Bacia hidrográficas
Uma bacia hidrográfica ou bacia de drenagem de um curso de água é o conjunto de terras que fazem a drenagem da água das precipitações para esse curso de água e seus afluentes.
A formação da bacia hidrográfica dá-se através dos desníveis dos terrenos que orientam os cursos da água, sempre das áreas mais altas para as mais baixas.
Essa área é limitada por um divisor de águas que a separa das bacias adjacentes e que pode ser determinado nas cartas topográficas. As águas superficiais, originárias de qualquer ponto da área delimitada pelo divisor, saem da bacia passando pela seção definida e a água que precipita fora da área da bacia não contribui para o escoamento na seção considerada. Assim, o conceito de bacia hidrográfica pode ser entendido através de dois aspectos: Rede Hidrográfica e Relevo. Em qualquer mapa geográfico as terras podem ser subdivididas nas bacias hidrográficas dos vários rios.
Catalogações de especialistas em geografia, de acordo com a maneira como fluem as águas, classificam as bacias hidrográficas em:
- Endorreica, quando as águas caem em um lago ou mar fechado;
- Arreica, quando as águas se escoam alimentando os lençóis freáticos;
- Criptorreica, quando o rio se infiltra no solo sem alimentar lençóis freáticos ou evapora;
A bacia hidrográfica é usualmente definida como a área na qual ocorre a captação de água (drenagem) para um rio principal e seus afluentes devido às suas características geográficas e topográficas.
A história do homem sempre esteve muito ligada às bacias hidrográficas: a bacia do rio Nilo foi o berço da civilização egípcia; os mesopotâmicos se abrigaram no vale dos rios Tigre e Eufrates; os hebreus, na bacia do rio Jordão; os chineses se desenvolveram às margens dos rios Yangtzé e Huang Ho; os hindus, na planície dos rios Indo e Ganges, apenas para citar os maiores exemplos.
Os principais elementos componentes das bacias hidrográficas são os “divisores de água” (tergos), cristas das elevações que separam a drenagem de uma e outra bacia, “fundos de vale” – áreas adjacentes a rios ou ribeiros e que geralmente sofrem inundações, “sub-bacias” – bacias menores, geralmente de alguma afluente do rio principal, “nascentes” – local onde a água subterrânea brota para a superfície formando um corpo de água, “áreas de descarga” – locais onde a água escapa para a superfície do terreno, vazão, “recarga” – local onde a água penetra no solo recarregando o lençol freático, e “perfis hidrogeoquímicos” ou “hidroquímicos” – características da água subterrânea no espaço litológico.
Às vezes, as regiões hidrográficas são confundidas com “bacias hidrográficas”. Porém, as bacias hidrográficas são menores – embora possam se subdividir em sub-bacias (por exemplo: a bacia amazônica contém as sub-bacias hidrográficas dos rios Tapajós, Madeira e Negro), e as regiões hidrográficas podem abranger mais de uma bacia.
Uma bacia hidrográfica é uma unidade fisiográfica, limitada por divisores topográficos, que recolhe a precipitação [chuva], age como um reservatório de água e sedimentos, defluindo-os em uma seção fluvial única, denominada exutório. Os divisores topográficos ou divisores de água são as cristas das elevações do terreno que separam a drenagem da precipitação entre duas bacias adjacentes. A bacia hidrográfica, associada a uma dada seção fluvial ou exutório, é individualizada pelos seus divisores de água e pela rede fluvial de drenagem; essa individualização pode se fazer por meio de mapas topográficos. Os divisores de água de uma bacia formam uma linha fechada, a qual é ortogonal às curvas de nível do mapa e desenhada a partir da seção fluvial do exutório, em direção às maiores cotas ou elevações. A rede de drenagem de uma bacia hidrográfica é formada pelo rio principal e pelos seus tributários, constituindo-se em um sistema de transporte de água e sedimentos, enquanto a sua área de drenagem é dada pela superfície da projeção vertical da linha fechada dos divisores de água sobre um plano horizontal, sendo geralmente expressa em hectares (ha) ou quilômetros quadrados (km2). A água faz parte do meio ambiente, portanto, sua conservação e bom uso são fundamentais para garantir a vida em nosso planeta.
Algumas particularidades da água são:
É um recurso natural
Único
Escasso
Essencial à vida
Está distribuída de forma desigual no planeta
Do total da água existente na terra só 0,0067% está disponível para as atividades do homem.
Deste percentual só uma parte está em condições de ser utilizada.
Devido a estas características ganha relevância o tema do manejo e preservação das bacias hidrográficas. A bacia é um território, microcosmo delimitado pela própria natureza. Seus limites são os cursos d’água que convergem para um mesmo ponto.
As bacias, seus recursos naturais (fauna, flora e solo) e os grupos sociais possuem diferentes características biológicas, sociais, econômicas e culturais que permitem individualizar e ordenar seu manejo em função de suas particularidades e identidade.
===> Bacia Amazônica
A Bacia Amazônica, é a de maior superfície de água do mundo, 3.889.489,6 km². Esta bacia é caracterizada pelo rio Amazonas, seus tributários e os lagos de várzea que interagem com os rios. As flutuações no nível da água, são uma importante função de força que dirige o funcionamento ecológico do sistema. Durante o período de nível alto dos rios, todo o sistema sofre inundação. Os rios e a várzea do Amazonas constituem um complexo de canais, rios, lagos, ilhas, depressões, permanentemente modificadas pela sedimentação e transporte de sólidos em suspensão, influenciando também a sucessão da vegetação terrestre pela constante modificação, remoção e deposição de material nos solos.
