Indicadores/ Índices de escassez

Embora a generalidade dos indicadores/ índices de escassez, efectuem uma comparação das necessidades, face às disponibilidades existentes numa dada região, a diferença entre eles reside, essencialmente, na forma como materializam essa comparação, para obtenção de uma avaliação quantitativa, bem como na forma de quantificação das disponibilidades existentes e dos volumes de utilizações da água (EEA, 2009a).

Destacam-se como principais avaliações de escassez (Rijsberman, 2004), que serão devidamente analisadas e detalhadas em seguida, o seguinte conjunto de indicadores/ índices:

 Water Stress Index (ou Falkenmark indicator)

 Social Water Stress/Scarcity Index

 Physical and Economic water scarcity indicators

 Water Poverty Index

 Water Resources Vulnerability Index/ Criticality ratio/ Water Exploitation Index

 Environmental Water Scarcity Index 2.3.1.1 Water Stress Index

Fontes bibliográficas consideradas: Falkenmark et al (1989); Rijsberman (2004). Descrição: A avaliação desenvolvida por Mallin Falkenmark (Falkenmark et al, 1989),

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per capita, a nível nacional, entendidas como o escoamento superficial em regime natural por habitante, sendo, depois, essas disponibilidades classificadas por comparação com valores indicativos globais. De facto, considera-se que uma região apresenta problemas de escassez quando as disponibilidades per capita são inferiores a 1000 m3_{/ hab. e de escassez absoluta se} esse valor for inferior aos 500 m3_{/ hab. Além disso, é habitualmente considerado um nível} indicativo complementar, referente ao stress hídrico, quando as disponibilidades per capita são inferiores a 1700 m3_{/ hab. O stress hídrico é entendido como correspondente à existência de} desequilíbrios temporários entre disponibilidades e necessidades para as diferentes utilizações, ou pelo aparecimento de problemas na qualidade da água, afectando a sua utilização para os mais diversos fins e constituindo um prenúncio de situações de escassez.

Vantagens: Facilidade de obtenção dos dados de base e simplicidade de avaliação e

percepção.

Desvantagens: Extrema generalidade (aplicação a nível nacional e avaliação de

disponibilidades brutas - escoamento superficial em regime natural, a nível anual), não permitindo avaliar diferenças entre regiões distintas, nem identificar situações de forte sazonalidade. O indicador também não permite avaliar a existência ou não de infra-estruturas para a utilização das disponibilidades quantificadas. Mais ainda, a classificação estipulada por Falkenmark é arbitrária, limitando a sua aplicação a diferentes escalas espaciais.

2.3.1.2 Social Water Stress/Scarcity Index

Fontes bibliográficas consideradas: Ohlsson (2000); Rijsberman (2004).

Descrição: Segundo Ohlsson (2000), uma das principais lacunas verificadas em índices

como o Water Stress Index de Falkenmark corresponde à não consideração da capacidade de adaptação, dos diferentes países, às condições de escassez. Este autor considera que essa adaptação depende das características sociais e económicas do país, através das quais se pode transformar a escassez absoluta, que só pode ser vencida com maiores disponibilidades, numa escassez relativa, onde a utilização da água, para um determinado fim, está dependente da capacidade de investimento e da tecnologia utilizada para a obtenção de uma maior eficiência na sua utilização. No limite, essa busca de eficiência poderia ser devidamente orientada para os sectores economicamente mais rentáveis.

Para colmatar esta questão, Ohlsson considerou a possível contribuição do Human Development Index (HDI), das Nações Unidas (UNDP, 1990) como quantificador da capacidade social de adaptação às condições de escassez, uma vez que este índice (HDI) avalia o desenvolvimento humano num dado país segundo a esperança média de vida, o nível de escolaridade médio e o produto interno bruto per capita. O índice final, que designou por Social Water Stress/ Scarcity Index, consiste, então, no inverso do Water Stress Index (i.e., o número de pessoas para que terão de partilhar um determinado volume de água disponível), valor que é depois dividido pelo Human Development Index. Os resultados obtidos permitem salientar casos mais problemáticos como a Etiópia ou o Ruanda, cuja capacidade de adaptação é mais reduzida face a outros países enquanto, no caso particular de Israel, os níveis de escassez de água

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surgem ligeiramente aliviados, reflectindo a reconhecida capacidade de adaptação e de utilização mais eficiente de recursos que se verifica neste país, face a outros.

