Mudanças Climáticas e os Serviços de Água: adaptando-se as consequências

Por Smart Water

Publicado em 02 de Fevereiro de 2020

A EurEau (Federação Europeia de Associações Nacionais de Serviços de Água) publicou uma nova nota informativa sobre como as mudanças climáticas afetarão o setor europeu da água e as formas e meios de se adaptar a essas mudanças.

Um artigo recente da EurEau aborda os tópicos relevantes para o setor de água a considerar em amplas discussões relacionadas à adaptação às mudanças climáticas.

As mudanças climáticas afetarão direta e significativamente os provedores de serviços de água na maior parte da Europa, resultando em períodos mais freqüentes ou intensos de seca, ondas de calor ou tempestades de chuva e em mais lugares.

“Todos precisaremos ser mais proativos para nos prepararmos para a escala crescente das consequências. Isso ficou evidente com a intensa seca durante a primavera e o verão de 2018, quando ficou claro que o setor de água deve se envolver no gerenciamento de crises local / regional / nacional.

“A resposta de nossos setores às mudanças climáticas deve incluir medidas de mitigação (redução do impacto dos serviços de água) e adaptação (tornar-se resiliente a seus efeitos)”.

MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA EUROPA

A tendência geral em toda a Europa é que as temperaturas médias anuais estejam subindo, resultando em verões mais quentes e secos e invernos mais amenos e úmidos. À medida que a variabilidade climática sazonal e espacial aumenta, a confiabilidade das projeções sobre os parâmetros futuros do gerenciamento da água diminui. Eventos climáticos extremos, como tempestades intensas, tempestades de chuva e períodos extremamente secos, geralmente são mais prováveis ​​de se tornarem mais frequentes antes do final do século 21, de acordo com a maioria dos estudos.

No entanto, as projeções regionais para parâmetros climáticos quantitativos concretos ainda são incertas e podem ser feitas apenas dentro de limites relativamente amplos. O grau de incerteza sobre os efeitos das mudanças climáticas é ainda mais alto se queremos determinar as mudanças de parâmetros, como recarga de águas subterrâneas ou regimes de escoamento nas bacias hidrográficas com base em vários fatores climáticos (por exemplo, precipitação, temperatura, evaporação).

A mudança climática também pode afetar alguns dos parâmetros fixos e familiares que servem de base para as decisões de planejamento e investimento para operações de água seguras e eficientes. Esses parâmetros são derivados de observações de longo prazo que descrevem a disponibilidade de recursos. Freqüentemente, as condições hidrológicas deixaram de ser uma base confiável para ajudar a avaliar condições futuras.

O aumento da variabilidade climática cria uma gama mais ampla de possíveis condições climáticas. Isso requer análises e monitoramento precisos de todas as condições relacionadas ao clima relevantes para os provedores de serviços de água, para que possam responder às tendências emergentes. As decisões operacionais e de investimento a longo prazo devem levar em consideração a faixa esperada de mudanças climáticas que podem impactar a operação de instalações e redes.

IMPACTOS NOS SERVIÇOS DE ÁGUA

As mudanças climáticas podem resultar em ocorrências mais freqüentes ou intensas de fenômenos, como períodos intensos de seca, ondas de calor ou tempestades, e em mais lugares. Os efeitos destes não são incógnitas vagas para as concessionárias de água. Até agora, eles têm conseguido lidar com eles, mas precisam ser mais proativos para estarem prontos para lidar com as mudanças climáticas. Esse já era o caso em 2017 com a intensa seca em partes da Europa, mas especialmente durante a primavera e o verão de 2018, quando muitas partes do continente sofreram um longo período de tempo e seca incomumente quentes. Ficou claro que o setor de água terá que se envolver cada vez mais na gestão de crises locais / regionais / nacionais.

MEDIDAS MITIGADORES

O setor de água contribui ativamente para a mitigação das mudanças climáticas, aumentando a eficiência energética dos processos, gerando energia a partir de fontes renováveis ​​e reduzindo sua pegada de carbono.

As estações de tratamento de águas residuais, uma vez vistas como empresas de uso intensivo de energia, são cada vez mais consideradas fontes de materiais renováveis ​​e reutilizáveis, como água, energia, calor e nutrientes recuperados, incluindo o fósforo. A produção de energia ‘verde’ através da digestão do lodo pode ser melhorada promovendo parcerias locais (resíduos sólidos, empresas de energia, agricultores, restauração, residências) e removendo barreiras à inovação.

Ao planejar medidas de mitigação, o setor de serviços de água deve levar em conta a “visão estratégica de longo prazo da UE para uma economia próspera, moderna, competitiva e neutra em termos de clima até 2050”. O objetivo principal da estratégia – neutralidade climática – demonstra o escopo do desafio.

 

Para maiores informações, acesse:

https://smartwatermagazine.com/news/eureau/climate-change-and-water-services-adapting-consequences

Tags: Água, Mudanças Climáticas, Serviços de Água, Modelagem Ambiental, Tecnologias de Águas, Cidades Inteligentes

Modelos de simulação hidrológica que informam decisões políticas são difíceis de interpretar corretamente.

Por Marianne Stein

Publicado em 15 de setembro de 2019

Embora tecnologias tornaram os modelos com interface gráfica mais acessíveis, podem surgir problemas se eles forem usados por modeladores inexperientes.

modelagem hidrológica

Figura 1: Modelos hidrológicos que simulam sistemas naturais podem ajudar a prever e gerenciar recursos hídricos. Fonte: California Department of Water Resources, Climate Change in California Fact Sheet.

Os modelos hidrológicos que simulam e preveem o fluxo de água são usados para estimar como os sistemas naturais respondem a diferentes cenários, como mudanças no clima, uso da terra e manejo do solo. O resultado desses modelos pode informar decisões políticas e regulatórias sobre práticas de gestão da água e da terra.

