IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA DO COMPORTAMENTO HÍDRICO DO RIO ITAPICURU NO SEMIÁRIDO BAIANO
Éverton Souza da Silva 1 & Andrea Sousa Fontes 2*
Resumo – Rios são agentes sustentadores da biodiversidade. Em regiões de maior vulnerabilidade, como o semiárido, a conservação e o bom gerenciamento dos recursos hídricos e naturais são essenciais para a preservação da ecologia regional, uma vez que o comportamento hídrico provoca uma resposta ecológica (Poff et al., 1997). Nesta conjuntura, este estudo visa averiguar a importância ecológica do comportamento hidrológico do Rio Itapicuru, cuja bacia está inteiramente localizada na Bahia e grande porção no Polígono das Secas. Para isso, foram feitas as caracterizações: climática, com base na classificação de Köppen, e verificado o padrão de chuvas; de bioma e de biodiversidade, tratando das áreas prioritárias de conservação e espécies de peixes catalogadas nos trechos; e, hidrológica, tendo feita análise paramétrica no The Indicators of Hydrologic Alteration para um período mais antigo e outro mais atual. Juntamente à caracterização hidrológica foi apontada a relevância ecológica para cada medida chave de fluxo proposta por Poff et al. (1997). Da análise, concluiu-se que para a manutenção da integridade ecológica, os fatores que revelam a importância da recuperação e conservação do comportamento hídrico mais naturalizado do Rio Itapicuru, para cada trecho, são: climatologia, 50420000; climatologia, 50465000; biodiversidade e climatologia, 50520000 e 50540000; e, biodiversidade, 50595000.
Palavras-Chave – vazão naturalizada, resposta fluxo-ecologia, semiárido.
ECOLOGICAL RELEVANCE OF THE HYDROLOGICAL BEHAVIOUR OF THE ITAPICURU RIVER IN THE SEMIARID REGION OF BAHIA
Abstract – Rivers are supporting agents for biodiversity. In more vulnerable regions, such as the semiarid, conservation and the well-developed management of water and natural resources are essential to preserve regional ecology, since the flow regime causes an ecological response (Poff et al., 1997). Thereby, this study aims to verify the ecological relevance of the hydrological behavior of the Itapicuru River, whose basin is entirely located in Bahia and a great portion of it is in the Drought Polygon. In order to accomplish that, the following characterization were made: climate, based on Köppen’s classification, and verifying rainfall patterns; biome and biodiversity, concerning priority conservation areas and cataloged fish species in the river stretches; and, hydrological, developing a parametric analysis using The Indicators of Hydrologic Alteration for an older period and a more current one. Along the hydrological characterization, the ecological relevance was highlighted for each key flow component proposed by Poff et al. (1997). From the analysis, it was concluded that to maintain ecological integrity, the factors that reveal the importance of recovery and conservation of the naturalized flow of the Itapicuru River, for each gauging station, are: climate, 50420000; climate, 50465000; biodiversity and climate, 50520000 and 50540000; and, biodiversity, 50595000.
Keywords – naturalized flow, flow-ecology response, semiarid.
