014). A região é conhecida por sua importância econômica industrial, porém o desenvolvimento da região pode afetar a disponibilidade hídrica, além disso, discutese uma possível transposição do rio Paraíba, para abastecer a Região Metropolitana de São Paulo, que vive situação crítica. No mês de abril de 2014, o nível do Sistema Cantareira chegou a 12,5% de sua capacidade, porém a precipitação abaixo do normal climatológico atinge todo o sudeste brasileiro. No mês de janeiro deste ano, os reservatórios do Paraíba do Sul, registraram uma queda de 3,2% (AGEVAP, 2011; ANA, 2014; MME, 2014). As precipitações intensas que normalmente atinge essa região durante o verão, são ocasionadas pela Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) que não atuou este ano, ao contrário, houve a formação de massa de ar quente e seca que associada ao sistema de alta pressão, resultou em níveis de precipitação abaixo do esperado (MME, 2014), logo, as vazões dos rios e os níveis dos reservatórios diminuíram, pois a recarga hídrica, se dá principalmente pela precipitação. A situação da bacia do Paraíba do Sul é agravada pelo uso e ocupação do solo, as áreas expressivas são compostas por campo e pastagem (67,4%), porém não significa que são efetivamente utilizadas com pecuária, que representa menos de 1% da atividade econômica total (COPPETEC, 2006; AGEVAP, 2011). A supressão florestal prejudica a produção e a qualidade das águas. A presença das formações aluviais, por exemplo, diminui o escoamento superficial, controla a sedimentação, promove a infiltração e a absorção de nutrientes resultando em maior quantidade e qualidade dos recursos hídricos. Já as formações altomontanas, tem potencial hidrológico, por reter umidade e manter as cabeceiras dos rios (Rizzi, 1985; Hamilton et al., 1995 apud Scheer & Mocochinski, 2009; Zakia, 1998; Portes & Galvão, 2002; Júnior et al., 2007). Neste sentido, recuperar as formações vegetais é essencial para suprir a demanda hídrica. A respeito da influência da vegetação no recebimento e repartição das chuvas Castro et al. (1983), descrevem os processos relacionados ao tema. A dinâmica ocorre já no início das chuvas através da interceptação (I) que é a fração de água retida pela cobertura vegetal, que evapora e retorna para a atmosfera; a transprecipitação ou precipitação interna (Tr ou Pi) é a chuva que atravessa o dossel, chegando ao solo por gotejamento que respingam das copas, ou que passa diretamente pelas clareiras; o escoamento pelo tronco (Et) é a precipitação que chega ao solo através dos fustes das árvores; a precipitação efetiva (Pe) é a soma dos dois últimos fluxos hídricos (Tr + Et), sendo a porção da precipitação que chega ao solo. A interceptação é uma perda para o sistema, porém ela é importante, pois reduz a intensidade da chuva, diminui a compactação do solo, favorece a infiltração e consequentemente a recarga dos lençóis freáticos, além de auxiliar na formação de novas chuvas e na manutenção da umidade relativa do ar (Lima & Nicolielo, 1983; Oliveira et al., 2008). Segundo Lima (2008) o corte raso de florestas pode aumentar a vazão de uma bacia após o primeiro ano do corte, porém ao retirar as florestas, os efeitos sobre evaporação, microclima, erosão, ciclagem de nutrientes e qualidade das águas é significativo. Balbinot et al. (2008) afirmam que, a floresta gera um equilíbrio no sistema, isto é, a vegetação nativa, auxilia na estabilidade do fluxo e a qualidade das águas, consequentemente, os custos com tratamento da água para o consumo humano, são menores (Rizzi, 1985). Júnior et al. (2007) evidenciam a necessidade de repor as florestas para a retenção de água no solo, pois a fisionomia florestal apresentou maior velocidade de infiltração básica e menor percentual perdido do volume destinado à infiltração, sendo que a perda de água em excesso nas áreas de florestas é considerada nula, diferente do Eucalipto (74,8%) ou do pasto que chega a perder 81,56% da água que poderia ser infiltrada no solo. Devido as pressões antrópicas na Bacia do Rio Paraíba do