Modelos numéricos tornaram-se cada vez mais fáceis de empregar com os avanços da tecnologia e software de computadores com interface gráfica do usuário (GUI). Embora essas tecnologias tornem os modelos mais acessíveis, podem surgir problemas se eles forem usados por modeladores inexperientes, diz Juan Sebastian Acero Triana, estudante de doutorado no Departamento de Engenharia Agrícola e Biológica da Universidade de Illinois.

Acero Triana é o principal autor de um estudo que avalia a precisão de um modelo numérico comumente usado em hidrologia.

Os resultados da pesquisa mostram que, mesmo quando o modelo parece ser adequadamente calibrado, seus resultados podem ser difíceis de interpretar corretamente. O estudo, publicado no Journal of Hydrology, fornece recomendações sobre como ajustar o processo e obter resultados mais precisos.

A precisão do modelo é importante para garantir que as decisões políticas sejam baseadas em cenários realistas, diz Maria Chu, coautora do estudo. Chu é professora assistente de engenharia agrícola e biológica na Faculdade de Ciências Agrárias, do Consumidor e do Ambiente e na Faculdade de Engenharia Grainger da Universidade de Illinois.

“Por exemplo, você pode estimar os impactos do clima futuro na disponibilidade de água nos próximos 100 anos. Se o modelo não estiver representando a realidade, você tirará conclusões erradas. E conclusões erradas levarão a políticas erradas, que podem afetar muito as comunidades que dependem do suprimento de água ”, afirma Chu.

O estudo se concentra no modelo de Avaliação de Solo e Água (SWAT), que simula a circulação da água, incorporando dados sobre o uso da terra, solo, topografia e clima. É um modelo popular usado para avaliar os impactos das práticas de gestão do clima e da terra nos recursos hídricos e na movimentação de contaminantes.

Os pesquisadores conduziram um estudo de caso na bacia hidrográfica experimental do reservatório de Fort Cobb (FCREW), em Oklahoma, para avaliar a precisão do modelo. O FCREW serve como um local de teste para o Serviço de Pesquisa Agropecuária dos EUA (USDA-ARS) e o Serviço Geológico dos EUA (USGS); assim, já estão disponíveis dados detalhados sobre fluxo, reservatório, água subterrânea e topografia.

O estudo associou o modelo SWAT a outro modelo chamado MODFLOW, Modelo Modular de Fluxo por Diferenças Finitas, que inclui informações mais detalhadas sobre os níveis e fluxos das águas subterrâneas.

“Nosso objetivo era determinar se o modelo SWAT por si só pode representar adequadamente o sistema hidrológico”, diz Acero Triana. Descobrimos que não é esse o caso. Realmente não pode representar todo o sistema hidrológico. ”

De fato, o modelo SWAT produziu 12 iterações de movimento da água que pareciam aceitáveis. No entanto, quando combinado com o MODFLOW, ficou claro que apenas alguns desses resultados representavam adequadamente o fluxo das águas subterrâneas. Os pesquisadores compararam os 12 resultados do SWAT com 103 diferentes iterações de águas subterrâneas do MODFLOW, a fim de encontrar uma representação realista dos fluxos de água na bacia hidrográfica.

A obtenção de vários resultados diferentes, que parecem igualmente corretos, é chamada de “equifinalidade”. A calibração cuidadosa do modelo pode reduzir a equifinalidade, explica Acero Triana. A calibração também deve ser capaz de levar em conta as limitações inerentes na maneira como o modelo é projetado e como os parâmetros são definidos. Em termos técnicos, deve levar em consideração a inadequação do modelo e suas limitações.

No entanto, modeladores inexperientes podem não entender completamente os meandros da calibração. E devido às restrições inerentes ao SWAT e ao MODFLOW, o uso de métricas de apenas um modelo pode não fornecer resultados precisos.

Os pesquisadores recomendam o uso de um modelo de combinação chamado SWATmf, que integra os processos SWAT e MODFLOW.

“Este artigo apresenta um estudo de caso que fornece diretrizes gerais sobre como usar modelos hidrológicos”, diz Acero Triana. “Mostramos que para realmente representar um sistema hidrológico, você precisa de dois modelos de domínio. Você precisa representar os processos de superfície e sub-superfície que estão ocorrendo.”

As diferenças nos resultados podem ser pequenas, mas com o tempo o efeito pode ser significativo, ele conclui.

O artigo, “Beyond model metrics: The perils of calibrating hydrologic models” é publicado no Journal of Hydrology.

Os autores incluem Juan S. Acero Triana, Maria L. Chu e Jorge A. Guzman, Departamento de Engenharia Agrícola e Biológica, Faculdade de Ciências Agrárias, Consumidor e Ambiental e Grainger College of Engineering, Universidade de Illinois, e Daniel N. Moriasi e Jean L. Steiner, USDA-ARS Grazinglands Research Laboratory, Oklahoma.

O financiamento para a pesquisa foi fornecido pelo Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura do USDA (NIFA).

Para maiores informações, acesse:

https://aces.illinois.edu/news/hydrologic-simulation-models-inform-policy-decisions-are-difficult-interpret-correctly-4

Tags: Gestão de Recursos Hídricos, Hidrologia, Água, Chuvas, Mudanças Climáticas, Engenharia, Modelagem Ambiental, Tecnologias de Águas, Modelagem Numérica, Enchente, Inundação, Enxurrada, Alagamento, Modelagem Hidrológica.

Como a gestão antiga da água no Chaco e Maya pelos nossos ancestrais podem ajudar a fomentar estratégias modernas em face da mudança climática

Por Tibi Puiu para ZME Science 
Publicado em 24 de abril de 2017

A água é o recurso mais importante do planeta. Felizmente, também é abundante em muitas partes do mundo, mas como a recente seca californiana nos lembrou, abundância pode ser uma ilusão efêmera. Os seres humanos estão colocando mais pressão sobre os recursos de água doce do que nunca e as incertezas da mudança climática provocada pelo homem só tornarão as estratégias de conservação mais complexas.