1 Afiliação: Graduando em Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, e-mail: [email protected] 2 Afiliação: Professora adjunta da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, e-mail: [email protected] * Autor Correspondente
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INTRODUÇÃO Rios são agentes condutores de vida. Além do suprimento das necessidades humanas e contribuição para o desenvolvimento de múltiplas atividades, os rios seguem desempenhando seu papel primitivo e, pode-se até afirmar que, protagonista de habitat sustentador para diversas comunidades bióticas. Tal conjuntura está associada também à climatologia do local, que será determinante para os tipos de rios, seu regime fluvial, o desenvolvimento da fauna e da flora, o intemperismo regional e, inclusive, a vulnerabilidade do local. As regiões do mundo consideradas de maior vulnerabilidade são as zonas desérticas, áridas e semiáridas. Elas caracterizam-se como regiões de baixo índice pluviométrico anual, altas temperaturas, ausência de rios ou a maioria de seus corpos hídricos possuem comportamento intermitente, vegetação ausente ou escassa e adaptada a um baixo consumo de água. Em tal cenário de escassez, a conservação e o bom gerenciamento dos rios são essenciais para a preservação da ecologia regional e mitigação de impactos já ocorridos nos corpos hídricos, pois sua presença e comportamento influenciam holisticamente na dinâmica dos organismos e em suas relações ecológicas. Poff et al. (1997) afirmam que a integridade dos ecossistemas fluviais está subordinada as características da dinâmica natural do regime de fluxo, tendo como componentes críticos para o alcance de tal objetivo a quantidade de fluxo e sua periodicidade. Neste sentido, Poff et al. (1997) reiteram que a proteção dos corpos hídricos não deve ser focada apenas na qualidade da água e na vazão mínima, reconhecendo a dinâmica ambiental como pilar sustentador para a conservação da diversidade de espécies nativas e da integridade ecológica dos rios. Nesta conjuntura, eles apontam cinco componentes chave de fluxo que influem direta e indiretamente na integridade do meio ambiente, são elas: a magnitude, a frequência, a duração, a periodicidade e as taxas de mudanças (ascensão e queda). A região Nordeste do Brasil é compreendida quase que completamente pelo Polígono das Secas, a caracterizando, dentre outros fatores, como uma das localidades de maior vulnerabilidade do país, além de possuir seus rios predominantemente intermitentes. Considerando tal cenário, este trabalho objetiva avaliar a importância ecológica do comportamento hidrológico do Rio Itapicuru – em uma situação de referência mais naturalizada –, cuja bacia está situada inteiramente no estado da Bahia e grande porção no Polígono das Secas.
METODOLOGIA A proposta desse estudo visa caracterizar a bacia nos aspectos concernentes à climatologia, à hidrologia, aos biomas e à biodiversidade da bacia do Itapicuru, para que seja feita a relação de influência entre eles. Área de estudo A bacia hidrográfica do Rio Itapicuru está localizada na Região Hidrográfica do Atlântico Leste, possui uma área de aproximadamente 36.066 km², tendo seu rio principal nascendo a oeste, em Campo Formoso, e desaguando no oceano Atlântico, na cidade do Conde (CPRM, 2013). Esta bacia apresenta, em seu território, cerca de 15 grandes barragens, sendo as mais recentes a de Pedras Altas (2002), a de Ponto Novo (2002), e a de Pindobaçú (2005), visando o atendimento das demandas prioritárias de abastecimento humano (INEMA, 2015). Levantamento de dados Os dados hidrológicos de vazão e precipitação foram obtidos na plataforma da Agência Nacional de Águas, o Hidroweb. O critério de seleção das estações fluviométricas e pluviométricas foi, prioritariamente, a disponibilidade de dados e a localização das estações. As estações
