MÉTODO ANALYTIC HIERARCHY PROCESS -
AHP APLICADO A PEGADA HÍDRICA NA
REGIÃO METROPOLITANA DO CARIRI
Rodolfo Jose Sabia (URCA)
rodolfo.sabia@urca.br
ANNA FLAVIA DE OLIVEIRA LIMA (URCA)
annaflavia.lima@gmail.com
Francisco de Assis Vilar Sobreira Junior (UFPB)
jr2_vilar@hotmail.com
Atualmente a humanidade vivencia um período de dificuldade em relação à degradação ambiental provocada pelo aumento populacional e extenso grau de urbanização. Para o equilíbrio entre o homem e a natureza é necessária a criação de novas tecnologias no tratamento e gestão dos recursos naturais. Assim surge o conceito de Pegada Hídrica, como um modo de calcular a água envolvida nos processos produtivos, representando um indicador da utilização da água, que analisa o uso de forma direta e indireta por um consumidor ou produtor. Com o expressivo crescimento econômico da Região Metropolitana do Cariri, é fundamental discutir estratégias essenciais para o desenvolvimento regional de forma sustentável e equilibrada. A tomada de decisão com múltiplos critérios é uma ferramenta que auxilia na escolha de diversos problemas, onde o método Analytic Hierarchy Process - AHP será usado para auxiliar o processo de tomada de decisão em problemas ambientais, para análise de algumas variáveis tangíveis e intangíveis que estão imersas nesse critério. O resultado obtido foi muito expressivo, demonstrando que o critério intangível foi determinante, indicando, assim, para um investimento das empresas em atividades que estimulem a imagem corporativa empresarial como forma de atender o modelo econômico, visando à melhoria da pegada hídrica da Região Metropolitana do Cariri.
Palavras-chave: Pegada hídrica, Região Metropolitana do Cariri, método AHP, sustentabilidade, tomada de decisão
2 1. Introdução
A humanidade vivencia, nos últimos anos, um período de dificuldade em relação à degradação ambiental provocada pelo aumento populacional e extenso grau de urbanização, tornando-se essencial uma reflexão sobre os impactos causados pelo crescimento e desenvolvimento da sociedade e a sua influência sob o meio ambiente. Para o equilíbrio entre o homem e a natureza é necessária a criação de novas tecnologias de monitoramento, avanços tecnológicos no tratamento e gestão dos recursos hídricos baseados em metodologias que envolvam índices de sustentabilidade do uso direto e indireto de água, além de uma maior conscientização ambiental.
Nesse contexto, vale salientar que a água é o recurso natural essencial para a sustentação da vida no Nordeste brasileiro, onde o regime pluviométrico anual é essencialmente concentrado em poucos meses do ano, com altas evaporações e solos rasos, o que contribui para a intermitência dos rios. A carência hídrica dessa região cresce a cada ano, em virtude do crescimento da população e da urbanização, além das alterações climáticas, que levam à escassez hídrica em virtude do uso e ocupação inadequados do solo, possibilitando, assim, o aumento na competição por água entre a agricultura, indústrias e cidades.
A dinâmica econômica da Região Metropolitana do Cariri define aspectos relacionados à utilização dos recursos naturais. Onde as principais atividades são alguns ramos tradicionais da indústria de transformação, sendo este o terceiro maior pólo calçadista do país. Contudo a atividade industrial vem se expandindo, e existem mais de 200 fábricas funcionando na região. Assim é necessário avaliar a gestão dos recursos hídricos para o desenvolvimento sustentável da região.
A partir dessa perspectiva sobre o gerenciamento dos recursos hídricos, todas as atividades nas quais a água esteja envolvida passam a exigir uma nova contextualização. Assim surge o conceito de Água Virtual, como um modo de calcular a água envolvida nos processos produtivos. Neste contexto, faz-se necessária a mensuração da quantidade de recursos hídricos por indivíduo, para uma gestão eficiente e sustentável desse recurso. Com isso surge também outro termo muito relevante, o conceito de Pegada Hídrica que representa um indicador da
3
utilização da água, que analisa o uso de forma direta e indireta por um consumidor ou produtor.