Vantagens: A principal vantagem de um indicador deste género corresponde à inclusão,

da capacidade social e económica de um dado país na avaliação das condições de escassez.

Desvantagens: As principais desvantagens surgem relacionadas com a sua aplicação a

nível nacional e com o facto de promover um maior volume de utilizações num determinado país, de acordo com a capacidade de adaptação do mesmo, sem definição de um limite de sustentabilidade. A sua classificação, definida por Ohlsson (2000), atendendo aos limites definidos para o Water Stress Index de Falkenmark et al (1989), resulta igualmente arbitrária.

2.3.1.3 Physical and Economic Water Scarcity indices

Fontes bibliográficas consideradas: IWMI (1998); Rijsberman (2004).

Descrição: O International Water Management Institute (IWMI) apresentou um estudo

(IWMI, 1998) cujo objectivo era o de prever a evolução das utilizações e das correspondentes disponibilidades para os diferentes países do mundo, no período de 1990 a 2025. Para tal, foi feita uma avaliação das disponibilidades anuais de cada país, para o ano de 1990, atendendo às diferenças de armazenamento anuais das infra-estruturas existentes e ainda ao escoamento superficial gerado ou proveniente de outros países, subtraindo, nestes casos, eventuais caudais que tenham de ser garantidos para os países de jusante. No capítulo das utilizações, foram consideradas verdadeiramente consumptivas a evapotranspiração e a recarga de águas superficiais profundas (de difícil exploração) ou os volumes de águas superficiais que desaguam nos oceanos. Todas as demais utilizações são consideradas temporárias (incluindo o abastecimento urbano e a agricultura), sendo globalmente devolvidas ao meio receptor (sob a forma de return flow). Partindo dos valores de disponibilidades e de utilizações temporárias obtidos para 1990, foram feitas estimativas da evolução dessas utilizações até 2025, admitindo não só as previsões de crescimento da população mundial para cada país, mas também a implementação de medidas conservacionistas que permitam aumentar a eficiência da agricultura de regadio pelo menos até aos 70%. Destes cenários de utilizações foram, então, considerados dois critérios base, para avaliação da situação de escassez de um dado país: (i) o crescimento percentual do volume de utilizações no período de análise (entre 1990 e 2025) e (ii) a percentagem das utilizações expectável em 2025, face às disponibilidades anuais do país.

Seguindo estes critérios de avaliação, os diferentes países foram classificados como alvos de situações de escassez “física”, caso os níveis de utilização em 2025 excedessem 50% dos recursos hídricos anuais do país. O limite de 50% foi considerado como indicativo do ponto a partir do qual se verifica um aumento exponencial de custos para a manutenção do abastecimento de utilizações.

Por outro lado, os países que, apesar de não atingirem o limite anteriormente descrito, apresentam um crescimento significativo das suas utilizações, são considerados como alvos de escassez económica, uma vez que terão de efectuar um investimento bastante significativo para suprir as suas necessidades crescentes de utilização da água.

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Vantagens: Este índice apresenta como principais vantagens a avaliação da existência

de infra-estruturas para a quantificação das disponibilidades, bem como da capacidade de adaptação das sociedades (aumento da eficiência nos usos e crescimento de disponibilidades) e ainda da quantificação das utilizações pelos reais valores consumidos, descontando as parcelas que são devolvidas ao meio receptor, ainda que com um certo desfasamento temporal. De igual forma permite a distinção das situações (i) de impossibilidade de satisfação das necessidades crescentes, e (ii) as que podem ser contornadas com investimento no aumento de disponibilidades e/ou por aumento da eficiência no uso da água.

Desvantagens: Tal como nos casos anteriores, também este índice tem como principal

desvantagem a aplicação à escala nacional, não sendo possível a sua avaliação em diferentes bacias hidrográficas ou regiões específicas. Além disso, a sua complexidade de cálculo, bem como a diversidade de análises associadas, limitam, de forma considerável, a sua aplicação de forma sistemática. Por outro lado, tal como no caso de outros índices, a classificação foi estipulada de forma arbitrária, limitando a sua eventual aplicação a diferentes escalas espaciais.

2.3.1.4 Water Poverty Index

Fontes bibliográficas consideradas: Sullivan (2002); Sullivan et al (2003); Rijsberman

(2004).