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fluviométricas definidas, de montante para jusante, foram: 50420000 (Jacobina), 50465000 (Queimadas), 50520000 (Ponte Euclides da Cunha), 50540000 (Cipó) e 50595000 (Usina Altamira). Diante das alterações de uso do solo e exploração dos recursos hídricos na área de estudo e presença de grandes barramentos, foi estabelecido o período de 1969 a 1985 para análise, na tentativa de apresentar uma condição de referência relativamente mais naturalizada do rio. Ademais, foi analisado o período de 2004 a 2014, a fim de reconhecimento da condição mais atual do rio. Visando a caracterização climática da bacia, foi utilizada a classificação climática de Köppen para o Brasil apresentada por Alvares et al. (2013), complementada com os dados de precipitação dos postos pluviométricos selecionados: 01140016 (Jacobina), 01039019 (Queimadas), 01039001 (Ambrósio), 01138014 (Cipó) e 01137041 (Itapicuru). O tratamento de dados consistiu do cálculo das precipitações médias mensais e da precipitação média anual para cada posto pluviométrico. A localização das estações utilizadas pode ser verificada na Figura 1. Para a caracterização do bioma e da biodiversidade foi utilizado o banco de dados do Ministério do Meio Ambiente (MMA, 2006 e 2017), relativo a informações das áreas prioritárias para conservação e uso sustentável da bacia do Itapicuru e espécies da ictiofauna. Caracterização das componentes do escoamento com relevância para o ecossistema fluvial Para análise das componentes do escoamento propostas por Poff et al. (1997) – magnitude, frequência, duração, periodicidade e taxas de mudanças –, foi utilizado o aplicativo The Indicators of Hydrological Alteration - IHA (Richter et al., 1996). O IHA analisa 33 parâmetros e os gerencia em cinco grupos determinantes que refletem as cinco componentes preconizadas por Poff et al. (1997). Foi feita análise paramétrica para cálculo dos parâmetros, comparando a situação mais naturalizada com a atual para sinalizar possíveis interferências no equilíbrio do ecossistema. A relevância ecológica fundamentou-se na avaliação das alterações do regime fluvial somada ao clima e como tais condições refletem/intensificam a vulnerabilidade à biota local. RESULTADOS E DISCUSSÃO Caracterização climática A bacia do Rio Itapicuru (Figura 1), segundo a classificação de Köppen para o Brasil (Alvares et al., 2013), apresenta três zonas climáticas, a Zona Tropical, a Zona Seca e a Zona Subtropical Úmida.
Figura 1 – Classificação climática de Köppen para a bacia do Itapicuru
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As classes de maior abrangência na bacia são a zona seca do semiárido de baixa latitude e altitude (BSh), onde estão localizadas as estações de Queimadas (01039019 e 50465000), de Ambrósio (01039001) e de Tucano (50520000); e, a zona tropical com verão seco (As), onde situam-se as estações de Cipó (01138014 e 50540000) e Itapicuru (01137041). Essas duas zonas ocupam mais de 70% da área da bacia do Itapicuru. Dentre as características da zona “BSh”, de acordo com Alvares et al. (2013), estão temperatura média anual maior que ou igual a 18°C e sua precipitação mensal, no mês mais seco, é inferior a 60 mm. A zona “As” se assemelha com a “BSh” no referente a sua precipitação mensal. A zona tropical com inverno seco (Aw) abrange a região de Jacobina (estações 01140016 e 50420000) e apresenta precipitação mensal, durante o mês mais seco, equivalente a zona “As” e “BSh”, ou seja, inferior a 60 mm. Compreendendo uma pequena porção próxima à zona “Aw”, tem- se a zona subtropical úmida com verão temperado (Cfb), cuja temperatura do mês mais quente, segundo a classificação de Köppen, é inferior a 22°C e o número de meses em que a temperatura é superior a 10°C é superior ou igual a 4 (Alvares et al., 2013). Na região próxima a foz encontram-se as zonas tropical sem estação seca (Af) e monção (Am), onde está localizada a estação Usina Altamira (50595000). A zona “Af” possui temperaturas, no mês mais frio, maior que ou igual a 18°C e precipitação mensal, no mês mais seco, superior ou igual a 60 mm; em contrapartida, a zona “Am”, ainda segue o mesmo padrão das demais com relação à lâmina de precipitação no mês mais seco (< 60 mm). A Figura 2 apresenta um hietograma combinado com os dados das precipitações médias mensais de todas as estações pluviométricas. Como é possível observar, nos meses mais secos, a precipitação média é inferior a 60 mm, confirmando as características básicas das zonas apresentadas anteriormente. Além disso, verifica-se que os trechos que apresentam maiores índices de precipitação são Jacobina e Itapicuru, estando eles localizados, respectivamente, nas zonas “Aw” e “As”, zonas que, comparadas com a zona “BSh”, possuem um índice pluviométrico maior. Ademais elas estão próximas das áreas de influência das zonas subtropical úmida com verão temperado, monção e tropical sem estação seca.