Sul, além do amplo debate floresta x produção de água, o objetivo deste trabalho é expor a importância da floresta e propor uma medida compensatória como pagamento por serviço ambiental. Método A bacia do Rio Paraíba do Sul compreende uma área de 55.500 km², localizada na Bacia Hidrográfica do Atlântico Sudeste, a extensão do rio é de aproximadamente 1.100 km, nasce no estado de São Paulo, a partir dos afluentes Paraitinga e Paraibuna, percorre por Minas Gerais e termina no Rio de Janeiro em São João da Barra (CEIVAP, 2014). De acordo com COPPETEC (2006) a Floresta Estacional era a fitofisionomia dominante e atualmente é a mais devastada, os fragmentos florestais mais expressivos estão situados em regiões cujo o relevo é acidentado e a Floresta Ombrófila domina essas áreas. A diversidade de formações vegetais descritas para a bacia, deve-se a pedologia, associada a variação de altitude e consequentemente diferentes tipos climáticos. A formação aluvial, segundo Ivanauskas & Assis (2012) não apresenta variação topográfica pois estão associadas às margens de cursos d’água e/ou nascentes. Sujeita à inundações temporárias ou permanente os solos descritos para essas áreas segundo Jacomine (2009) são do tipo organossolo, gleissolo, neossolo quartzarênico hidromórfico, plintossolo, neossolo flúvico e cambissolo. Foi necessário realizar a escolha dos municípios, que se deu a partir dos dados pluviométricos disponibilizados pelo Sistema de Informações para o Gerenciamento dos Recursos Hídricos do Estado de São Paulo (SIGRH). São inseridos 39 municípios no trecho paulista da bacia, porém, foram selecionadas oito áreas e nove postos pluviométricos pois esses apresentaram dados consistentes entre o período de 1973 a 1992 (20 anos). As características de cada município pode ser visualizada na tabela 1. A classificação climática segue a proposta desenvolvida por Köppen, e são descritas três tipologias distintas (CEPAGRI, 2014): Am - tropical chuvoso, inverno seco. Mês menos chuvoso tem precipitação inferior a 60mm. O mês mais frio tem temperatura média superior a 18°C. Aw - tropical chuvoso, inverno seco. Mês mais seco tem precipitação inferior a 60mm e com período chuvoso que se atrasa para o outono. O mês mais frio com temperatura média superior a 18ºC. Cwa - tropical de altitude, com períodos chuvoso e seco. A temperatura média do mês mais quente é superior a 22°C. Município São José do Barreiro Cruzeiro Arapeí Areias Silveiras Cachoeira Paulista Aparecida Pindamonhangaba Área (ha)* Veg. Remanescente (%)* Clima (Köppen) ** Temp. Média Anual (°C)** Altitude (m)** Posto *** 60.000 43,4 Am 22 500 D1-003 (1) 31.400 13.800 30.400 41.200 27.700 12.000 24,0 30,3 21,6 15,8 7,1 15,5 Aw Am Am Cwa Aw Aw 22 22 22 21 22 21 520 500 520 610 520 550 74.600 19,4 Cwa 22 540 D1-006 (2) D1-013 (3) D1-019 (4) D1-020 (5) D1-021 (6) D2-007 (7) D2-014 (8) D2-041 (9) Total 291.100 23,7 Tabela 1. Municípios e suas respectivas áreas em hectares (ha), porcentagem da cobertura dos remanescentes em relação a área total, classificação climática segundo Köppen, temperatura média anual (°C), altitude em metros (s.n.m.) e prefixo de cada posto pluviométrico. Fonte: *Kronka et al. (2005); **CEPAGRI (2014); ***SIGRH (2014); adaptada pelo autor. Os regimes pluviométrico e fluviométrico foram obtidos através dos dados disponibilizados pelo SIGRH e tabulados no programa Excel. Com o intuito de verificar a ocorrência de espécies vegetais que apresentam algum grau de ameaça de extinção, consultou-se o banco de dados SpeciesLink. Resultados O regime pluviométrico para cada área de estudo pode ser visualizado nos histogramas (Figura 1 e 2), sendo que o número de cada posto segue a tabela 1. Figura 1. Precipitação média anual. Fonte: SIGRH (2014); adaptada pelo autor. Figura 2. Precipitação média mensal. Fonte: SIGRH (2014); adaptada pelo autor. São José do Barreiro (1.757,00mm) e Cachoeira Paulista (1.643,00mm) apresentam os maiores valores de precipitação anual. Para Floresta Ombrófila Densa, as perdas por interceptação pode variar de 9,7 