Imagem de Pueblo Bonito. Créditos: WikiTravel.

Os cientistas que estudam a conservação da água estão preocupados em encontrar as práticas mais eficientes para capturar, reabastecer e, finalmente, distribuir água para as comunidades. Mas embora os desafios que enfrentamos hoje sejam muito complexos, eles não são sem precedentes. Uma equipe interdisciplinar de arqueólogos, engenheiros e geógrafos da Universidade de Cincinnati (UC) viajou para o sudoeste árido do sudoeste americano e as florestas úmidas da América Central e do Sudeste Asiático para explorar como Antigas comunidades como o Chaco ou Maya gerenciaram seus recursos hídricos.

“Quando olhamos para a trajetória do nosso clima em mudança, percebemos que a questão não é apenas a mudança climática, mas também a mudança de água. O clima e a água funcionam sinergicamente e podem afetar um ao outro de maneiras críticas”, diz Vernon Scarborough, professor e chefe do Departamento de Antropologia da UC. “Devido aos padrões climáticos atuais, neste e no próximo século, provavelmente enfrentaremos uma nova elevação do nível do mar, teremos menos água potável e uma disponibilidade comprometida de água doce em consequência da seca em muitas áreas e chuvas e escoamentos inusitadamente intensos em outros”.

“Portanto, estamos analisando como o passado pode informar o presente”, acrescenta Scarborough.

Por mais de duas décadas, os pesquisadores têm investigado áreas remotas conhecidas por seus desafios sazonais de água e meio ambiente. Um dos focos em sua investigação é a ancestral comunidade Puebloan em Chaco Canyon, no Novo México – uma civilização que dominou o sudoeste dos Estados Unidos desde meados do século IX até início do século XIII. De acordo com um artigo publicado no início deste ano por pesquisadores do Museu Americano de História Natural (AMNH), em Nova York, o Chaco era uma sociedade de nível estadual ou reino com uma clara cadeia de comando. O achado mais surpreendente após o sequenciamento de DNA dos restos da elite dominante foi que o Chaco era uma linhagem matriarcal, essencialmente um povo governado por mulheres. É um dos poucos exemplos de civilizações governadas por mulheres em um oceano de hegemonias patriarcais.

O estudo da AMNH encerrou um debate de longa data que desacreditam os estudiosos que antes haviam sugerido que o Chaco era uma sociedade igualitária sem uma cadeia de comando clara. Outro debate também de longa data é se o Chaco era realmente uma comunidade sustentável que sabia como administrar seus limitados recursos locais ou, dada a condição árida, meramente um local de encontro sazonal para fins ritualísticos que dependia de recursos importados, como alimentos e água.

Para responder a essa pergunta, os pesquisadores exploraram todas as ferramentas em seu arsenal. Para saber por onde começar a cavar, toda a área ao redor do Desfiladeiro do Chaco foi pesquisada por helicópteros equipados com luz, imagem, detecção e varredura (LIDAR). As medições LIDAR foram utilizadas para construir um mapa da morfologia da superfície do desfiladeiro que forneceu dicas valiosas de como a forma como a água flui dos topos para dentro das valas de drenagem e dos pisos do vale.

Imagens LIDAR de elevaççoes no Canyon Chaco, Novo México, revelam dunas ancestrais, canais, struturas construídas e áreas de armazenagem de água. Créditos: Cristopher Carr.

Os geólogos começaram a “sujar suas botas” na terra onde perfuraram profundamente por núcleos do sedimento. Mais tarde, em laboratório, essas amostras mostraram como o solo parecia no passado baseado em sua geoquímica. Por exemplo, durante o reinado do Chaco, os cientistas descobriram que o solo era usado para o cultivo de milho, que é uma cultura altamente intensiva em água. A equipe descobriu este fato depois que eles encontraram altos níveis de sal no solo, anteriormente considerado um mau presságio. Mas uma investigação mais detalhada mostrou que os sais são na verdade uma forma de mineralização de sulfato de cálcio que pode ter funcionado para melhorar o solo para o cultivo do milho nessa área.

Alagamento em Chaco Wash, 2006. Créditos: NPS.

Buraco para armazenamento de água no Canyon Chaco, Novo México. Créditos: Tankersley.

Ainda hoje, o desfiladeiro do Chaco tem um clima muito imprevisível. Chaco está localizado a 6.200 pés de altitude, e mudanças inesperadas na temperatura ou precipitação são ocorrências comuns. Cerca de 1.000 anos atrás, as coisas não eram tão diferentes assim que os Puebloans aprenderam a explorar esses padrões. Durante a estação chuvosa, eles capturariam a água de escoamento de pequenos cânions conhecidos como rincons, mas também de riachos periódicos locais.

“Quando choveu em um lugar por aqui, os ancestrais Puebloans aproveitaram-se dele, e quando choveu mais longe, eles também tiraram proveito”, diz Scarborough.

Curiosamente, os pesquisadores acreditam que a liderança matriarcal ajudou nesse sentido.

“Para gerenciar efetivamente a água, é preciso flexibilidade e criatividade, já que as chuvas são imprevisíveis no sudoeste”, diz Samantha Fladd, uma estudante de doutorado da Universidade do Arizona, também trabalhando no projeto Chaco pela UC. “A presença de uma matrilha hierárquica ajuda a explicar como os moradores do Chaco coordenaram essas atividades para praticar o manejo de água bem sucedido e a agricultura”.

Vista aérea atual de estruturas construídas pelos ancestrais Tikal na Guatemala, América Central, e uma ilustração dos canais e reservatórios para gestão da água no local. Créditos: David Lentz / Vern Scarborough.

