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Programas de Monitoramento Hidrológico
e a EMBRAPA Meio Ambiente
Ricardo Figueiredo
Embrapa Meio Ambiente
Brasília, 16 de março de 2015
AGRICULTURA X RECURSOS HÍDRICOS
• Pesquisas científicas agropecuárias em bacias em todo o planeta...
• avaliando alterações nas estruturas e funções de ecossistemas, incluindo os
fluxos de nutrientes, carbono e água em decorrência do uso agrícola.
USDA > Centro de Informação sobre Qualidade de Água (WQIC)
Disponibiliza informação sobre qualidade de água e agricultura;
Reúne, organiza, e comunica os achados científicos, metodologias
educativas, e questões de políticas públicas relacionadas a qualidade de
água e agricultura.
• Mas no Brasil...
• em geral, grupos e instituições da área agropecuária tratam dos recursos
hídricos limitando-se as necessidades da atividade produtiva
• resulta em avanços tecnológicos, mas não colaboram no conhecimento sobre
impactos ambientais e a mitigação destes no âmbito rural
AGROPOLIS > Equipe e unidades de pesquisa em ‘Água e
Ambiente‘
411 cientistas, 280 Estudantes PhD, 17 unidades de pesquisa
AGRICULTURE, ECOSYSTEMS & ENVIRONMENT > publica artigos
científicos abordando a interface entre agroecossistemas e a natureza,
mais especificamente como a agricultura influencia o meio ambiente e
como as mudanças no meio ambiente impactam os impactam os
agroecossistemas.
• RECENTE REVERSÃO DE RUMO devido à crescente
demanda por uma agricultura sustentável e o desafio de
produzir frente às mudanças climáticas e a crise hídrica.
• Vários estudos hidrológicos em bacias considerando as
ligações entre fluxos hídricos e biogeoquímicos com as práticas
agropecuárias, assim como a prestação de serviços
ambientais. >>> Universidades em todas as regiões brasileiras,
ONGs, ANA, Embrapa, e etc.
• Formação de rede de pesquisa AgroHidro (Grupo de Pesquisa
CNPq e EMBRAPA)
Estudos de Casos
Dados dispersos
IG54-4
Solo após preparo para cultivo de grãos
Ausência de floresta ripária
A Hidrogeoquímica Fluvial em Bacias Agrícolas na Amazônia
IG54
4
5
6
7
8
-2
-1
0
1
2
1 2 3 4 50
20
40
60
80
100
IG7p
HL
n N
O3-N
(
eq L
-1)
1 2 3 4 5 6 7
Dis
so
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Oxyg
en
(%
satu
rati
on
)IGP
Station
1 2 3
1 2 3
Fonte: Figueiredo et al., 2010
Os efeitos do desmatamento e da agricultura sobre as
características quali-quantitativas dos recursos hídricos já
foram “razoavelmente” estudados, embora muitas lacunas
permaneçam.
Mas ainda é pouco conhecido o grau de mitigação sobre
estes impactos quando:
1. Adotadas sistemas e técnicas agropecuárias
conservacionistas (terraceamento, barraginhas, plantio
direto, agricultura orgânica, IFLP, SAF, e etc.)
2. Manejo das terras, por meio de zoneamento econômico
ecológico e conservação de vegetação natural (incluindo
a ripária).
Alternativa à derruba-e-queima
Preparo de área sem uso
do fogo;
Sistema de corte-e-
trituração;
Dois ciclos agrícolas
consecutivos.
Médias de concentração (em mg l-1) nas águas de igarapé em condições de baixavazão nas duas microbacias estudadas (W1 e W2) e razões entre essasconcentrações e a concentração da água de chuva.
W1 = microbacia de 25,5 ha, com 4.1 ha sob sistema de corte-e-trituraçãoW2 = microbacia de 28,6 ha, com 3,5 ha sob sistema de derruba-e-queima
Derruba-e-queima promoveu maior entrada de cálcio e nitrato no igarapé
Na K Ca Mg SO4 PO4 NO3 Cl
chuva 0,61 0,17 0,12 0,06 0,17 0,04 0,01 1,05
W1 1,45 0,09 0,16 0,20 0,41 0,03 0,02 2,63
W1/chuva 2,37 0,56 1,31 3,34 2,32 0,75 1,74 2,51
W2 1,40 0,20 0,61 0,29 0,81 0,02 0,04 2,58
W2/chuva 2,30 1,21 4,99 4,83 4,65 0,57 4,47 2,46
Fonte: Wickel, 2004
Importância econômica adicional
Ainda há muito a ser feito para mensurar-se o grau de
mitigação sobre os impactos nos recursos hídricos quando:
1. Adotadas sistemas e técnicas agropecuárias
conservacionistas (terraceamento, barraginhas, plantio
direto, agricultura orgânica, IFLP, SAF, e etc.)
2. Manejo das terras, por meio de zoneamento econômico
ecológico e conservação de vegetação natural (incluindo
a ripária).