Descrição: Inicialmente idealizado por Sullivan (2002), o Water Poverty Index (WPI) tem

como principal objectivo avaliar o nível de disponibilidades de água de uma dada região, atendendo ao grau de satisfação das necessidades dos habitantes, incluindo a manutenção dos principais ecossistemas. Para isso, agrega 5 componentes de avaliação considerados essenciais:

 Acesso: As condições de acesso aos recursos disponíveis (distância, tempo necessário para a recolha, etc.);

 Recurso: a disponibilidade da água na região, incluindo as características de qualidade da mesma e de variabilidade (implicando um eventual recurso a novas origens de água);

 Uso: o uso da água para outros sectores além do uso doméstico (produção de alimentos, usos industriais, etc.);

 Capacidade: a capacidade de gestão da água (a nível institucional, e/ou de qualificação das pessoas responsáveis pela mesma);

 Ambiente: as condições dos principais ecossistemas (considerando que a manutenção dos mesmos é essencial para a sustentabilidade de uma dada região).

Em cada uma destas componentes são avaliadas diferentes variáveis, individualmente padronizadas e, posteriormente, ponderadas e agregadas num só valor para cada categoria. O resultado final do WPI será obtido de igual forma, por ponderação das 5 componentes principais, podendo ser avaliado, quer pelo valor final fixado, entre 0 e 100, quer através de pentagramas nos quais é representado, segundo o mesmo eixo, o valor respectivo de cada componente (para todas igualmente fixadas entre 0 e 100). Pelas suas características de flexibilidade é possível

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adaptar a aplicação deste índice a diferentes escalas espaciais de análise (desde o nível nacional ao local, passando pelo nível da região ou bacia hidrográfica) (Sullivan et al, 2003). Cho et al (2009) analisaram ainda uma possível simplificação deste índice, concluindo que os componentes mais relevantes para a definição do WPI, sem perda de representatividade do resultado, são o acesso, a capacidade e o ambiente ou, até mesmo, apenas a capacidade e o ambiente, devendo, em qualquer dos casos, ser ajustados os coeficientes de ponderação respectivos dos componentes considerados.

Vantagens: Este índice permite agregar vários indicadores de aspectos bastante

relevantes para a gestão da água e a sua metodologia de aplicação é suficientemente flexível para aplicação a diferentes escalas e/ou a regiões com características bastante díspares.

Desvantagens: Como principais desvantagens salientam-se a complexidade de

aplicação sistemática e dificuldade de avaliação e interpretação das diferentes componentes de avaliação. Além disso, este índice está particularmente orientado para a avaliação das situações mais críticas, tendencialmente verificadas nos países mais pobres, inclusive para identificação dos níveis de prioridade de acção. Por último, este índice tem como principal objectivo a comparação entre diferentes regiões, não apresentando, na sua definição original, uma metodologia de classificação (Sullivan, 2002).

2.3.1.5 Water Resources Vulnerability Index/ Criticality ratio/ Water Exploitation Index

Fontes bibliográficas consideradas: Shiklomanov (1991); Raskin et al (1997); Alcamo

et al (2000); EEA (2009); Rijsberman (2004).

Descrição: A ideia inicial, subjacente ao índice que agora se descreve, partiu de

Shiklomanov (1991), considerando que a avaliação das disponibilidades de um determinado país não deveria ser feita a partir de um rácio per capita das disponibilidades anuais médias (tal como abordado por Falkenmark et al (1989)) mas sim por comparação com as necessidades reais existentes nesse mesmo país. Para isso, efectuou uma primeira comparação de disponibilidades anuais de diferentes países, com os respectivos valores de necessidades resultantes de avaliações efectuadas para os sectores da agricultura, indústria e abastecimento doméstico. Não obstante, partindo da base desenvolvida por Shiklomanov (1991), e considerando que a avaliação das necessidades dos diferentes sectores é bastante subjectiva, Raskin et al (1997) estipularam uma avaliação similar, designada como Water Resources Vulnerability Index, que é obtida a partir da comparação relativa do volume das captações existentes para os mais diferentes fins (quantificação de uso da água, que consideraram menos subjectiva do que a quantificação das necessidades), com as disponibilidades anuais existentes. Segundo esta avaliação, é considerado que um dado país encontra-se em situação de escassez quando as utilizações representam entre 20 a 40 % das disponibilidades anuais. As situações de escassez mais severas, por sua vez, verificam-se se esse valor ultrapassar os 40%.