Em muitos momentos da vida, se deparar com escolhas e ter, de alguma forma que decidir qual é a melhor opção para determinadas ocasiões, é algo diário. A tomada de decisão com múltiplos critérios (Multiple Criteria Decision Making – MCDM) é uma ferramenta que auxilia na escolha. Segundo a INTERNATIONAL SOCIETY ON MCDM (2009), MCDM é o estudo da inclusão de critérios conflitantes na tomada de decisão, que utiliza alguns métodos para a solução de problemas discretos. Dentre esses métodos, o Analytic Hierarchy Process – AHP será usado para auxiliar o processo de tomada de decisão em problemas ambientais, visto que as variáveis utilizadas para esses problemas decorrem de fenômenos tangíveis que são mensuráveis, físicos e rígidos que diferem dos fenômenos intangíveis que não são mensuráveis, pois são comportamentais e possuem flexibilidade, ou seja, diferentes óticas para um mesmo elemento usadas para o seu julgamento.
Assim, este trabalho é direcionado a uma pesquisa sobre as decisões relacionadas à Gestão Ambiental. Através do estudo da adoção das ferramentas de Pegada Hídrica como instrumento para a gestão de recursos hídricos para uma definição da metodologia a ser aplicada na Região Metropolitana do Cariri, utilizando a análise hierárquica de processos (AHP) como ferramenta para análise de algumas variáveis tangíveis e intangíveis que estão imersas nesse critério.
2. Pegada hídrica
A tentativa de mensurar a ausência de equilíbrio ambiental entre a humanidade e os recursos naturais leva a inclusão de indicadores de sustentabilidade como ferramenta importante na avaliação do uso correto desses recursos. Entre as estratégias utilizadas destacam-se as práticas que têm por objetivo promover o aumento da eficiência do uso da água nos processos produtivos, assim como reduzir o impacto negativo da atividade industrial sobre a qualidade da água presente em sua região de atuação. Quanto a isso, muitos pesquisadores têm apontado o conceito Pegada Hídrica como uma ferramenta de gestão dos recursos hídricos de uma região, ao indicar a quantidade de água necessária para produção de bens e serviços,
4
fornecendo um quadro adequado para encontrar possíveis soluções e contribuir para uma melhor gestão dos recursos hídricos (ERCIN et al., 2011; HOEKSTRA, 2009; ZEITOUN et al., 2010).
Como indicador de sustentabilidade, a Pegada Hídrica é capaz de monitorar o impacto humano sobre o meio ambiente, possibilitando, assim, que as iniciativas públicas e privadas, e a população em geral, entendam o quanto de água é necessário para a fabricação de produtos ao longo de toda a cadeia produtiva, onde os segmentos da sociedade podem quantificar a sua contribuição para os conflitos de uso da água e degradação ambiental. Desta forma, ao identificar o volume, o local e o momento em que ocorre o consumo de água, a pegada hídrica abre a possibilidade para uma gestão mais adequada dos recursos hídricos (GIACOMIN e OHNUMA, 2012; WWFBRASIL, 2011).
Para Hoekstra (2011), apesar dos governos terem papel fundamental na elaboração de leis que tornem a gestão eficiente da água uma obrigação, a população e as empresas também devem se envolver completamente. As empresas precisam entender como utilizar os recursos hídricos da melhor forma e devolvê-los limpos para a natureza. Já os consumidores devem se preocupar com a origem dos produtos que consomem e com os procedimentos adotados na produção. Onde os indicadores de sustentabilidade devem ser usados e interpretados em conjunto visando à avaliação dos impactos ambientais de produção e consumo (SILVA et al., 2013; WWFBRASIL, 2011).