O rio Amazonas - com 6.515 km de extensão, tem mais de sete mil afluentes. É o segundo do planeta em comprimento e o primeiro em vazão de água, 100 mil m³ por segundo.Nasce no planalto de La Raya, no Perú, com o nome de Vilcanota, e ao longo de seu percurso recebe ainda os nomes de Ucaiali, Urubanda e Marañon. No Brasil recebe primeiramente o nome de Solimões, e, a partir da confluência com o rio Negro, próximo à cidade de Manaus, capital do Amazonas passa a ser chamado de rio Amazonas. Embora seja uma bacia de planície, com 23 mil km navegáveis, a bacia Amazônica apresenta também grande potencial hidrelétrico.
O rio Negro - é o principal tributário do rio Solimões-Amazonas (Rio Amazonas) e da sua confluência com o Solimões até as cabeceiras tem um comprimento de 1.500 km. A bacia do rio Negro ocupa aproximadamente 10% da bacia Amazônica.
As águas pretas do Rio Negro apresentam pH ácido (3.8 - 5.8), são de baixa produtividade primária. A flutuação de nível do Rio Negro é de 9 - 12 metros anualmente. O rio Negro possui, canais, áreas alagadas de várzea, praias, cataratas e substratos rochosos, canais dendríticos, bancos de terra firme. As águas do rio Negro são pobres em nutrientes e ligeiramente ácidas. O processo de coevolução das florestas com os peixes, produziu um sistema de alta diversidade com uma estimativa de mais de 700 espécies. A alta diverisidade pode ser atribuída, em parte, a esta interação flora-fauna dos peixes.
Três mecanismos fundamentais devem ser enfatizados na ecologia e limnologia da bacia Amazônica e seus tributários: as flutuações de nível e as interações dinâmicas entre os rios e os lagos; a natureza dinâmica em permanente alteração dos lagos produzida pela dinâmica dos rios; o contato permanente entre as comunidades aquáticas e a floresta inundada. A área total das várzeas inundáveis do Amazonas é de aproximadamente 300.000 km2.
===> Bacia do Prata
Esta bacia com aproximadamente 3.100.000 de km tem uma enorme importância econômica e social para o continente sul americano. É a mais populosa da América do Sul, com cerca de 120 milhões de habitantes, grandes áreas metropolitanas e uma grande concentração na sua porção superior (capital de São Paulo e bacia do rio Tietê). Uma importante característica desta bacia hidrográfica é a sua identidade cultural. A outra é a construção de grandes reservatórios para produção de hidreletricidade, cujos usos múltiplos tem se intensificado nos últimos anos para ampliar atividades de recreação, de turismo, pesca, aquacultura e navegação para transporte de cargas a longa distância. As hidrovias do Tietê e do Paraná-Paraguaí encontram-se nesta bacia hidrográfica. Uma característica fundamental desta bacia hidrográfica é a abundância de água. Isto é principalmente devido ao Rio Paraná que flui no sentido norte-sul e que também foi regulamentado por grandes reservatórios como Jupiá, Ilha Solteirra, Porto Primavera, Itaipu e Yaciretá (Paraguai-Argentina). Reservatórios constituem uma importante alteração ecológica no sistema de rios, e podem ser considerados como focos no processo de planejamento e no gerenciamento da bacia do Prata. Além do aproveitamento múltiplo deve-se considerar a preservação destes ecossistemas como uma base fundamental no desenvolvimento sustentável.
O rio Paraná e o seu maior tributário, o rio Paraguai, é o mais importante da Bacia do Prata. Flui no sentido Norte-Sul, por mais de 4.000 km, determinando ao longo do seu curso um gradiente geológico, hídrico, biótico e de produtividade. Outro rio de importância neste sistema é o Uruguai que também flui no sentido Norte-Sul por mais de 1.000 km desde as suas cabeceiras no Brasil. O rio Paraná, formado pelos rios Parnaíba e Grande, apresenta em muitas regiões em seu curso, extensas planícies de inundações com lagos, canais, ilhas fluviais, principalmente no Médio Paraná, e no baixo Paraná onde estas planícies atingem 56 km de largura. Também vários tributários do rio Paraná, nos Estados de São Paulo, Paraná e Mato Grosso, apresentam planícies de inundações, estas planícies do rio Paraná e de seus tributários, tem considerável importância na biodiversidade regional, nos ciclos biogeoquímicos e no repovoamento dos principais rios e tributários.
O último trecho do rio Paraná, não represado em território brasileiro, com cerca de 230 km de comprimento e 20 km de largura, tem uma grande importância ecológica econômica, pela diversidade biológica e por se constituir em um ecossistema fundamental para a manutenção da biota, principalmente grandes peixes migradores.
Impactos e problemas de gerenciamento da bacia do Prata
Em uma macro escala os seguintes problemas apresentados e discutidos por Cordeiro (1998) ocorrem na Bacia do Prata:
Erosão - a erosão causada pela atividade agrícola, atinge 20 toneladas por ano em regiões com solo basáltico, sendo um dos problemas mais sérios da bacia. Está produzindo uma rápida sedimentação dos reservatórios, destruindo solos adaptados ao reflorestamento, e aumentando os custos da drenagem do rio da Prata na extremidade sul. O aumento da atividade e a expansão da fronteira agrícola, são as causas principais da erosão em larga escala que também produz substanciais alterações no sistema aquático com diminuição da produção primária e prejuízos à biota em geral. Como resultado desta erosão, a sedimentação altera substancialmente o fluxo de água, produzindo grandes ilhas interiores e interferindo com o regime hidrológico e a navegação. Outra causa importante, do ponto de vista qualitativo e quantitativo para o aumento da erosão, é o desmatamento principalmente nas cabeceiras da bacia do Prata. Por exemplo, o estado de São Paulo, tem hoje, menos de 2% da matas primárias que tinha no início do século.