Posteriormente, a propósito de um estudo de projecção da evolução das utilizações de água para o ano de 2025 (Alcamo et al, 2000), foi estipulado o Criticality Ratio (CR) como medida da escassez ou nível de stress hídrico de um dado país ou região, segundo exactamente o mesmo princípio do Water Resources Vulnerability Index de Raskin et al (1997). Porém, para o

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cálculo deste índice, foi utilizado um modelo de simulação, o WaterGAP 2.0 (Alcamo et al, 1997), criando uma base de avaliação das disponibilidades para todo o mundo. Este modelo permitia, além disso, estimar os usos de água segundo 3 sectores utilizadores principais (doméstico, industrial e agrícola) a partir de dados socioeconómicos de caracterização da região em estudo, nomeadamente no que toca à população, ao rendimento per capita, ao nível de desenvolvimento tecnológico e ao tipo de clima da região em análise. Tal como em Raskin et al (1997), as utilizações foram assumidas equivalentes às captações, uma vez que é considerado que (i) os volumes de retorno poderão não ter qualidade suficiente para a reutilização dos mesmos, (ii) a localização das utilizações poderá não ser compatível com uma eventual reutilização desses retornos e (iii) os dados disponíveis para validação correspondem mais frequentemente a este tipo de informação.

Apesar de potencialmente aplicável a uma escala espacial diferente (i.e. não apenas a nível nacional), a classificação definida por Alcamo et al (2000) foi a mesma que havia sido admitida arbitrariamente por Raskin et al (1997), realçando que, para valores de CR iguais ou superiores a 0,4, existe um elevado risco de limitações no uso de água para alguns sectores utilizadores, em especial durante períodos mais secos, podendo os efeitos ser consideravelmente diferentes conforme o tipo de região em causa (i.e. nos países mais desenvolvidos os níveis de reutilização e de reaproveitamento de água permitirão a manutenção de valores mais elevados de CR, sem efeitos imediatos nos diferentes sectores utilizadores, contrariamente ao que poderá acontecer em regiões ou países mais pobres).

Por fim, a nível Europeu, é habitualmente utilizado, pela Environmental European Agency - EEA (EEA, 2009), um índice similar ao Water Resources Vulnerability Index e ao Criticality Ratio, embora se designe Water Exploitation Index. A sua definição e classificação final é similar à indicada por Raskin et al (1997) e por Alcamo et al (2000), sendo, actualmente, considerado como índice de referência de avaliação da escassez de água para as principais bacias hidrográficas europeias. Porém, em EEA (2009) é feito o alerta que, mesmo que a avaliação do WEI resulte, para um determinado país, abaixo dos valores limite considerados indicativos dos problemas de stress hídrico e de escassez de água, a um nível mais local poderão surgir conflitos de utilização desse recurso, entre diferentes sectores.

Vantagens: As principais vantagens deste índice passam pela facilidade de aplicação a

várias escalas de análise, facto que também surge reflectido na aplicação do índice nos mais diversos estudos efectuados a nível mundial. Além disso, a informação necessária para o seu cálculo está habitualmente acessível em diversas escalas de análise, podendo também ser calculada a partir de modelos de simulação (como o WaterGAP 2.0).

Desvantagens: Este índice é baseado na quantificação de captações, desprezando a

parcela de volumes de retorno, o que, em regiões mais desenvolvidas, poderá levar a um afastamento da realidade, devido à reutilização que se verifica em muitas situações. Além disso, a sua definição de disponibilidades não entra em linha de conta com a parcela de recursos que pode efectivamente ser aproveitada ou alocada a necessidades humanas (existência de infra- estruturas adequadas). Por último, a sua classificação (assumindo o limite inferior de 0,4), foi obtida de forma arbitrária.