Mais ao sul, nas florestas tropicais da Guatemala ao redor de Tikal, os antigos maias enfrentavam desafios diferentes. Usando métodos semelhantes aos utilizados para explorar o Chaco, os pesquisadores encontraram evidências de elaborados sistemas de armazenamento de água que capturaram o escoamento durante a estação chuvosa. Como o Chaco, os Maias Tikal tinham ricos campos de milho comprovado pelos sinais geoquímicos do solo.

Os maias aprenderam a alterar seus arredores para explorar seus recursos hídricos da melhor forma possível. Foi muito bem sucedidos por mais de três séculos. No entanto, a má supervisão trouxe sua morte.

Em última análise, os maias entraram em colapso por causa das mudanças climáticas. De acordo com uma equipe liderada pelo paleoclimatologista Douglas Kennett da Universidade Estadual da Pensilvânia, entre 660 e 1000 DC, os maias passaram por uma tendência de seca que exacerbou as tensões. Finalmente, uma longa seca que durou entre 1020 e 1100 a.C. ocorreu no meio do colapso da população, marcando um fim para a grande civilização.

“Essencialmente, eles podem ter afetado uma mudança em seu próprio clima”, diz Scarborough. “Depois de vários anos de desmatamento – derrubando árvores e florestas para abrir espaço para as lavouras – os mayas involuntariamente, mas talvez dramaticamente, alteraram sua precipitação anual, que gerou níveis de seca que finalmente os forçaram a abandonar o ambiente. Soa familiar?”

Alguns pensam porque nós somos muito mais evoluídos, um destino semelhante não pode cair sobre nós. É verdade que a irrigação moderna e obras de infra-estrutura de água como represas favorecem a nossa civilização e diminui os riscos, mas a mudança climática está acontecendo muito rápida hoje e muitas comunidades em regiões empobrecidas são altamente vulneráveis. Pode levar vários anos até que os danos causados pelas mudanças climáticas contemporâneas se tornem aparentes e a futura gestão da água terá de se adaptar às condições constantemente mutáveis.

“Se você não se projetar isso adequadamente, você estará construindo redes de gestão e formas de capturar e controlar a água que irão acabar sendo enterrados devido a mudança de um rio, “Disseram os investigadores da UC que apresentarão as suas descobertas na próxima Sociedade de Antropologia Aplicada (SFAA), 77ª reunião anual em Santa Fé, Novo México.

“As populações do passado tratavam com as precipitações variáveis como a identificada em Tikal, Chaco Wash de forma dinâmica. Tais investimentos na construção de projetos de represas maciças hoje são um gasto caro de dinheiro e tempo que pode muito bem se beneficiar das visões do passado.

“Não queremos desperdiçar esse dinheiro em infraestruturas de água de alto preço se pudermos nos engajar em estratégias de menor escala e menor investimento como fizeram nossos antepassados”.

Para ler a matéria original, acesse:

http://www.zmescience.com/ecology/climate/water-management-ancient-and-modern/
Tags: Gestão da Água, Elevação do Nível do Mar, Mudanças Climáticas, Engenharia, Modelagem Ambiental, Tecnologias de Águas, Modelagem Numérica

Mais da metade das águas subterrâneas do sul da Ásia estão muito contaminadas.

Por The Guardiann 
Publicado em 30 de agosto de 2016

Salinidade e arsênio afetam 60% do suprimento subterrâneo dentro da vasta Bacia Indo-Ganges, de acordo com pesquisa publicada na Nature Geoscience.

agua contaminada

 Quinze a vinte milhões poços extraem água da bacia do Indo-Ganges a cada ano. Fotografia: Rajesh Kumar Singh / AP

Sessenta por cento das águas subterrâneas em uma bacia hidrográfica que suporta mais de 750 milhões de pessoas no Paquistão, Índia, Nepal e Bangladesh não é potável ou utilizável para a irrigação, dizem os pesquisadores.

Eles relatam que a maior ameaça para as águas subterrâneas na bacia do Indo-Ganges, nomeado pelos rios Indo e Ganges, não é o esgotamento, mas a contaminação, descrito na revista Nature Geoscience.

escassez de água globais para entregar ‘hit severo “para as economias, Banco Mundial adverte

“As duas preocupações principais são a salinidade e arsênico,” escreveram os autores do estudo.

Até mesmo a mais de 200 metros (650 pés), cerca de 23% da água subterrânea armazenada na bacia é muito salgado e cerca de 37% “é afetada por arsênio em concentrações tóxicas”, disseram.

A bacia do Indo-Ganges representa cerca de um quarto da extração mundial de água subterrânea – água doce que é armazenado no subsolo em fendas e espaços no solo ou rocha, alimentados por rios e chuvas.

Quinze a vinte milhões de poços extraem água da bacia todos os anos em meio a preocupações crescentes sobre o esgotamento.

O novo estudo – baseado em registros locais de níveis de águas subterrâneas e qualidade a partir de 2000 a 2012 – descobriu que o lençol freático foi estável ou crescente em cerca de 70% do aquífero.

Verificou-se estar caindo também nos outros 30%, principalmente perto de áreas altamente povoadas.

Águas subterrâneas pode se tornar salgadas através de causas naturais e artificiais, incluindo a irrigação da terra ineficiente e má drenagem.

O Arsênio também está naturalmente presente, mas os níveis são exacerbados pelo uso de fertilizantes e mineração.

O envenenamento por arsênico da água potável é um problema grave na região.

Para maiores informações, acesse:

https://www.theguardian.com/world/2016/aug/30/more-than-half-of-south-asias-groundwater-too-contaminated-to-use-study
Tags: Modelo de Previsão, Rios, Seca, Águas Subterrâneas, Água, Abastecimento de Água, Tecnologias de Águas, Modelagem Numérica, Qualidade da Água, Hidrologia, Mudanças Climáticas, Recursos Hídricos.