Poluição e contaminação - o aumento rápido das atividades agrícolas e industriais; o uso e o despejo intensivo dos agrotóxicos e substâncias tóxicas em geral nos sistemas aquáticos tem produzido amplas modificações pela alteração da biota e a contaminação dos sedimentos dos rios, represas e lagoas marginais. A intensa urbanização produziu um amplo efeito de eutrofização com grandes conseqüências na qualidade da água e aumento nos custos do tratamento. Há dados muito importantes sobre os efeitos dos florescimentos de algas fito planctônicas principalmente cianobactérias e de macrófitas aquáticas. Por outro lado há efeitos adversos na navegação.
Outros impactos - o agravamento de enchentes; a perda de áreas alagadas com a construção de represas; a substituição da biota nativa de peixes por espécies exóticas; a intensificação do turismo e recreação; todas estas atividades produzem impactos de grande significado. As áreas críticas para a expansão de atividades de desenvolvimento sustentado na bacia do Prata.
===> A Bacia do Rio São Francisco
O rio São Francisco nasce no estado de Minas Gerais, na serra da Canastra a uma altitude de 1.600 metros e desloca-se 2.700 km para o Nordeste. O rio desloca-se, em grande parte no semi-árido do Nordeste, tendo uma grande importância regional dos pontos de vista ecológico, econômico e social. Atualmente, os grandes aproveitamentos hidrelétricos, a irrigação, navegação, suprimento de água, pesca e aquicultura constituem os principais usos deste rio e de suas barragens. A bacia hidrográfica do São Francisco tem, aproximadamente 640.000 km, estende-se por regiões com climas úmidos, semi-árido, e árido; a bacia pode ser subdividida em quatro principais sub-bacias Alto, Médio, Sub-Médio e Baixo São Francisco. Muitos tributários do rio São Francisco são perenes, bem como o próprio São Francisco. No Médio São Francisco há tributários temporários na margem direita, onde predomina também a caatinga como vegetação. Na parte mais baixa do médio São Francisco a agricultura irrigada é predominantemente com fruticultura de exportação e produção hortícola.
Os principais reservatórios do rio São Francisco, Sobradinho, Itaparica, Paulo Afonso e Xingó produzem energia hidrelétrica e se transformam em pólos regionais de desenvolvimento, com a intensificação de usos múltiplos nos últimos 10 anos: aquacultura, irrigação, suprimento de água, turismo e recreação, pesca comercial e pesca esportiva. Os dados para a represa de Xingó, indicam um reservatório pouco eutrofizado, mas com evidências claras de efeitos ambientais resultantes dos usos das bacias hidrográficas, principalmente na qualidade da água.
A vegetação da bacia do baixo São Francisco é predominantemente cerrado e Floresta Atlântica. O baixo São Francisco tem clima úmido, porém com tributários que provêm do semi-árido. A descarga anual do rio São Francisco é de 94.000.000 mil m3. O fluxo varia de 2.100 a 2.800 m3/s com cerca de 3.000 m3/s próximo à foz. Estes fluxos são naturais, ocorrendo atualmente regularizações através dos reservatórios, para otimização dos usos das cheias.
O rio São Francisco tem uma enorme importância regional, e pode ser considerado como um dos principais fatores de desenvolvimento no Nordeste. Através de inúmeros planos de desenvolvimento, um conjunto de idéias de grande porte foi sendo construído, de tal forma que um plano integrado de desenvolvimento, envolvendo agências de governo federal, governos estaduais, iniciativa privada foi gerado. Este plano, que incorpora várias idéias e projetos anteriores, enfatiza e propõe a promoção dos seguintes aspectos fundamentais do gerencialmente da bacia hidrográfica:
monitoramento e controle da qualidade das águas;
avaliação permanente dos impactos;
preparação de diagnósticos adequados;
recuperação das matas de galeria;
disciplinamento os usos da água;
proteção ambiental da bacia;
implementação de parques, reservas florestais e áreas de proteção ambiental;
articulação das atividades ambientais e integração com os usos do sistema;
ampliação do banco de dados hidrológico, meteorológico, ecológico, sociólogo, geomorfológico e econômico da bacia hidrográfica;
estabelecimento de uma autoridade de bacia hidrográfica para implantar os projetos;
estudos detalhados integrados sobre o projeto de transposição das águas do rio São Francisco, e seu impacto na bacia e em outras bacias hidrográficas.
Lagos do Rio Doce
No médio rio Doce em uma área no planalto sudeste do Brasil, conhecida como as "terras baixas interplanálticas" do médio Rio Doce, encontram-se 150 lagos não conectados com o Rio Doce, formando portanto um verdadeiro sistema lacustre natural. A vegetação original das bacias hidrográficas era constituída por Floresta Atlântica Tropical, presentemente substituída por extensas plantações de Eucaliptos sp. A origem deste sistema está relacionada com períodos de intensa precipitação e seca os quais sucessivamente, modelaram a paisagem, produzindo barramentos nos afluentes do Rio Doce, dando origem aos lagos do atual sistema. Fases de deposição e de erosão de sedimentos, formaram ao redor dos lagos colinas côncavas ou convexas as quais são importantes quantitativamente para o transporte e deposição de sedimentos nos lagos.