Para o cálculo da pegada hídrica, de uma cultura, devem ser considerados três componentes: o verde refere-se à água pluvial consumida ou evapotranspirada; o azul relaciona-se ao volume consumido ou evapotranspirado de recursos hídricos subterrâneos e superficiais; e o cinza representa o volume de água doce necessário à assimilação da poluição gerada, em obediência a padrões ambientais de qualidade da água (SCHENDEL et al., 2007; MEKONNEN, HOEKSTRA, 2011).
De acordo com Chapagain e Hoekstra (2008), o conhecimento dos fluxos de água virtual que entram e saem de um local permite visualizar os direcionamentos de escassez de água deste local. Segundo Velázquez et al. (2010), embora aparentemente revolucionário, quando aplicado a produtos agrícolas, o volume de água virtual é igual à demanda de água de uma
5
cultura, que tem sido utilizada pelos engenheiros agrônomos há anos. Este conceito pode ser aplicado para produtos agrícolas (como por exemplo, a quantidade de água necessária para produzir 1kg de carne), para produtos industriais (a quantidade de água necessária para se produzir um carro) e também para serviços (turismo).
Assim, a pegada hídrica de um produto é definida como o volume total de água doce que é utilizado direta ou indiretamente em seu processo produtivo. Sua estimativa é feita com base no consumo e na poluição da água em todas as etapas da cadeia produtiva. O cálculo é semelhante para todos os tipos de produtos, sejam eles derivados dos setores agrícola, industrial ou de serviços. A figura a seguir, Figura 1, contém alguns exemplos com valores das pegadas hídricas médias de alguns produtos de origem animal agrícola.
Figura 1 - Pegadas hídricas médias de alguns produtos de origens animal agrícola
Fonte: Hoekstra (2011)
Os estudos desenvolvidos pela “Water Footprint Network” revelam que são necessários 120 litros de água para produzir uma taça de vinho, 1.500 litros para fazer 1 kg de açúcar refinado, 2.400 litros paracada 100 gramas de chocolate, 2.700 litros para uma simples camisa de algodão e 15.500 litros para que apenas 1 kg de carne bovina chegue à sua mesa. A metodologia da Pegada Hídrica também permite determinar o consumo de água médio dos habitantes de diversos países. Enquanto moradores de países como o Iêmen tem uma Pegada
6
Hídrica média de 619 m3 de água per capita por ano, os norte-americanos consomem 2.482 m3 no mesmo período. Os brasileiros consomem, em média, 1.381 m3 per capita por ano. A média global é de 1.243 m3 (PEGADA HÍDRICA, [sd]).
3. Região metropolitana do cariri
Como parte de um sistema urbano, a Região Metropolitana do Cariri, formada por nove municípios: Crato, Juazeiro do Norte, Barbalha, Caririaçu, Missão Velha, Nova Olinda, Farias Brito, Jardim, e Santana do Cariri, possui 564.478 habitantes, de acordo com o último Censo realizado em 2010, e representa, aproximadamente, 5% do Produto Interno Bruto (PIB) cearense. Essa região possui muitos aspectos que a favorecem no que diz respeito ao seu crescimento, porém vale destacar sua posição geográfica, localizada no Nordeste do país, a referida região encontra-se equidistante de todas as capitais do Nordeste brasileiro (AGUIAR NETO; TEIXEIRA, 2012).
Os municípios membros da Região Metropolitana do Cariri são conhecidos pelas oportunidades de negócio, biodiversidade e turismo, pois desenvolvem dinâmica diferenciada a partir de fatos ligados à sua história e riquezas naturais, apesar de todo desenvolvimento econômico. Tais fatos são responsáveis pela atração de contingentes populacionais de diversas regiões do Ceará e de estados vizinhos. Assim, as atividades desenvolvidas nessa região permitem a continuidade do crescimento, atraindo atenção de políticas de investimento em infraestrutura, oferta de serviços públicos como saúde e ensino superior e ação de setores privados (AGUIAR NETO; TEIXEIRA, 2012).