Figura 2 – Precipitação média mensal das estações pluviométricas para o período de 1969-1985 Notoriamente, os trechos de menor precipitação são os de Queimadas e Ambrósio, estando eles centralmente localizados na zona seca semiárida de baixa latitude e altitude. As médias de precipitação anual para cada posto são: Jacobina (1040,45 ± 31,40 mm); Queimadas (573,67 ± 22,49 mm); Ambrósio (577,68 ± 22,99 mm); Cipó (858,53 ± 26,16 mm); e, Itapicuru (1117,48 ± 41,26 mm).
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Caracterização do bioma e biodiversidade A bacia do Itapicuru (Figura 3) tem como bioma dominante a caatinga, sendo estabelecido pelo MMA duas áreas prioritárias de caatinga, a CA-425 e a CA-465, sendo a primeira de caráter extremamente alta e a segunda insuficiente conhecida. Há também como áreas prioritárias pequenas porções de Mata Atlântica (MA-597 e MA-610) e corredores de biodiviersidade, exibidos em verde claro na Figura 3 (b).
(a) (b) Figura 3 – Mapas das áreas prioritárias de biodiversidade (a) e bioma (b) Fonte: Adaptado de MMA (2006) No tangente a biodiversidade (Figura 3 (a)), a bacia do Itapicuru apresenta espécies ameaçadas* de extinção e restritas, agregando a flora e a fauna. Atentando-se aqui à ictiofauna, por seu habitat depender diretamente da disponibilidade hídrica, as espécies de peixes catalogadas, segundo banco de dados do Portal Biodiversidade (MMA, 2017), estão presentes na Tabela 1. Tabela 1 – Espécies de peixes catalogadas de acordo com MMA (2017) Trecho Tucano (50520000) Itapicuru (01137041) Espécies Leporinus taeniatus (Piau-jeju); Apareiodon Tetragonopterus chalceus (Piaba-rapadura); Cichlasoma itapicuruensis (Canivete); Geophagus sanctifranciscense (Acará); Hoplias malabaricus (Traíra); itapicuruensis; Tetragonopterus chalceus Apareiodon itapicuruensis (Canivete); Geophagus (Piaba-rapadura); Crenicichla menezesi itapicuruensis; Hypostomus unae ; Astyanax bimaculatus (Joana-gensa). (Lambari); Crenicichla menezesi (Joana-gensa); Astyanax fasciatus (Lambari-do-rabo-vermelho); Prochilodus vimboides*; Serrasalmus brandtii (Pirambeba).
Caracterização das componentes do escoamento com relevância para o ecossistema fluvial O hidrograma apresentado na Figura 4 exibe as médias de vazões mensais concernentes à medida chave magnitude (Grupo 1 - IHA). A magnitude refletirá na disponibilidade de habitat para os organismos aquáticos e umidade do solo para a vegetação. Para o período mais naturalizado (1969-1985), constata-se uma evolução de magnitude de montante para a jusante, com uma ressalva à estação 50595000 que, devido a presença de aquífero sedimentar a montante, configurado como zona de recarga, teve sua magnitude de vazão atenuada (Silva e Fontes, 2016). No tangente a sazonalidade, tratando do ciclo de vida dos organismos e épocas de reprodução, verifica-se que há uma resposta da vazão ao padrão de chuvas observado no hietograma da Figura 2, sendo o mês de maior vazão entre fevereiro e abril, assim como os maiores picos de chuva, com exceção do posto pluviométrico Itapicuru (referente a estação fluviométrica Usina Altamira), que teve seu pico de chuva em maio.