Verão com características extremas preocupa agricultores brasileiros

Por Paulo Etchichury, para Globo Rural
Publicado em 04 de novembro de 2015

Falta de chuvas atrasa plantio de soja no Centro-Oeste, enquanto no Rio Grande do Sul o excesso de chuva atrapalha o manejo de arroz; veja a previsão do tempo para o mês

água solo

Períodos de dias secos, ensolarados e com calor extremo têm preocupado os agricultores do centro do país, que, pelo segundo ano consecutivo, enfrentam problemas para o plantio da safra de verão, com destaque para a lavoura de soja.

Embora tenham ocorrido alguns episódios de chuvas isoladas entre o final de setembro e a primeira quinzena de outubro, o fato é que em Mato Grosso, Goiás e em Minas Gerais o plantio deste ano está atrasado. As chuvas irregulares não oferecem condições mínimas de umidade do solo para o plantio e sustentação para a emergência e desenvolvimento da planta.

Em Sorriso, no norte de Mato Grosso, houve bons episódios de chuvas no final de setembro, mas os primeiros dez dias de outubro foram secos e com calor de 40 graus centígrados, o que agravou ainda mais o déficit hídrico acumulado desde o inverno.

A previsão para essas regiões é de chuvas irregulares e isoladas até a primeira quinzena de novembro. A expectativa para regularização fica para o final de novembro, quando passa a prevalecer a condição de clima típico dessa época do ano, que será definido pela atuação das frentes frias sobre o Sudeste.

As frentes frias serão intensificadas pela presença da umidade da Amazônia. Para o verão, assim como nos anos anteriores, as chuvas devem se manter irregulares e, em geral, abaixo da média, mas que não chegam a comprometer a fase de desenvolvimento vegetativo das plantas. Inclusive, em anos de El Niño, há a redução do risco de períodos chuvosos extremos, conhecidos na região como “invernadas”. Isto, em tese, favorece a fase final e a colheita.

Inundações atrapalham o manejo do arroz irrigado na região sul

Na Região Sul, a preocupação dos produtores rurais é com o excesso de chuvas. As lavouras de arroz irrigado doRio Grande do Sul e de Santa Catarina estão entre as culturas mais prejudicadas pelo excesso de chuvas.

As inundações e, sobretudo, as chuvas frequentes não permitem o manejo do solo, por se tratar de lavouras cultivadas em áreas de várzea, acarretando assim no atraso do plantio.

A janela ideal recomendada para o plantio do arroz vai até o dia 15 de novembro. Em Dom Pedrito, na região da Campanha Gaúcha, cidade produtora tradicional de arroz irrigado, já havia chovido mais de 1.000 milímetros entre junho e outubro. Somente na primeira quinzena de outubro, foi registrada chuva em dez dias, com um total de 340 milímetros.

Devido à presença do El Niño, dificilmente o produtor de arroz terá condições ideais para realizar o plantio neste ano. Pelo menos, a expectativa é que as chuvas diminuam um pouco a partir da segunda quinzena de novembro e em dezembro, o que coincide com o período em que as chuvas se concentram mais sobre o sudeste e o centro-oeste do Brasil.

Mesmo assim, o produtor deve considerar que durante o verão a lavoura deve ter uma menor incidência de luminosidade, diminuindo assim o potencial de produção.

Geada tardia prejudica culturas de inverno

Depois de um inverno ameno e até onda de calor atípica, os produtores do Sul foram surpreendidos com uma forte onda de frio e formação de geadas nos dias 11, 12 e 13 de setembro. As lavouras de trigo e cevada do Rio Grande do Sul foram fortemente afetadas, pois os eventos ocorreram numa fase crítica da planta. Outro setor fortemente castigado pelas geadas foi a fruticultura de clima temperado, como uva, maçã, ameixa, pêssego e kiwi, que tiveram a florada totalmente comprometida. As perdas nesses setores foram potencializadas pela combinação de fenômenos meteorológicos extremos e fora de época. Durante o inverno, ocorreram períodos chuvosos, tempestades de vento e granizo e ondas de calor que, além dos prejuízos, contribuíram para a antecipação do ciclo das culturas.
El Niño aumenta riscos para milho, soja e algodão no Matopiba
Apresença do El Niño neste ano contribui para aumentar ainda mais os riscos para as lavouras de milho, soja e algodão na região do Matopiba (que abrange áreas do Maranhão, Tocantins, Piauí e Bahia), que devem enfrentar um período de chuvas abaixo da média e episódios de estiagens entre janeiro e fevereiro. As chuvas, para garantir condições de plantio, devem ocorrer gradualmente no decorrer de novembro. A grande diferença no comportamento do clima em relação às últimas duas safras é que o período de chuvas deve ser mais curto. As pancadas devem se reduzir em março e há indicativo de tempo mais seco já a partir de abril. Lembrando que neste ano as chuvas de abril acabaram atrapalhando a fase final da lavoura de soja e acarretando prejuízos para a lavoura de algodão.

Para maiores informações, acesse:

http://revistagloborural.globo.com/Noticias/Agricultura/noticia/2015/11/verao-com-caracteristicas-extremas-preocupa-agricultores-brasileiros.html
Tags: Planejamento de Recursos Hídricos, El niño, Chuvas, Seca, Escoamento Superficial, Modelagem Numérica, Mudanças Climáticas, Gestão Hídrica, Hidrologia, Disponibilidade de água, Solo

Muito além da seca perfeita: a verdadeira crise de água da Califórnia

Por Glen MacDonald para Environment360
Publicado em 15 de junho de 2015

A seca recorde da Califórnia não se deve principalmente às precipitações baixas. Três fatores –o aumento das temperaturas, o esgotamento das águas subterrâneas e o encolhimento do rio Colorado– farão com que o estado mais populoso dos EUA tenha de enfrentar décadas de escassez de água e deva adaptar-se.