Desse modo, o expressivo crescimento econômico, devido à instalação de diversas empresas na Região Metropolitana do Cariri tem contribuído para o desenvolvimento produtivo em vários segmentos, como a indústria de calçados e de confecções. Contudo, para se estabelecer uma política de desenvolvimento em meio urbano, tornam-se necessárias ações de melhoria da qualidade de vida, políticas e projetos de desenvolvimento sustentável. Nesse contexto, é necessário discutir estratégias essenciais para um desenvolvimento regional de forma sustentável e equilibrada, principalmente quanto se trata da gestão dos recursos hídricos nos processos produtivos (TAVARES et al., 2013).
7 4. Analytic hierarchy process - AHP
O AHP é o metodo de tomada de decisão multicritério mais usado no mundo. Para Barker e Zabinsky (2010), esse método satisfaz a seleção dos critérios sugeridos pelo mesmo, que são adequação, facilidade de uso e validação dos seus resultados. É um método para o ranking de alternativas quando vários critérios, e sub-critérios, estão presentes no processo de tomada de decisão. Assim o decisor identifica um problema de avaliação em uma estrutura hierárquica formada por uma meta de avaliação, com critérios e alternativas que correspondem a um nó hierárquico (AGUIAR E SALOMON, 2007; TAHRIRI et al., 2008).
A aplicação dessa ferramenta acontece por uma matriz de comparações dois a dois. De acordo com Saaty (2005), geralmente é adotada uma escala linear de um a nove para as comparações, Tabela 1.
Tabela 1 – Escala Fundamental de Saaty
Escala Importância
1
Igual importância entre as variáveis
3
Importância pequena de uma sobre a outra
5 Importância grande
7 Importância muito grande
9
Importância absoluta de uma sobre a outra
2, 4, 6, 8 Valores intermediários
Fonte: Adaptado de Saaty (1980)
Esse método pode ser usado em uma vasta variedade de situações que incorporam fatores de decisão difíceis de quantificar, pois hierarquiza as opiniões subjetivas sobre direcionadores de valor, permitindo um tratamento quantitativo que conduza uma estimativa numérica da
8
importância de cada direcionador de valor ou de cada tipo de critério. A aplicação do AHP pode ocorrer em diversas áreas, pois o mesmo faz uso de princípios de decomposição, julgamentos comparativos e síntese, permitindo, até, a hierarquização de opiniões intangíveis possibilitando que sejam operacionalizadas através de atributos numéricos (SAATY, VARGAS, 2001).
5. Resultados e discussão
O quadro a seguir, Quadro 1, expõe os dados em porcentagem dos critérios estratégicos, dos subcritérios e das alternativas utilizados no programa Expert Choice para fazer uma tomada de decisão sobre o tema da pegada hídrica, levando em consideração aspectos que influencia de forma significativa o uso da água no cotidiano utilizando critérios estratégicos tangíveis e intangíveis.
Quadro 1 – Porcentagem dos critérios, subcritérios e alternativas para a tomada de decisão
Valores Critério Tangíveis 20% Intangíveis 80% Subcritérios Tangíveis Agricultura 22,3% Indústria 70,7% Sociedade 0,70% Subcritérios Intangíveis Sazonalidade 21,8% Clima 0,91% Estruturamento Urbano 69,1% Alternativas Conscientização 20,4% Treinamento 28,4% Imagem corporativa 51,2%
9
De acordo com o quadro os resultados afirmam que o critério estratégico Intangível está com 80% de peso em relação ao critério estratégico Tangível. Porém, esse resultado foi uma compilação de outros fatores que envolvem os subcritérios. No critério Tangível considerou-se os considerou-seguintes aspectos, a Agricultura, a Indústria e a Sociedade, onde dentre esconsiderou-ses três fatores a Indústria ficou com 70,7%, precedido pela Agricultura e a Sociedade com, respectivamente, 22,3% e 0,70%. Já no critério Intangível os aspectos levados em consideração foram a Sazonalidade, o Clima e o Estruturamento Urbano. Dentre esses fatores o que teve maior peso foi o Estruturamento Urbano com 69,1%, seguido da Sazonalidade e do Clima com, respectivamente, 21,8% e 0,91%.