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O hidrograma referente ao período mais atual (2004-2014), na Figura 4, exibe que ainda há uma progressão da vazão de montate a jusante, contudo as magnitudes das vazões de todos os trechos diminuíram significativamente, destaque aos trechos de Ponte Euclides da Cunha e Cipó, que apresentaram um decrescimento equivalente a cerca de 75% de sua vazão mais naturalizada para a época de cheias. Essa redução de magnitude poderá impactar a biota no que tange a disponibilidade de habitat, sendo que a tendência da climatologia regional é de maior evaporação do que precipitação, caracterizando as épocas de cheias como indicadores substanciais para a dinâmica dos organismos aquáticos das regiões semiáridas. O comprometimento do habitat da ictiofauna pode implicar no desaparecimento de espécies. Além disso, o hidrograma mais atual exibe uma antecipação da vazão máxima de março para janeiro, desregularizando o padrão de sazonalidade natural do Rio Itapicuru e, por conseguinte, afetando as épocas de reprodução da fauna aquática.
Figura 4 – Vazões médias mensais das estações fluviométricas O Grupo 2 do IHA se refere as magnitudes e duração das condições extremas de água. Os valores das vazões mínimas e máximas de 7, 30 e 90 dias estão exibidos na Tabela 2, relativo ao período mais naturalizado, e na Tabela 3, para o período mais atual. Tabela 2 – Mínimas e máximas de 7, 30 e 90 dias das estações fluviométricas Parâmetro 50420000 50465000 50520000 50540000 50595000 Q7 mínima 0,25 ± 0,61 1,65 ± 0,71 1,49 ± 1,04 2,72 ± 0,44 2,65 ± 0,96 Q30 mínima 0,33 ± 0,65 2,36 ± 0,86 2,59 ± 1,01 3,30 ± 0,61 3,75 ± 0,93 Q90 mínima 0,79 ± 0,63 5,14 ± 0,75 5,57 ± 0,85 6,50 ± 0,69 7,60 ± 0,82 Q7 máxima 35,25 ± 0,99 168,80 ± 0,98 269,40 ± 1,38 297,20 ± 1,20 212,70 ± 0,80 Q30 máxima 15,18 ± 0,95 81,79 ± 0,91 114,80 ± 1,18 145,20 ± 1,09 144,40 ± 0,93 Q90 máxima 8,09 ± 0,84 46,86 ± 0,77 61,74 ± 0,97 75,03 ± 0,92 89,83 ± 0,91
Comparando os dados das duas tabelas, verifica-se que houve uma considerável diminuição na magnitude das vazões mínimas e máximas para todos os trechos das estações, com exceção da 50595000, que obteve um aumento de suas vazões mínimas de 7, 30 e 90 dias. A diminuição das vazões mínimas e máximas pode ser justificada pelo aumento das captações e condição climática mais seca do período atual e, no caso do aumento das vazões mínimas da estação 50595000, pode haver a interferêcia da contribuição subterrânea, necessitando de outras investigações. Tabela 3 – Mínimas e máximas de 7, 30 e 90 dias para o período mais atual Parâmetro 50420000 50465000 50520000 50540000 50595000 Q7 mínima 0,04 ± 1,12 0,84 ± 0,82 0,06 ± 1,57 0,99 ± 0,64 5,82 ± 0,34 Q30 mínima 0,06 ± 0,96 0,97 ± 0,78 0,18 ± 1,41 1,18 ± 0,60 6,64 ± 0,34 Q90 mínima 0,16 ± 1,20 1,60 ± 0,78 1,23 ± 1,05 2,33 ± 0,71 8,84 ± 0,34 Q7 máxima 14,43 ± 0,96 84,73 ± 1,26 108,40 ± 1,40 98,24 ± 1,38 157,50 ± 0,99 Q30 máxima 6,36 ± 0,94 39,03 ± 1,18 50,10 ± 1,35 48,75 ± 1,36 93,29 ± 0,93 Q90 máxima 3,12 ± 0,91 18,09 ± 1,00 25,02 ± 1,27 25,52 ± 1,21 56,02 ± 0,73
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As condições de stress e perturbação do meio ambiente representadas nas vazões mínimas e máximas de 7, 30 e 90 dias configuram-se como precursores necessários para a reprodução de algumas espécies (Richter et al., 1996), a desconformação e agravamento das condições extremas podem implicar, eventualmente, na diminuição de espécies, uma vez que o alerta natural às espécies foi descaracterizado. O Grupo 3 diz respeito à periodicidade anual dos eventos extremos. A representação de tal medida chave foi condizente com a sazonalidade observada no hidrograma da Figura 4. O Grupo 4 trata da frequência e duração de pulsos baixos e altos. Como é possível notar na Figura 5, para ambos os cenários, o Rio Itapicuru apresenta maior número de pulsos baixos do que altos. A modificação nos pulsos provocará uma resposta diretamente proporcional a resposta de disponibilidade e alcance dos organismos às planívices de inundação nas épocas de cheia. Comparando os períodos, tem-se que para o trecho da 50420000, em Jacobina, não há mudança relevante nem para os pulsos baixos nem para os altos. O trecho de Queimadas (50465000) exibiu um aumento dos pulsos baixos, justificado pela redução dos pulsos altos. A duração dos pulsos baixos diminuiu a mais de 50% nessa estação, supõe-se que por influências climáticas e provável consequência de usos consuntivos.