a 30,0% de determinada área, sendo que essa amplitude está relacionada aos fatores bióticos (composição e estrutura florestal) e abióticos (intensidade e frequência das precipitações, vento, temperatura e radiação solar), ou até mesmo, erros amostrais (Nalon & Vellardi,1993; Britez et al.,1998). Estimando a interceptação para São José do Barreiro, a variação da média de água que pode chegar ao solo é de 1.230,00 até 1.580,00mm/ano. Como a vegetação remanescente representa 43,4% do município, pode ser que o processo de infiltração seja beneficiado, diferente do que pode ocorrer em Cachoeira Paulista, pelo fato de apenas 7,1% de 27.700ha serem ocupados por florestas. Das áreas de estudo, Aparecida e Cachoeira Paulista, são os municípios com menores fragmentos remanescentes, consequentemente, as perdas por interceptação pode até ser menores, porém, o processo de infiltração é prejudicado, além de intensificar as erosões e comprometer a quantidade (tabela 2) e a qualidade dos recursos hídricos. Período Cachoeira Paulista Cruzeiro Precipitação (mm) Vazão (m³/s) Precipitação (mm) Vazão (m³/s) Janeiro 243,0 226,8 285,0 252,3 Fevereiro 167,1 222,0 156,2 245,2 Março 243,1 225,3 201,5 250,0 Abril 114,5 195,0 116,1 215,6 Maio 72,8 176,3 68,1 192,0 Junho 42,9 193,7 41,8 208,8 Julho 37,3 180,6 46,4 192,4 Agosto 41,8 165,7 36,4 176,8 Setembro 88,6 170,9 91,9 185,1 Outubro 136,7 168,6 148,3 181,6 Novembro 190,2 163,5 175,4 178,5 Dezembro 288,4 193,8 254,6 214,3 Tabela 2. Médias mensais de precipitação (mm) e vazão (m³/s) obtidas no período de 20 anos (19731992) descritas para os municípios de Cachoeira Paulista e Cruzeiro. Fonte: SIGRH (2014); adaptada pelo autor. Cruzeiro ainda retêm 24,0% de sua vegetação nativa, diferente de Cachoeira Paulista (7,1%), e analisando a vazão para os dois municípios, verifica-se que apesar das precipitações serem maiores em Cachoeira Paulista as vazões médias mais elevadas são descritas para Cruzeiro, esse resultado corrobora Bren (1993) apud Zakia e Lima (2009), o autor afirma que o fluxo contínuo dos rios é garantido pela presença das florestas aluviais. Sobre as médias mensais de precipitação, observou-se um período de estiagem a partir do mês de abril que segue até setembro, sendo junho, julho e agosto os meses mais críticos. Na Floresta Ombrófila pode ser que ocorra interceptação da maior parte desses eventos, porém, a vegetação original dominante era Floresta Estacional (COPPETEC, 2006), isso quer dizer que parte das espécies perdem suas folhas quando ocorre um estresse hídrico. Logo, a interceptação pode ser mínima, por não existir uma barreira (copas perenes), favorecendo os processos de transprecipitação e escoamento pelo tronco, mas para corroborar tal hipótese, é necessário pesquisar, justamente pela carência de trabalhos com esse tema nas áreas de amostragem, por isso, a revisão sobre interceptação foi direcionada a formação aluvial nacional (tabela 3). São diversos estudos sobre interceptação das chuvas nos biomas brasileiros, porém essa distribuição é desigual (Giglio & Kobiyama, 2013), destaca-se apenas quatro trabalhos para as formações aluviais, sendo que para a tipologia Cerrado, existe uma amplitude de 31,7 pontos percentuais interceptados pelas copas. Neste caso, é inviável estimar a interceptação para a Bacia do Paraíba do Sul, pois além da variação inerente ao processo também não foram encontradas pesquisas em Estacional Aluvial, sendo assim, sugere-se estudar a repartição das chuvas por essa fitofisionomia na área da bacia. Fisionomia Cerradão Aluvial Plantio com nativas de Cerrado Aluvial Floresta Ombrófila Densa Aluvial Local Período Precipitação total (mm) Interceptação (%) Botucatu/ SP 10/1996 a 09/1997 1.899,3 37,6 Assis/SP 08/2006 a 01/2007 560,2 13,1 Ibicaraí/BA 07 a 12/2006 578,60 12,57 05/2007 a 1.491,7 5,9 04/2008 Tabela 3. Estudos sobre interceptação, com sua respectiva fisionomia florestal. Cerrado Aluvial Palmas/TO Fonte Lima (1998) Gênova et al. (2007) Santos (2007) Júnior (2008) Recuperar as áreas degradadas com vegetação nativa é