Conforme o Quadro 1, as alternativas sugeridas foram a Conscientização, o Treinamento e a Imagem Corporativa. Contudo, de acordo com a valoração estimada obteve-se como alternativa proposta a Imagem Corporativa com cerca de 51,2%, precedido do Treinamento e da Conscientização, do qual obtiveram, respectivamente, 28,4% e 20,4%. Percebe-se, então, que o Critério Estratégico Intangível é o que tem o maior peso, entretanto, tem-se que utilizar a alternativa de imagem corporativa para se conseguir o resultado esperado.
Ao se analisar o gráfico performance, Figura 2, nota-se que o critério estratégico tangível está com aproximadamente 20% e observa-se que as alternativas conscientização com nível baixo, a alternativa treinamento com um nível intermediário e a alternativa imagem corporativa está muito elevado.Porém ao se analisar o critério estratégico intangível, que está por volta dos 80%, percebe-se uma queda na alternativa treinamento e um leve acréscimo na alternativa conscientização, com ascensão da alternativa imagem corporativa. O gráfico mostra que o critério estratégico intangível tem um peso significativo e a alternativa imagem corporativa é a alternativa definida no processo de tomada de decisão utilizando o método Analytic Hierarchy Process – AHP.
10
Desta forma, os resultados do processo de tomada de decisão apontam para um investimento das empresas em atividades que estimulem a imagem corporativa empresarial como forma de atender o modelo econômico visando à melhoria da pegada hídrica da Região Metropolitana do Cariri.
6. Conclusões
A pegada hídrica, como indicador de sustentabilidade, é capaz de monitorar o impacto humano sobre omeio ambiente. Os indicadores de sustentabilidade devem ser usados e interpretados em conjunto visando à avaliação dos impactos ambientais de produção e consumo.
A metodologia da pegada hídrica tem uma vasta gama de aplicações que podem ser empregadas em escalas que vão desde um único produto, um processo, um setor, individuo e cidades, até nações e todo o mundo. Esta técnica fornece uma resposta específica da pressão humana sobre o meio ambiente e ajuda de forma mais abrangente a monitorar o pilar
11
ambiental da sustentabilidade.
Este indicador de sustentabilidade sugere a possibilidade de que a humanidade demanda por recursos maiores do que o planeta pode fornecer de forma sustentável. Tal excesso de consumo tende a aumentar de forma significativa devido à rápida expansão econômica, bem como pela urbanização, migração, mudanças de estilo de vida e outras grandes transições sociais no mundo.
Na Região Metropolitana do Cariri, verifica-se através da aplicação do método Analytic Hierarchy Process – AHP, que o critério intangível foi determinante, com a influencia de 80%. Sendo a alternativa imagem corporativa a escolhida, com 51,2%. Desta forma, sugere-se que as empresas, à curto prazo, desenvolvam ações para incrementoda imagem corporativa empresarial, vinculando-se a esse fato com as informações, conceitos e atitudes para a pegada hídrica do cariri.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao apoio e contribuição da Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico – FUNCAP, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq e a Universidade Regional do Cariri – URCA.
REFERÊNCIAS
AGUIAR NETO, R. P.; TEIXEIRA, M. da S. DESENVOLVIMENTO REGIONAL: UM ESTUDO NA REGIÃO METROPOLITANA DO CARIRI. Id On Line Revista de Psicologia, Jaboatão dos Guararapes, v. 18, n. 6, p.13-32, nov. 2012. Disponível em: <http://idonline.emnuvens.com.br>. Acesso em: 23 mar. 2015.