Figura 5 – Número e duração de pulsos altos e baixos para o período 1969-1985 Para o trecho da 50520000, em Tucano, verifica-se que, na situação mais atual, ocorreu um grande decrescimento do número de pulsos baixos, tanto que se aproxima do valor da frequência de pulsos altos. Houve também um aumento considerável na duração dos pulsos baixos. Este trecho localiza-se, quase que centralmente na bacia, em zona climática de semiárido, sujeito a fortes influências climáticas, logo a manutenção e conservação hidrológica são imprescíndiveis à fauna aquática local pois o clima nessa área intensifica sua vulnerabilidade. O trecho de Cipó (50540000) apresentou diminuição na frequência de pulsos baixos e altos, e, na duração de pulsos baixos. No caso do trecho de Usina Altamira (50595000), avalia-se que a diminuição da frequência e duração dos pulsos baixos e altos ocorre por resposta hidrológica a montante e é resultado das alterações evidentes no período atual. Não foi caracterizado nenhum padrão para o Grupo 5, taxas de mudanças.
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CONCLUSÃO A bacia do Itapicuru, no semiárido baiano, se mostra detentora de importante biodiversidade, contemplando em seu ambiente 12 espécies catalogadas de peixes, além de outras espécies ameaçadas de extinção, enfatizando ainda mais a necessidade de conservação e recuperação. A caracterização climática revelou que mais de 70% do território é fortemente influenciado pelo clima de secas, determinante no padrão de chuvas. O estudo hidrológico exibiu, referente ao perído mais naturalizado, uma sazonalidade de cheias entre fevereiro e abril, de seca entre outubro e dezembro; maior número e duração de pulsos baixos; e maior permanência das vazões mínimas. Tal padrão naturalizado condisse com o observado no estudo de precipitação feito para o período 1969-1985. No cenário mais atual, o comportamento hidrológico apresentou desconformação da sazonalidade; decrescimento nas magnitudes das vazões – diminuição e antecipação das épocas de cheias; aumento na frequência de pulsos baixos para as estações 50420000 e 50465000 e diminuição na frequência das demais; e aumento da duração de pulsos baixos para os trechos da 50520000 e da 50540000, em contraste com os outros. As alterações observadas podem ser resultado da influência climática e das retiradas por usos consuntivos – destaque para o clima, por intensificar a vulnerabilidade. Sendo assim, da avaliação, os fatores que potencializam a importância da recuperação e conservação do comportamento hídrico mais naturalizado do Rio Itapicuru, para cada trecho, são: climatologia, 50420000; climatologia, 50465000; biodiversidade e climatologia, 50520000 e 50540000; e, biodiversidade, 50595000.
REFERÊNCIAS ALVARES, C.A.; STAPE, J.L.; et al. (2013). Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728. INEMA. Instituto do Meio Ambiente e Recursos Hídricos da Bahia. (2015). Barragens/Reservatórios. Disponível em:
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