Os lagos, atualmente representam redes hidrográficas seccionadas. As dimensões variam desde pequenos lagos com 1-2 km2 até lagos com 28 km2 e profundidade de aproximadamente 30 metros. Este sistema foi considerado como um paradigma para a compreensão de processos geomorfológicos que deram origem a lagos de diferentes profundidades, morfometrias e dimensões. Estabilidade térmica, de 8 a 9 meses seguida de isotermia, no inverno (2-3 meses) é devida ao aquecimento e resfriamento térmico, ao efeito das águas de precipitação que produzem gradientes verticais acentuados de densidade e à ausência de ventos. Ciclos diurnos de temperatura mostram a importância destes processos no controle químico e biológico nos lagos.
O Sistema de lagos foi impactado pela remoção da Floresta Atlântica e plantação de Eucaliptos sp., pesca intensiva e introdução de espécies exóticas de peixes (Cichla occelaris) - tucunaré, remoção de áreas alagadas para uso intensivo em cultivo, construção de estradas e uso de fertilizantes em plantações.
Os lagos do rio Doce constituem um importante testemunho da interação Floresta Atlântica, sistemas aquáticos, e são relictos fundamentais que devem ser preservados. Estudos intensivos nestes sistemas demonstram o potencial para compreensão de processos de interações sistema terrestre/lacustre e de mecanismos evolutivos.
Áreas Alagadas e Pântanos
Os grandes sistemas de águas interiores do continente sul americano incluem muitas áreas de transição tais como: várzeas, lagos rasos permanentes ou temporários, e pântanos em grandes deltas internos. Áreas alagadas periodicamente são comuns em todos os sistemas de grandes rios da América do Sul. O total de áreas alagadas nas regiões tropicais e subtropicais do Brasil é de aproximadamente 1.000.000 km2, considerando-se todos os tipos (temporários e permanentes) e todas as regiões. A estas áreas alagadas interiores deve-se também adicionar as extensas regiões de mangue que se estendem até 30° latitude-sul. Estas regiões alagadas costeiras, com lagos permanentes, pântanos de águas doces e salobras, formam importantes sistemas de transição. entre as águas interiores e os sistemas marinhos, sendo áreas de maior produtividade primária e regiões de reprodução para peixes e crustáceos, além de funcionarem como recipientes de matéria orgânica dissolvida e particulada que tem como origem as próprias matas de mangue e a Floresta Atlântica nas elevações adjacentes.
As áreas alagadas tem um importante papel econômico, sendo nessas áreas que se reproduzem e desenvolvem elevadas biomassas de peixes, répteis, pássaros e mamíferos, e também macrófitas aquáticas emersas e submersas. A exploração desta vasta biodiversidade tem sido intensificada, e em muitos casos atinge níveis extremamente elevados. Por outro lado, o cultivo de certos organismos dessas regiões tais como capivara (Hydrochoerus hydrochaeris) ou o jacaré (Caiman crocodilus jacare), ou certas espécies de peixes, é uma possibilidade extremamente interessante que fornece alternativas para o uso destas regiões como suprimento de alimento ou biomassa para várias finalidades.
A exploração, conservação e recuperação da fauna e flora dessas regiões alagadas depende de estudos biológicos fundamentais que proporcionam a base científica fundamental, para o conhecimento da reprodução, alimentação, fisiologia e comportamento das espécies. Além disso, constituem a base para estudos sobre processos evolutivos, sobre mecanismos e sobre processos de adaptação a ambientes de estresse.
Recentemente, o uso de áreas alagadas para a remoção de resíduos orgânicos tem sido utilizada no Brasil com resultados muito estimulantes como sistemas de tratamento de água, para pequenas comunidades, o uso das macrófitas aquáticas destas áreas alagadas tem sido efetivo na remoção de material em suspensão e nutrientes inorgânicos.
Uma característica geral destas áreas alagadas que é também fundamental como função de força é a flutuação do nível hidrométrico que pode ser de alguns metros ou centímetros e que causa alterações fundamentais na biologia das espécies, na composição química da água e no comportamento de vertebrados e invertebrados.
As áreas alagadas têm importantes funções:
são geralmente regiões de maior biodiversidade;
tem geralmente alta capacidade de denitrificação, e portanto, funcionam como sistemas de redução da concentração de nitrogênio;
são núcleos ou centros ativos de evolução.
===> Pantanal
Localizada no centro da América do Sul, esta grande área alagada, das cabeceiras da Bacia do Prata, em aproximadamente 150.000 km2 constituindo-se em um complexo de lagos rasos, temporários ou permanentes, áreas alagadas, depressões inundadas e um vasto número de canais, rios, e outros sistemas alagados. Este é um dos sistemas continentais mais importantes dos pontos de vista ecológico, econômico e social.
Neste sistema hidrológico peculiar, muitas características da região são fundamentais:
A variação do nível da água é de 6 a 8 metros. Há um grande transporte de sedimentos dos rios para áreas adjacentes;
existe uma profunda diminuição da transparência durante o período de inundação;
muitas áreas inundadas, rasas, permanecem secas durante o período de águas baixas.
A grande quantidade de biomassa exposta nesta situação, decompõe-se rapidamente. Os solos podem ser classificados como: a) hidromórficos - solos lateríticos; b) solos hidromórficos - verticais; c) solos alinos. As análises de vegetação baseadas em imagens de radar e com amostragens e observação, mostram quatro tipos de vegetação: savanas, savanas estépicas, floresta sazonal semidecídua e floresta sazonal decídua.
Clima tropical semi-úmido, e topografia dominada por algumas áreas de plateau, produziram um complexo de tipos de vegetação com quatro grupos principais: a) matas de galeria, ao longo dos rios e dos acúmulos quaternários de sedimentos; b) densa vegetação diversificada de baixa altitude - 150 m; c) floresta sazonal semidecídua, localizada em solos férteis com densa mata e material em decomposição.