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A seca que a Califórnia enfrenta atualmente é, sem dúvida, histórica, mas não por causa dos baixos níveis de precipitação total. De fato, em termos de precipitação total e de neve acumulada da primavera, os últimos três anos não foram de quebra de recordes, segundo dados meteorológicos do século passado. Do mesmo modo, estudos paleoclimáticos indicam que a seca atual não é excepcional, dadas as variações naturais das precipitações dos últimos sete séculos. Também não se pode afirmar com certeza que a seca atual leve a marca inequívoca da mudança climática produzida pelo aumento dos gases de efeito estufa, já que o baixo nível das precipitações encontra-se dentro dos limites da variabilidade natural.

Dito isso, também é evidente que esta seca é excepcional e deve ser vista como um ponto de inflexão histórico. De fato, a Califórnia deverá enfrentar novos —e preocupantes— desafios por três razões: o aumento do calor, que provoca a ampliação da evaporação; a contínua diminuição das águas subterrâneas; e a crescente escassez de água do rio Colorado, a principal fonte externa de água do sul da Califórnia.

Escrevi pela primeira vez sobre a Califórnia e a “seca perfeita” há uma década. Agora, a não ser que sejam tomadas medidas audazes para fazer frente a uma crescente crise hídrica, a Califórnia poderá enfrentar um futuro de secas perfeitas.

Em primeiro lugar, está o calor. Ainda que o atual déficit nas precipitações não possa ser atribuído à mudança climática global, o recorde de altas temperaturas de 2014 pode. Estas temperaturas elevadas produzem um aumento da evaporação das barragens e agravam a necessidade de irrigação. O Índice de Severidade de Seca de Palmer, usado com frequência, combina a temperatura e as precipitações, e, deste modo, prova que 2014 foi um ano totalmente excepcional. Esta combinação de baixas precipitações e altas perdas por evaporação intensifica a crise que se enfrenta agora.

 

A atual seca na Califórnia poderia ser considerada a precursora das secas que estão por vir.

 

Os modelos climáticos não oferecem um consenso quanto às mudanças nas precipitações que poderiam ocorrer na Califórnia durante o século XXI. Daqui em diante é bem possível que não haja nenhum aumento nem diminuição significativos nas precipitações médias anuais. No entanto, os modelos coincidem em afirmar que as temperaturas vão continuar subindo. Portanto, a demanda de água para satisfazer as perdas por evaporação aumentará consideravelmente. Há inclusive evidências de que a duração e gravidade das secas aumentarão no final do século XXI. Quanto às altas temperaturas e persistência das condições extremas, a atual seca poderia muito bem ser considerada a precursora das secas que estão por vir.

Em segundo lugar, o maior aproveitamento das águas subterrâneas foi um mecanismo importante na Califórnia para superar as secas passadas. No entanto, o recurso das águas subterrâneas do estado mostra claros sinais de insustentabilidade. Durante os últimos 150 anos, a agricultura e a extração doméstica provocaram que a profundidade dos lençóis freáticos decrescesse 30 metros ou mais em alguns casos, e que o já baixo nível do aquífero caísse ainda a uma profundidade maior em zonas do vale de San Joaquín, uma das áreas agrícolas mais produtivas do mundo. Em alguns lugares a própria superfície da terra desceu mais de seis metros. A atual seca deu lugar a um aumento da demanda de águas subterrâneas em regiões como o vale de San Joaquin, onde foram concedidas mais de 2.400 permissões para poços em 2013, enquanto a seca castigava a zona.

A análise destas tendências e dos novos dados sobre os depósitos de águas subterrâneas coletados pelo satélite GRACE levou o hidrólogo da NASA, Jay Famiglietti, a sugerir que o colapso das reservas de águas subterrâneas de San Joaquin poderia ocorrer dentro de poucas décadas. Em 2014 foram comunicados mais de 1.400 problemas de fornecimento de água doméstica, em grande medida relacionados com as águas subterrâneas na Califórnia, e mais da metade procediam do vale de San Joaquin. No decorrer deste século, conforme indicam as previsões, o vale de San Joaquin experimentará altos graus de aquecimento, o que aumentará em grande medida a demanda agrícola de água na região. A estratégia de atenuação da seca através de uma maior exploração das águas subterrâneas aqui e em outros lugares do estado chegou ao limite.

O terceiro motivo de preocupação é o rio Colorado. O Colorado é a maior fonte de água do sul da Califórnia, mas alimenta-se sobretudo das precipitações de fontes distantes em Wyoming, Utah e Colorado. A água do Colorado serviu para mitigar os efeitos das secas. A cada ano, mais de 20 bilhões de metros cúbicos de água do rio Colorado são distribuídos aos estados da bacia do Colorado e do México. A Califórnia adjudicou-se a maior parte das águas do rio, aproximadamente 5,5 bilhões de metros cúbicos por ano. Antes de 2004, a Califórnia podia pedir mais águas “excedentes”, que podiam ascender a um total de 1,2 bilhão de metros cúbicos ou mais de água por ano.

Entretanto, há agora vários desafios que se opõem a esta potencial fonte de alívio da seca. A distribuição original de 18, 5 bilhões de metros cúbicos foi projetada na década de 1920 com base em uma descarga estimada anual de 21 bilhões de metros cúbicos. Durante o século XX, no entanto, a média de longo prazo de descarga do rio foi de apenas 18,5 bilhões de metros cúbicos. Há, portanto, uma atribuição sistêmica excessiva dos recursos hídricos, e em 2003 a Califórnia concordou com uma redução de sua atribuição para uma quantidade não superior a 5,5 bilhões de metros cúbicos.

 

A tábua de salvação da seca representada pelo rio Colorado está encolhendo cada vez mais com o aquecimento do planeta.

