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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A importância das formações aluviais na produção - Redevale