O material que se decompõe no solo durante períodos de seca, contribui extensivamente para o enriquecimento da água de inundação, durante o período de cheias. O principal rio que drena o Pantanal é o rio Paraguai. Os afluentes mais importantes na região leste são o rio Cuiabá, os rios Taquari, Miranda e Negro e o rio Apa. Os rios principais no oeste são o Jaurú, Cabaçal e Sepotuba. Os tributários que drenam terrenos cambrianos e dolomíticos, transportam água alcalina (pH 8,0 - 8,5) com alta condutividade elétrica. Os afluentes que drenam regiões com quartzitos dos grupos Paraná e Cuiabá, transportam água com baixo pH 5,4 e condutividade também baixa.
Três processos fundamentais são importantes para o funcionamento do Pantanal:
As flutuações de nível da água que interferem decisivamente na estrutura e no funcionamento dos lagos; a principal função de força é a flutuação de nível da água. O influxo de nutrientes durante estes períodos de inundação é alto. As fontes são o material em decomposição da vegetação aquática e terrestre, fezes de animais e serrapilheira, uma rápida biomassa de macrófitas aquáticas, Eichornia azurea, Ludwigia spp., Pisia stratioides, perifiton e fitoplâncton. O material detrítico favorece a alimentação dos detritívoros e peixes plantívoros.
As variações nictemerais nos lagos. Existem muitas variações durante períodos de ciclos diurnos, o que interfere com os mecanismos de estratificação de densidade, oxigênio dissolvido e pH. Portanto, superpostos aos ciclos sazonais de flutuação de nível, estão os ciclos mictemerais.
A importância do mosaico para a manutenção da diversidade, e sustenção de biomassa.
Fonte: Águas Doces no Brasil - Capital Ecológico, Uso e Conservação. 2.° Edição Revisada e Ampliada. Escrituras. São Paulo - 2002. Organização e Coordenação Científica: Aldo da C. Rebouças; Benedito Braga. Capítulo 05 - Ecossistemas de Águas Interiores. José Galizia Tundisi; Takako Matsumura Tundisi & Odete Rocha.
Algumas particularidades da água são:
É um recurso natural
Único
Escasso
Essencial à vida
Está distribuída de forma desigual no planeta
Do total da água existente na terra só 0,0067% está disponível para as atividades do homem.
Deste percentual só uma parte está em condições de ser utilizada.
Devido a estas características ganha relevância o tema do manejo e preservação das bacias hidrográficas. A bacia é um território, microcosmo delimitado pela própria natureza. Seus limites são os cursos d’água que convergem para um mesmo ponto.
As bacias, seus recursos naturais (fauna, flora e solo) e os grupos sociais possuem diferentes características biológicas, sociais, econômicas e culturais que permitem individualizar e ordenar seu manejo em função de suas particularidades e identidade.
===> Bacia Amazônica
A Bacia Amazônica, é a de maior superfície de água do mundo, 3.889.489,6 km². Esta bacia é caracterizada pelo rio Amazonas, seus tributários e os lagos de várzea que interagem com os rios. As flutuações no nível da água, são uma importante função de força que dirige o funcionamento ecológico do sistema. Durante o período de nível alto dos rios, todo o sistema sofre inundação. Os rios e a várzea do Amazonas constituem um complexo de canais, rios, lagos, ilhas, depressões, permanentemente modificadas pela sedimentação e transporte de sólidos em suspensão, influenciando também a sucessão da vegetação terrestre pela constante modificação, remoção e deposição de material nos solos.
O rio Amazonas - com 6.515 km de extensão, tem mais de sete mil afluentes. É o segundo do planeta em comprimento e o primeiro em vazão de água, 100 mil m³ por segundo.Nasce no planalto de La Raya, no Perú, com o nome de Vilcanota, e ao longo de seu percurso recebe ainda os nomes de Ucaiali, Urubanda e Marañon. No Brasil recebe primeiramente o nome de Solimões, e, a partir da confluência com o rio Negro, próximo à cidade de Manaus, capital do Amazonas passa a ser chamado de rio Amazonas. Embora seja uma bacia de planície, com 23 mil km navegáveis, a bacia Amazônica apresenta também grande potencial hidrelétrico.
O rio Negro - é o principal tributário do rio Solimões-Amazonas (Rio Amazonas) e da sua confluência com o Solimões até as cabeceiras tem um comprimento de 1.500 km. A bacia do rio Negro ocupa aproximadamente 10% da bacia Amazônica.
As águas pretas do Rio Negro apresentam pH ácido (3.8 - 5.8), são de baixa produtividade primária. A flutuação de nível do Rio Negro é de 9 - 12 metros anualmente. O rio Negro possui, canais, áreas alagadas de várzea, praias, cataratas e substratos rochosos, canais dendríticos, bancos de terra firme. As águas do rio Negro são pobres em nutrientes e ligeiramente ácidas. O processo de coevolução das florestas com os peixes, produziu um sistema de alta diversidade com uma estimativa de mais de 700 espécies. A alta diverisidade pode ser atribuída, em parte, a esta interação flora-fauna dos peixes.
Três mecanismos fundamentais devem ser enfatizados na ecologia e limnologia da bacia Amazônica e seus tributários: as flutuações de nível e as interações dinâmicas entre os rios e os lagos; a natureza dinâmica em permanente alteração dos lagos produzida pela dinâmica dos rios; o contato permanente entre as comunidades aquáticas e a floresta inundada. A área total das várzeas inundáveis do Amazonas é de aproximadamente 300.000 km2.