 

Como ocorre com grande parte do sudoeste, em geral a bacia do rio Colorado também sofreu altas temperaturas e aridez nos primeiros anos do século XXI. O caudal do rio Colorado diminuiu e a quantidade de água armazenada em seu enorme sistema de barragens caiu vertiginosamente. O lago Mead, a maior barragem dos EUA, encontra-se agora com 37% de sua capacidade máxima.

Segundo as recentes previsões do Bureau of Reclamation, em janeiro de 2017 a superfície do lago Mead terá caído a menos de 325 metros acima do nível do mar. Isto levará a uma declaração de emergência hídrica federal e à redução das atribuições de água em 4,3%, em Nevada, e 11,4%, no Arizona. Ainda que a Califórnia, com seus privilégios, não sofra nenhuma restrição, existe a possibilidade de que a opinião pública e os políticos exerçam pressão sobre este estado, em relação a estes privilégios. Na história do gerenciamento do lago Mead e do rio Colorado, nunca houve uma declaração de emergência hídrica.

As recentes pesquisas realizadas pelo Bureau of Reclamation estimam que o aquecimento global futuro dará lugar a um aumento de 10% na evaporação da água no lago Mead, ao longo do século XXI. Como ocorre no caso das águas subterrâneas da Califórnia, o rio Colorado tem sofrido excesso de demanda, e a tábua de salvação da seca que ele representava está encolhendo cada vez mais com o aquecimento do planeta.

Dez anos atrás, meus colegas e eu enquadramos esta situação como a seca perfeita, que afetava as precipitações locais do sul da Califórnia, as reservas extrarregionais do norte da Califórnia e as fontes externas de fornecimento do rio Colorado por períodos superiores a um ou dois anos. O que estamos vivendo hoje é, de fato, uma seca perfeita, mas é também algo que vai além disso.

 

Não poderemos depender das águas subterrâneas ou do fornecimento externo de água para atravessar as futuras secas.

 

Vimos as secas perfeitas do sul da Califórnia como acontecimentos isolados. Ainda que seja certo que, do ponto de vista hidrológico, as secas são acontecimentos isolados, e que a atual chegará, tarde ou cedo, a seu fim, esta seca deveria centrar nossa atenção no fato de que as coisas mudaram em relação ao contexto em que estas secas ocorrem. As temperaturas em elevação farão aumentar ano a ano a demanda de água, especialmente no setor agrícola, que utiliza por volta de 80% da água do estado. Devido ao aumento permanente das taxas de evaporação, cada futura seca terá um impacto mais profundo que a anterior.

Então, o que se pode fazer? No âmbito doméstico, podemos continuar trocando a nossa paisagem, mistura de grama e outras plantas com necessidades intensivas de água, por plantas nativas que consumam menos água. No âmbito municipal, podemos aumentar o uso da água reciclada e a dessalinização, o que provavelmente acarretarão um custo mais elevado da água. A coleta de águas pluviais também ajudaria em escala doméstica e municipal.

Mas o grande objetivo é, certamente, a agricultura. Em muitos casos já foram instaladas tecnologias de irrigação que economizam água. Agora, será preciso tomar decisões difíceis para obter as melhores colheitas em um meio caracterizado pela escassez de recursos hídricos. Estas opções despertam sérias questões quanto à economia, à justiça ambiental rural e à segurança alimentar. É possível obter algumas vantagens através de infraestruturas adicionais para a captura, o armazenamento e a distribuição da água. Mas em alguns casos estas estratégias em termos de infraestrutura enfrentam sérios problemas ambientais ou interesses conflitantes, como o conflito no delta da Califórnia entre as necessidades de água do vale de San Joaquin e do sul da Califórnia, contra os direitos à água dos agricultores locais e a proteção de espécies de peixes em perigo de extinção.

Independentemente do que decidamos fazer, não poderemos depender, como fizemos no passado, nem das águas subterrâneas nem do fornecimento externo de água para atravessar as futuras secas. Se o lago Mead descer abaixo das entradas das turbinas e dos escoadouros mais baixos da represa de Hoover, a uns 270 metros de altitude, como alguns previram, o fato de a Califórnia ter privilégios sobre a água não significará nada. Com as águas subterrâneas, estaremos frente a um cataclismo agrícola se os aquíferos do vale de San Joaquin e outros lugares do estado fracassarem.

Temos de abordar a situação atual como se fosse a seca do amanhã, um olhar para o futuro hidrológico da Califórnia e do oeste dos EUA. Não há dúvidas de que veremos secas climáticas similares durante o próximo século. A pergunta é: teremos a prudência de aprender tudo o que possamos da atual seca e a vontade de colocar em prática as mudanças nas infraestruturas, as políticas e as atitudes do público necessárias para fazer frente à próxima? Tanto se o inverno que vem for seco outra vez quanto se chover loucamente, o relógio hidrológico corre rumo a um cada vez mais difícil século XXI. A hora de enfrentar os desafios hídricos de longo prazo é agora.

Fonte: Environment360
http://e360yale.universia.net/muito-alem-da-seca-perfeita-a-verdadeira-crise-de-agua-da-california/?lang=pt-br

 

Tags: Planejamento de Recursos Hídricos, Seca, Mudanças Climáticas, Águas Subterrâneas, Bacias Hidrográficas, Gestão Hídrica, Hidrologia, Crise de água, Escassez Hídrica

Pesquisador faz descoberta no ramo da modelagem numérica de água subterrânea que soluciona dúvida de 84 anos

Por Phys.org
Publicado em 1 de julho de 2015

Um professor da Universidade de Wyoming fez uma descoberta que responde a uma pergunta de quase 100 anos de idade sobre o movimento da água, com implicações para a agricultura, hidrologia, ciência do clima e outros campos. Modelagem Numérica de Água Subterrânea.