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2.3.1.6 Environmental Water Scarcity Index

Fontes bibliográficas consideradas: Rijsberman (2004); Smakthin et al (2004). Descrição: Assumindo como base o estudo feito por Alcamo et al (2000),

nomeadamente aplicando o WaterGAP para determinação do Criticality Ratio, em Smakthin et al (2004) é apresentada uma alteração a esse índice de modo a atender também às necessidades ambientais que, até então, vinham a ser sistematicamente desprezadas em avaliações de escassez. Por esse motivo, o índice apresentado engloba 3 componentes principais: (i) o volume total de disponibilidades (tanto em termos de águas superficiais, como em termos de águas subterrâneas), (ii) o volume total de utilizações (como o somatório das captações para os diferentes sectores) e (iii) um novo conceito designado Environmental Water Requirements (EWR), que corresponde aos volumes ou níveis de água que deverão ser garantidos para a manutenção dos principais ecossistemas. Na falta de dados de quantificação de volumes ambientais, devido à extrema complexidade dos processos físicos envolvidos na interacção entre as diferentes componentes dos ecossistemas aquáticos, é apresentada uma primeira abordagem de quantificação destas necessidades, assumindo-se as mesmas como uma parcela, alocada especificamente para fins ambientais, das disponibilidades anuais médias (escoamento superficial e recarga de águas subterrâneas) determinados, tal como efectuado em Alcamo et al (2000), com recurso ao modelo WaterGAP 2.0 (Alcamo et al, 1997).

Os volumes de necessidades ambientais são definidos por duas parcelas principais, uma reflectindo as necessidades mínimas anuais para a manutenção das diversas espécies que compõem os principais ecossistemas aquáticos da região (Low Flow Requirements - LFR), correspondendo ao escoamento médio mensal excedido em 90% das situações (Q90), e outra tendo em conta a necessidade de preservação da dinâmica natural destes sistemas, como por exemplo a migração e a reprodução das principais espécies ou mesmo a inundação das zonas húmidas (High Flow Requirements - HFR), correspondendo a uma parcela, que pode variar entre 0 a 20%, do escoamento médio anual. De acordo com estes princípios, nas bacias em que se verifica uma elevada variabilidade nos níveis de escoamento nas principais linhas de água (regimes torrenciais), as necessidades ambientais (EWR) irão corresponder praticamente às HFR, enquanto, numa bacia hidrográfica em que se verifica uma maior importância do escoamento de base, originado maioritariamente pela parcela de água subterrânea, as necessidades ambientais irão ser, essencialmente, definidas pela componente de LFR. O nível final (EWR) irá ser determinado por escalões, de acordo com a importância das disponibilidades médias mensais, com probabilidade de excedência de 90% (Q90), face ao escoamento médio anual.

Como é evidente, esta abordagem corresponde a uma simplificação, uma vez que as necessidades ambientais são definidas a partir dos volumes médios de escoamento e não com base num determinado estado ecológico que se pretenda atingir. Ainda assim, partindo do rácio de base definido por Alcamo et al (2000), a escassez de uma determinada região é avaliada pela comparação entre as utilizações totais e as disponibilidades para utilização humana, definidas como as disponibilidades totais reduzidas da parcela alocada às necessidades ambientais. Desta forma, caso esse rácio seja superior a 1, a região em análise encontra-se sob condições de escassez. É ainda considerado que, caso aquele rácio esteja entre 0,6 e 1, se deverá considerar

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que a região se encontra em condições de stress hídrico, podendo ocorrer situações pontuais de conflito entre diferentes sectores utilizadores, ou situações de degradação dos principais ecossistemas, fruto de pressões induzidas pelas utilizações humanas.

Vantagens: Tal como a avaliação do Criticality ratio (Alcamo et al, 2000), as principais

vantagens deste índice passam pela facilidade de aplicação a várias escalas de análise e a possibilidade de poder ser calculado a partir de um modelo validado e aplicado às principais bacias hidrográficas do mundo (WaterGAP 2.0). Além disso, este índice permite atender a uma quantificação das necessidades para a manutenção dos principais ecossistemas existentes nas áreas de análise. O limiar de classificação (superior a 1) é estabelecido pela própria definição do índice e não de forma arbitrária, facilitando a aplicação a diferentes escalas de análise.

Desvantagens: Essencialmente apresenta as mesmas desvantagens enumeradas para

o Criticality Ratio. Importa referir, ainda, que a estimativa de necessidades ambientais é feita apenas a partir das disponibilidades (não havendo distinção para diferentes tipos de ecossistemas) e que os escalões considerados (de acordo com os valores mensais e anuais médios de disponibilidades) são estabelecidos de forma arbitrária.