===> Bacia do Prata
Esta bacia com aproximadamente 3.100.000 de km tem uma enorme importância econômica e social para o continente sul americano. É a mais populosa da América do Sul, com cerca de 120 milhões de habitantes, grandes áreas metropolitanas e uma grande concentração na sua porção superior (capital de São Paulo e bacia do rio Tietê). Uma importante característica desta bacia hidrográfica é a sua identidade cultural. A outra é a construção de grandes reservatórios para produção de hidreletricidade, cujos usos múltiplos tem se intensificado nos últimos anos para ampliar atividades de recreação, de turismo, pesca, aquacultura e navegação para transporte de cargas a longa distância. As hidrovias do Tietê e do Paraná-Paraguaí encontram-se nesta bacia hidrográfica. Uma característica fundamental desta bacia hidrográfica é a abundância de água. Isto é principalmente devido ao Rio Paraná que flui no sentido norte-sul e que também foi regulamentado por grandes reservatórios como Jupiá, Ilha Solteirra, Porto Primavera, Itaipu e Yaciretá (Paraguai-Argentina). Reservatórios constituem uma importante alteração ecológica no sistema de rios, e podem ser considerados como focos no processo de planejamento e no gerenciamento da bacia do Prata. Além do aproveitamento múltiplo deve-se considerar a preservação destes ecossistemas como uma base fundamental no desenvolvimento sustentável.
O rio Paraná e o seu maior tributário, o rio Paraguai, é o mais importante da Bacia do Prata. Flui no sentido Norte-Sul, por mais de 4.000 km, determinando ao longo do seu curso um gradiente geológico, hídrico, biótico e de produtividade. Outro rio de importância neste sistema é o Uruguai que também flui no sentido Norte-Sul por mais de 1.000 km desde as suas cabeceiras no Brasil. O rio Paraná, formado pelos rios Parnaíba e Grande, apresenta em muitas regiões em seu curso, extensas planícies de inundações com lagos, canais, ilhas fluviais, principalmente no Médio Paraná, e no baixo Paraná onde estas planícies atingem 56 km de largura. Também vários tributários do rio Paraná, nos Estados de São Paulo, Paraná e Mato Grosso, apresentam planícies de inundações, estas planícies do rio Paraná e de seus tributários, tem considerável importância na biodiversidade regional, nos ciclos biogeoquímicos e no repovoamento dos principais rios e tributários.
O último trecho do rio Paraná, não represado em território brasileiro, com cerca de 230 km de comprimento e 20 km de largura, tem uma grande importância ecológica econômica, pela diversidade biológica e por se constituir em um ecossistema fundamental para a manutenção da biota, principalmente grandes peixes migradores.
Impactos e problemas de gerenciamento da bacia do Prata
Em uma macro escala os seguintes problemas apresentados e discutidos por Cordeiro (1998) ocorrem na Bacia do Prata:
Erosão - a erosão causada pela atividade agrícola, atinge 20 toneladas por ano em regiões com solo basáltico, sendo um dos problemas mais sérios da bacia. Está produzindo uma rápida sedimentação dos reservatórios, destruindo solos adaptados ao reflorestamento, e aumentando os custos da drenagem do rio da Prata na extremidade sul. O aumento da atividade e a expansão da fronteira agrícola, são as causas principais da erosão em larga escala que também produz substanciais alterações no sistema aquático com diminuição da produção primária e prejuízos à biota em geral. Como resultado desta erosão, a sedimentação altera substancialmente o fluxo de água, produzindo grandes ilhas interiores e interferindo com o regime hidrológico e a navegação. Outra causa importante, do ponto de vista qualitativo e quantitativo para o aumento da erosão, é o desmatamento principalmente nas cabeceiras da bacia do Prata. Por exemplo, o estado de São Paulo, tem hoje, menos de 2% da matas primárias que tinha no início do século.
Poluição e contaminação - o aumento rápido das atividades agrícolas e industriais; o uso e o despejo intensivo dos agrotóxicos e substâncias tóxicas em geral nos sistemas aquáticos tem produzido amplas modificações pela alteração da biota e a contaminação dos sedimentos dos rios, represas e lagoas marginais. A intensa urbanização produziu um amplo efeito de eutrofização com grandes conseqüências na qualidade da água e aumento nos custos do tratamento. Há dados muito importantes sobre os efeitos dos florescimentos de algas fito planctônicas principalmente cianobactérias e de macrófitas aquáticas. Por outro lado há efeitos adversos na navegação.
Outros impactos - o agravamento de enchentes; a perda de áreas alagadas com a construção de represas; a substituição da biota nativa de peixes por espécies exóticas; a intensificação do turismo e recreação; todas estas atividades produzem impactos de grande significado. As áreas críticas para a expansão de atividades de desenvolvimento sustentado na bacia do Prata.
===> A Bacia do Rio São Francisco
O rio São Francisco nasce no estado de Minas Gerais, na serra da Canastra a uma altitude de 1.600 metros e desloca-se 2.700 km para o Nordeste. O rio desloca-se, em grande parte no semi-árido do Nordeste, tendo uma grande importância regional dos pontos de vista ecológico, econômico e social. Atualmente, os grandes aproveitamentos hidrelétricos, a irrigação, navegação, suprimento de água, pesca e aquicultura constituem os principais usos deste rio e de suas barragens. A bacia hidrográfica do São Francisco tem, aproximadamente 640.000 km, estende-se por regiões com climas úmidos, semi-árido, e árido; a bacia pode ser subdividida em quatro principais sub-bacias Alto, Médio, Sub-Médio e Baixo São Francisco. Muitos tributários do rio São Francisco são perenes, bem como o próprio São Francisco. No Médio São Francisco há tributários temporários na margem direita, onde predomina também a caatinga como vegetação. Na parte mais baixa do médio São Francisco a agricultura irrigada é predominantemente com fruticultura de exportação e produção hortícola.