essencial, porque durante o período chuvoso, a presença da vegetação, diminui a intensidade da chuva que chega ao solo, favorecendo a recarga das águas subterrâneas, que por sua vez, mantém o fluxo dos rios durante a época seca. Os aquíferos já são explorados na Bacia do Paraíba do Sul e medidas conservacionistas são prioritárias (COPPETEC, 2006; Dias et al., 2009). Ressalta-se que a capacidade de infiltração depende diretamente do tipo de solo, e consequentemente, seu uso e ocupação, como evidenciado por Júnior et al. (2007). Uma alternativa para minimizar as perdas do volume de água por escoamento superficial é recompor as áreas aluviais. Segundo Simões (2001) para estabelecer a largura dessas florestas deve ser considerado diversos fatores como atividade econômica, declividade, intensidade das precipitações e as propriedades hidrológicas do solo, para dessa forma a vegetação ser realmente eficiente na produção de água. Outro fato relevante é a descrição de Florestas alto-montanas para a bacia do Paraíba do Sul. Segundo Portes & Galvão (2002), são ecossistemas frágeis com condições desfavoráveis para o manejo ou aproveitamento florestal, e promover sua regeneração e preservação é essencial para garantir a disponibilidade hídrica, proteger espécies endêmicas e diminuir processos erosivos. De acordo com Simões (2001) restaurar as zonas aluviais é uma ação adequada para garantir a quantidade e a qualidade das águas, isto é, recuperar as áreas degradadas na bacia é essencial para a manutenção dos recursos hídricos, além de auxiliar a conservação da biodiversidade, que está ameaçada de extinção. São descritas 16 espécies vegetais ameaçadas de extinção (tabela 4) para cinco, das oito áreas de estudo. Família Espécies 1 2 3 4 5 6 7 Stevia camporum Baker Asteraceae X Jacaranda subalpina Morawetz Bignoniaceae X Dicksonia sellowiana Hook. Dicksoniaceae X Melanoxylon brauna Schott Fabaceae X X Ocotea odorifera (Vell.) Rohwer Lauraceae X Urbanodendron bahiense (Meisn.) Rohwer Lauraceae X Mollinedia glabra (Spreng.) Perkins Monimiaceae X Brosimum glaziovii Taub. Moraceae X Dorstenia cayapia Vell. Moraceae X Oxalis arachnoidea Progel Oxalidaceae X Plagiogyriaceae Plagiogyria fialhoi (Fée & Glaz.) Copel. Myrsine villosissima Mart. Primulaceae X Doryopteris paradoxa (Fée) Christ Pteridaceae X Selaginellaceae Selaginella valida Alston X Smilax lutescens Vell. Smilacaceae Symplocos falcata Brand Symplocaceae X Tabela 4. Lista de espécies botânicas ameaçadas de extinção. Os números correspondem aos municípios e (X) quando a espécie é presente ou ( ) não há citação. Conclusão 8 X X A vegetação remanescente (43,4%) de São José do Barreiro possivelmente contribui para a infiltração de água no solo, diferentemente de Pindamonhangaba e Aparecida que além de apresentarem as menores médias anuais de precipitação, as florestas nativas estão reduzidas a menos de 20% do território de cada município. As matas de Cachoeira Paulista sofreram supressão de quase 93% de sua totalidade, afetando diretamente a produção hídrica do município. Há possibilidades de ocorrer mais uma transposição do rio Paraíba do Sul, logo, a pressão será ainda maior sobre esse recurso, sendo assim sugere-se a recuperação das formações aluviais nesta bacia, porque elas auxiliarem na manutenção da vazão dos rios, além de proporcionar a conservação de espécies ameaçadas de extinção. Finalmente, conclui-se que são tantos serviços ambientais prestados pelas florestas que recuperar as Áreas de Preservação Permanente ao longo do rio Paraíba do Sul, é mais que uma sugestão como medida compensatória, é sim uma obrigação, não apenas para a conservação da biodiversidade local que está ameaçada de extinção, mas para suprir uma demanda crescente por um recurso cada vez mais escasso. Para recompor as formações aluviais sugere-se um planejamento priorizando as áreas mais degradadas, e também, pesquisar sobre a diversidade local evitando a introdução de espécies exóticas que possam competir com as nativas. 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