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Professor da Universidade de Wyoming Fred Ogden antecipa sua descoberta que vai melhorar consistentemente a confiabilidade e funcionalidade para centenas de modelos de água importantes utilizados em todo o país e no mundo. Crédito: Universidade de Wyoming

Depois de décadas de esforço, Fred Ogden, Presidente de Engenharia da Universidade de Yoming (UW) e Engenheiro de Meio Ambiente e Recursos Naturais do Departamento de Engenharia Civil e Arquitetônico, e uma equipe de colaboradores publicaram suas descobertas no jornal Water Resources Research nesta primavera. O documento, intitulado “A new general 1D vadose zone flow solution method”, traduzindo como “Uma nova fórmula geral para solução 1D de fluxo subterrâneo na zona vadosa”, apresenta uma equação para substituir uma fórmula difícil e não confiável que vem frustando modeladores hidrológicos desde 1931.

“Eu sinceramente nunca pensei que estaria envolvido em uma descoberta na minha área”, diz Ogden.

Ele antecipa que essa descoberta vai melhorar muito a confiabilidade e funcionalidade para centenas de modelos de água importantes amplamente utilizados, de irrigantes e planejadores de cidades para cientistas do clima e botânicos de todo o país e do mundo, bem como desencadear uma nova onda de coleta de dados.

Em 1931, Lorenzo Richards desenvolveu uma bela equação, numericamente complexa, para calcular a quantidade de água que infiltra no solo ao longo do tempo assim que a chuva atinge sua superfície e os filtros subterrâneos que direcionam a água ao aquífero. Essa equação, conhecida como Equação de Richards e muitas vezes abreviada para RE, tem sido a única forma rigorosa para calcular o movimento de água na zona de vadosa, ou seja, o solo não saturado logo abaixo da superfície onde a maioria das raízes das plantas crescem.

Calcular o movimento da água na zona vadosa é fundamental para tudo, desde a estimativa de fluxos de retorno e recarregamento de aqüífero até as melhores práticas para gestão, irrigação e prevenção contra inundações. Mas RE é extremamente difícil de resolver, e ocasionalmente insolúvel. Assim, enquanto alguns modelos de computador highpowered pode lidar com isso em pequenas áreas geográficas, modelos mais simples ou aqueles que cobrem grandes regiões usam aproximações que comprometem a precisão.

Durante décadas, hidrólogos e outros cientistas têm buscado uma maneira melhor para estimar água na zona vadosa. O Professor de Meio Ambiente e Ecologia JeanYves Parlange Universidade de Cornell e o australiano físico de solo John Robert Philip travaram uma batalha nas literaturas, propondo e refutando entre si novas equações na década de 1950 até a morte prematura de Philip em um acidente de trânsito em 1999. O diretor de Engenharia Ambiental e Recursos Hídricos de Princeton Michael Celia publicou um solução parcial, em 1990, que não é confiável em todas as circunstâncias.

Ogden trabalhou pela primeira vez sobre o problema, em 1994, como pesquisador de pós-doutorado. Ele se juntou ao engenheiro e hidrólogo iraniano Bahram Saghafian, que estava terminando um doutorado na Universidade do Estado de Colorado, para publicar uma equação que calcula a “sucção” de água na zona vadosa. No início de 2000, Ogden aconselhou um candidato a Ph.D. nomeado Cary Talbot, pesquisador do Corpo de Engenheiros da Marinha dos Estados Unidos, em um projeto para procurar uma solução para a RE. Os dois desenvolveram uma nova forma de representar a água na zona vadosa.

Em anos mais recentes, a pesquisa continuou, e a Fundação Nacional de Ciência norte americana, com uma bolsa de investigação em 2011, permitiu Ogden reunir especialistas adicionais para a busca e usar o poder da supercomputação da Universidade de Wyoming para testar e propor soluções potenciais.

Então, no final do outono, pouco antes da grande reunião anual da União Geofísica Americana, Ogden e sua equipe de pesquisa descobriu uma solução, resumindo em uma nova e elegante equação que ele pensou que seria igual ao RE em precisão, sendo capaz de reduzir bruscamente o esforço computacional da RE. Ele testou esta solução com dados de precipitação de seu local de campo no Panamá.

“Simulamos oito meses de dados do Panamá com 263 centímetros de chuva por meio de nossa equação e Hydrus”, diz Ogden.

Hydrus é um modelo de supercomputador existente que usa RE. Os resultados gerados em seu modelo tinha apenas sete milímetros, ou dois décimos de um por cento, da diferença a partir dos resultados do modelo Hydrus que emprega solução do RE.

“Eles eram quase idênticos. Foi quando eu soube”, diz ele. “Eu me senti como o cara que descobriu a pepita de ouro no Rio Americano, na Califórnia. “

O que vem a seguir para a nova equação? Primeiro, é a peça central do modelo ADHydro de Ogden, um maciço modelo com super computador que está simulando primeiramente os efeitos de abastecimento de água de diferentes cenários climáticos e avaliando a  gestão em toda a Bacia de todo alto rio Colorado em cima deles. A partir daí, Ogden espera que outros modelos também o incorporem.

“Eu acredito que vai se tornar padrão nos modelos rigorosos”, diz ele. “Com a ajuda de matemáticos e cientistas de computação, ela só vai ficar mais rápido e melhor.”

Além disso, novos impulsos para a coleta de dados normalmente acompanham os avanços tecnológicos, explica Ogden. Ele espera que esta descoberta vai trazer de volta relevância para ciência do solo e gestores de água e liderar nova coleta de dados do solo.

“Nós temos agora uma maneira confiável de avaliar águas subterrâneas e superficiais através do solo que as pessoas têm procurado desde 1931, “diz Ogden, quase em êxtase no momento.

Fonte: PHYS.ORG
http://phys.org/news/2015-07-groundwater-breakthrough-years.html

 

Tags: Água, Planejamento de Recursos Hídricos, Modelagem Hidrológica, Escoamento Superficial, Modelagem Numérica, Águas Subterrâneas, Gestão Hídrica, Hidrologia