Os principais reservatórios do rio São Francisco, Sobradinho, Itaparica, Paulo Afonso e Xingó produzem energia hidrelétrica e se transformam em pólos regionais de desenvolvimento, com a intensificação de usos múltiplos nos últimos 10 anos: aquacultura, irrigação, suprimento de água, turismo e recreação, pesca comercial e pesca esportiva. Os dados para a represa de Xingó, indicam um reservatório pouco eutrofizado, mas com evidências claras de efeitos ambientais resultantes dos usos das bacias hidrográficas, principalmente na qualidade da água.
A vegetação da bacia do baixo São Francisco é predominantemente cerrado e Floresta Atlântica. O baixo São Francisco tem clima úmido, porém com tributários que provêm do semi-árido. A descarga anual do rio São Francisco é de 94.000.000 mil m3. O fluxo varia de 2.100 a 2.800 m3/s com cerca de 3.000 m3/s próximo à foz. Estes fluxos são naturais, ocorrendo atualmente regularizações através dos reservatórios, para otimização dos usos das cheias.
O rio São Francisco tem uma enorme importância regional, e pode ser considerado como um dos principais fatores de desenvolvimento no Nordeste. Através de inúmeros planos de desenvolvimento, um conjunto de idéias de grande porte foi sendo construído, de tal forma que um plano integrado de desenvolvimento, envolvendo agências de governo federal, governos estaduais, iniciativa privada foi gerado. Este plano, que incorpora várias idéias e projetos anteriores, enfatiza e propõe a promoção dos seguintes aspectos fundamentais do gerencialmente da bacia hidrográfica:
monitoramento e controle da qualidade das águas;
avaliação permanente dos impactos;
preparação de diagnósticos adequados;
recuperação das matas de galeria;
disciplinamento os usos da água;
proteção ambiental da bacia;
implementação de parques, reservas florestais e áreas de proteção ambiental;
articulação das atividades ambientais e integração com os usos do sistema;
ampliação do banco de dados hidrológico, meteorológico, ecológico, sociólogo, geomorfológico e econômico da bacia hidrográfica;
estabelecimento de uma autoridade de bacia hidrográfica para implantar os projetos;
estudos detalhados integrados sobre o projeto de transposição das águas do rio São Francisco, e seu impacto na bacia e em outras bacias hidrográficas.
Lagos do Rio Doce
No médio rio Doce em uma área no planalto sudeste do Brasil, conhecida como as "terras baixas interplanálticas" do médio Rio Doce, encontram-se 150 lagos não conectados com o Rio Doce, formando portanto um verdadeiro sistema lacustre natural. A vegetação original das bacias hidrográficas era constituída por Floresta Atlântica Tropical, presentemente substituída por extensas plantações de Eucaliptos sp. A origem deste sistema está relacionada com períodos de intensa precipitação e seca os quais sucessivamente, modelaram a paisagem, produzindo barramentos nos afluentes do Rio Doce, dando origem aos lagos do atual sistema. Fases de deposição e de erosão de sedimentos, formaram ao redor dos lagos colinas côncavas ou convexas as quais são importantes quantitativamente para o transporte e deposição de sedimentos nos lagos.
Os lagos, atualmente representam redes hidrográficas seccionadas. As dimensões variam desde pequenos lagos com 1-2 km2 até lagos com 28 km2 e profundidade de aproximadamente 30 metros. Este sistema foi considerado como um paradigma para a compreensão de processos geomorfológicos que deram origem a lagos de diferentes profundidades, morfometrias e dimensões. Estabilidade térmica, de 8 a 9 meses seguida de isotermia, no inverno (2-3 meses) é devida ao aquecimento e resfriamento térmico, ao efeito das águas de precipitação que produzem gradientes verticais acentuados de densidade e à ausência de ventos. Ciclos diurnos de temperatura mostram a importância destes processos no controle químico e biológico nos lagos.
O Sistema de lagos foi impactado pela remoção da Floresta Atlântica e plantação de Eucaliptos sp., pesca intensiva e introdução de espécies exóticas de peixes (Cichla occelaris) - tucunaré, remoção de áreas alagadas para uso intensivo em cultivo, construção de estradas e uso de fertilizantes em plantações.
Os lagos do rio Doce constituem um importante testemunho da interação Floresta Atlântica, sistemas aquáticos, e são relictos fundamentais que devem ser preservados. Estudos intensivos nestes sistemas demonstram o potencial para compreensão de processos de interações sistema terrestre/lacustre e de mecanismos evolutivos.
Áreas Alagadas e Pântanos
Os grandes sistemas de águas interiores do continente sul americano incluem muitas áreas de transição tais como: várzeas, lagos rasos permanentes ou temporários, e pântanos em grandes deltas internos. Áreas alagadas periodicamente são comuns em todos os sistemas de grandes rios da América do Sul. O total de áreas alagadas nas regiões tropicais e subtropicais do Brasil é de aproximadamente 1.000.000 km2, considerando-se todos os tipos (temporários e permanentes) e todas as regiões. A estas áreas alagadas interiores deve-se também adicionar as extensas regiões de mangue que se estendem até 30° latitude-sul. Estas regiões alagadas costeiras, com lagos permanentes, pântanos de águas doces e salobras, formam importantes sistemas de transição. entre as águas interiores e os sistemas marinhos, sendo áreas de maior produtividade primária e regiões de reprodução para peixes e crustáceos, além de funcionarem como recipientes de matéria orgânica dissolvida e particulada que tem como origem as próprias matas de mangue e a Floresta Atlântica nas elevações adjacentes.