MOTIVAÇÃO PARA A
Rede de monitoramento em 23 bacias experimentais
em 17 regiões nos diferentes biomas
ww.agropediabrasilis.cnptia.embrapa.br/web/agrohidro
• Bacias instrumentalizadas em diferentes biomas
• Mapas de uso e cobertura da terra das bacias monitoradas
• Diagnóstico da situação dos recursos hídricos nas bacias monitoradas
• Índice de Qualidade de Bacias Hidrográficas
• Conjunto de indicadores de qualidade e quantidade para o monitoramento
• Manual de procedimentos para o monitoramento
Alguns Produtos
Bacias experimentais do Bioma Amazônia
(Porção Central) – Rios Mojuí e Branco
Solução do Solo em diferentes sistemas
Extrator
de
solução
Litter
leachate
Bacias experimentais do bioma Amazônia
(Porção Leste) – Bacias do Cumaru e São João
Bacias experimentais na transição do bioma
Cerrado/Pantanal – Microbacia do Ten. Amaral
Córrego
monitorado
na área
experimental
Bacia experimental do bioma Cerrado –
Bacia do Rio Buriti Vermelho
• Fosfato
Resultados
Poluição proveniente de fertilizantes e esgotos domésticos
Todos os valores situaram-se acima do limite da Resolução CONAMA 357/05 para Classe 3 (0,15 mg.L-1 Ptot = 0,46 mg.L-1 PO4)
Maiores valores no ponto 5
Valores extremamente baixos nas coletas dos períodos úmido e pós-úmido
Maior concentração nos períodos de estiagem
Bacia experimental do bioma Mata Atlântica
(Porção Litoral Nordestino) – Bacia do Rio Siriri
Bacia experimental do bioma Mata Atlântica (Porção Central)
– Bacia Guapi-Macacu / Microbacia Batatal
Monitoramento implantado desde de 2010
Paisagem da
agricultura das
bacias (predomínio
de horticultura)
• Escolha de pontos de coleta (5) e início da coleta (mensal);
• Delimitação de área da bacia; Pré levantamento de uso e
ocupação;
• Obtenção de alguns parâmetros morfométricos de bacia;
• Parâmetros de qualidade de água monitorados: Turbidez,
cor, CE, pH, alcalinidade, carbonato, nitrogênio total,
nitrogênio amoniacal, coliformes fecais e precipitação.
Bacias experimentais do bioma Mata Atlântica (Floresta
Ombrófita Mista) - Bacia de Fervida/Ribeirão das Onças
Bacias hidrográficas na Transição Cerrado/ Mata Atlântica
(Porção Leste de São Paulo) - Bacia Rio Jaguari
Pontos de amostragem selecionados contemplam a calha principal do
Rio Jaguari e afluentes, com destaque para o Rio Camanducaia, assim
como 5 microbacias para estudos mais exaustivos.
Abastecimento
da população de
São Paulo
Uso da terra na Bacia do Rib. Das Posses, em Extrema (MG)
(Uma bacia alvo de programa de PSA)
Monitoramento em eventos de chuva
Vazão, fisico-quimica; cátions e ânions; COD, CID, NOD;
TSS; e δ13 C. Mais pesticidas e bioindicadores.
Colaboração em Modelagem Hidrológica
e Qualidade de Água
» PROGRAM CIÊNCIA SEM FRONTEIRAS / FELLOWSHIP IN BRAZIL SPECIAL VISITING
RESEARCHER – PVE / CALL FOR PROJECTS MEC/MCTI/CAPES/ CNPq/FAPs
No.03/2014:
» Timothy Green – USDA/ARS in Fort Collins (CO) and Colorado State
University (+ a Brazilian post doc with experience on modeling)
» Proposal JUST APPROVED (Jan/2015 to Dec/2017): Watershed model
evaluation against measured data, space-time scaling and model
parameterization, and combined spatial-temporal assessments of the
impacts of agriculture and conservations practices on water quality
and quantity in a changing atmospheric and climatic regime in the
Jaguari River Basin.
» Modeling training: SWAT and AgES-W (AgroEcoSystem-Watershed)
EMBRAPA colabora no
monitoramento
e participa da Unidade
Gestora do Programa
Projeto Solo Vivo
“Aprimoramento de Processos para a Qualificação do Manejo de Terras
no Centro-Sul do Brasil”
» Monitoramento da vazão, sedimentos and nutrientes em microbacias – de
Abr/2014 a Maio/2018
» Estudos comparativos do manejo agrícola em sistema de plantio direto em 6
regiões com diferentes tipos de solo
» Dados poderão embasar calibração de modelos hidrológicos e validar
avaliações mais expeditas de impactos (questionários respondidos pelos
produtores)
» Região do Paranapanema (SP):
manejo adequado e não-adequado
em sistemas de plantio direto em
duas microbacias (< 100 ha)
“Pertencemos à criação e somos parte dela, mas também temos nela um
lugar especial. Devemos aceitar esse lugar e as responsabilidades dele.”
(Van Dyke, Mahan, Seldon e Brand em “A Criação Redimida”, Ed. Cultura Cristã, 1999)