As áreas alagadas tem um importante papel econômico, sendo nessas áreas que se reproduzem e desenvolvem elevadas biomassas de peixes, répteis, pássaros e mamíferos, e também macrófitas aquáticas emersas e submersas. A exploração desta vasta biodiversidade tem sido intensificada, e em muitos casos atinge níveis extremamente elevados. Por outro lado, o cultivo de certos organismos dessas regiões tais como capivara (Hydrochoerus hydrochaeris) ou o jacaré (Caiman crocodilus jacare), ou certas espécies de peixes, é uma possibilidade extremamente interessante que fornece alternativas para o uso destas regiões como suprimento de alimento ou biomassa para várias finalidades.
A exploração, conservação e recuperação da fauna e flora dessas regiões alagadas depende de estudos biológicos fundamentais que proporcionam a base científica fundamental, para o conhecimento da reprodução, alimentação, fisiologia e comportamento das espécies. Além disso, constituem a base para estudos sobre processos evolutivos, sobre mecanismos e sobre processos de adaptação a ambientes de estresse.
Recentemente, o uso de áreas alagadas para a remoção de resíduos orgânicos tem sido utilizada no Brasil com resultados muito estimulantes como sistemas de tratamento de água, para pequenas comunidades, o uso das macrófitas aquáticas destas áreas alagadas tem sido efetivo na remoção de material em suspensão e nutrientes inorgânicos.
Uma característica geral destas áreas alagadas que é também fundamental como função de força é a flutuação do nível hidrométrico que pode ser de alguns metros ou centímetros e que causa alterações fundamentais na biologia das espécies, na composição química da água e no comportamento de vertebrados e invertebrados.
As áreas alagadas têm importantes funções:
são geralmente regiões de maior biodiversidade;
tem geralmente alta capacidade de denitrificação, e portanto, funcionam como sistemas de redução da concentração de nitrogênio;
são núcleos ou centros ativos de evolução.
===> Pantanal
Localizada no centro da América do Sul, esta grande área alagada, das cabeceiras da Bacia do Prata, em aproximadamente 150.000 km2 constituindo-se em um complexo de lagos rasos, temporários ou permanentes, áreas alagadas, depressões inundadas e um vasto número de canais, rios, e outros sistemas alagados. Este é um dos sistemas continentais mais importantes dos pontos de vista ecológico, econômico e social.
Neste sistema hidrológico peculiar, muitas características da região são fundamentais:
A variação do nível da água é de 6 a 8 metros. Há um grande transporte de sedimentos dos rios para áreas adjacentes;
existe uma profunda diminuição da transparência durante o período de inundação;
muitas áreas inundadas, rasas, permanecem secas durante o período de águas baixas.
A grande quantidade de biomassa exposta nesta situação, decompõe-se rapidamente. Os solos podem ser classificados como: a) hidromórficos - solos lateríticos; b) solos hidromórficos - verticais; c) solos alinos. As análises de vegetação baseadas em imagens de radar e com amostragens e observação, mostram quatro tipos de vegetação: savanas, savanas estépicas, floresta sazonal semidecídua e floresta sazonal decídua.
Clima tropical semi-úmido, e topografia dominada por algumas áreas de plateau, produziram um complexo de tipos de vegetação com quatro grupos principais: a) matas de galeria, ao longo dos rios e dos acúmulos quaternários de sedimentos; b) densa vegetação diversificada de baixa altitude - 150 m; c) floresta sazonal semidecídua, localizada em solos férteis com densa mata e material em decomposição.
O material que se decompõe no solo durante períodos de seca, contribui extensivamente para o enriquecimento da água de inundação, durante o período de cheias. O principal rio que drena o Pantanal é o rio Paraguai. Os afluentes mais importantes na região leste são o rio Cuiabá, os rios Taquari, Miranda e Negro e o rio Apa. Os rios principais no oeste são o Jaurú, Cabaçal e Sepotuba. Os tributários que drenam terrenos cambrianos e dolomíticos, transportam água alcalina (pH 8,0 - 8,5) com alta condutividade elétrica. Os afluentes que drenam regiões com quartzitos dos grupos Paraná e Cuiabá, transportam água com baixo pH 5,4 e condutividade também baixa.
Três processos fundamentais são importantes para o funcionamento do Pantanal:
As flutuações de nível da água que interferem decisivamente na estrutura e no funcionamento dos lagos; a principal função de força é a flutuação de nível da água. O influxo de nutrientes durante estes períodos de inundação é alto. As fontes são o material em decomposição da vegetação aquática e terrestre, fezes de animais e serrapilheira, uma rápida biomassa de macrófitas aquáticas, Eichornia azurea, Ludwigia spp., Pisia stratioides, perifiton e fitoplâncton. O material detrítico favorece a alimentação dos detritívoros e peixes plantívoros.
As variações nictemerais nos lagos. Existem muitas variações durante períodos de ciclos diurnos, o que interfere com os mecanismos de estratificação de densidade, oxigênio dissolvido e pH. Portanto, superpostos aos ciclos sazonais de flutuação de nível, estão os ciclos mictemerais.
A importância do mosaico para a manutenção da diversidade, e sustenção de biomassa.
Fonte: Águas Doces no Brasil - Capital Ecológico, Uso e Conservação. 2.° Edição Revisada e Ampliada. Escrituras. São Paulo - 2002. Organização e Coordenação Científica: Aldo da C. Rebouças; Benedito Braga. Capítulo 05 - Ecossistemas de Águas Interiores. José Galizia Tundisi; Takako Matsumura Tundisi & Odete Rocha.
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