AGUIAR, D. C. de; SALOMON, V. A. P. Avaliação da prevenção de falhas em processos utilizando métodos de tomada de decisão. Produção, Guaratinguetá, v. 17, n. 3, p.502-519, dez. 2007.
BARKER, T. J.; ZABINSKY, Z. B. A multicriteria decision making model for reverse logistics using analytical hierarchy process. Omega, Seattle, p. 558-573. 09 dez. 2010.
CHAPAGAIN, A. K.; HOEKSTRA, A. Y. The global component of freshwater demand and supply: an assessment of virtual water flows between nations as a result of trade in agricultural and industrial productos.
12
Water Internacional, v. 33, n. 1, p. 19-32, Mar. 2008. Disponivel em:
<http://waterfootprint.org/media/downloads/ChapagainHoekstra-2008-GlobalVirtualWaterFlows.pdf>. Acesso em: 29 abril 2015.
ERCIN, A. E.; ALDAYA, M. M.; HOEKSTRA, A. Y. Corporate water footprint accounting and impact assessment: the case of the water footprint of sugar-containing carbonated beverage. Water Resources
Management, v. 25, p. 721-741, 2011.
GIACOMIN, G. S.; OHNUMA, J. R. A pegada hídrica como instrumento de conscientização ambiental. Monografias Ambientais. REMOA/UFSM, v 7 (7), p. 1517-1526. 2012.
HOEKSTRA, A. Y. How sustainable is Europe‟s water footprint? Water and Wastewater International, v. 26, p. 24-26, 2011.
HOEKSTRA, A. Y. Human appropriation of natural capital: a comparison of ecological footprint and water footprint analysis. Ecological Economics, Amsterdam, v. 68, n. 7, p.1963-1974, Mai. 2009.
MEKONNEN, M. M.; HOEKSTRA, A. Y. The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products. Hydrology and Earth System Sciences, [S.l.], European Geosciences Union, v. 15, n. 5, p. 1577-1600. 2011.
PEGADA HÍDRICA. Portal Pegada Hídrica Brasil. [sd]. Consumo e uso da água. Disponível em: <http://www.dca.ufcg.edu.br/phb/phb03.html>. Acesso em: 20 abr. 2015.
SAATY, T. L. The Analytic Hierarchy Process – planning, priority setting, resource allocation. New York: McGraw-Hill, 1980.
SAATY, T. L. Theory and Applications of the Analytic Network Process. Pittsburgh. RWS, 2005.
SAATY, T. L.; VARGAS, L. G. Models, Methods, Concepts & Applications of the Analytic Hierarchy
Process. Kluwer Academic, 2001.
SCHENDEL, E. K.; MACDONALD, J. R.; SCHREIER, H.; LAVKULICH, L. M. Virtual water: a framework for comparative regional resource assessment. Journal of Environmental Assessment Policy and
Management, [S.l.], Imperial College Press, v. 9, n. 3, p. 341-355. 2007.
SILVA, V. P. R.; ALEIXO, D. O.; DANTAS NETO, J.; MARACAJÁ, K. F. B.; ARAÚJO, L. E. Uma medida de sustentabilidade ambiental: pegada hídrica. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 17, n. 1, p. 100–105. 2013.
TAHRIRI F.; OSMAN M. R.; ALI A.; YUSUFF R. M. A review of supplier selection methods in manufacturing industries. Suranaree J SciTechnol, v. 15, p. 201–8. 2008.
13 TAVARES, C. V. C. C.; VIEIRA, J. J. S.; PASSOS, R. L. dos. Melhores marcas do varejo na região do
cariri: pesquisa de lembrança de marca. 2013. Disponível em:
<http://www.excelenciaemgestao.org/Portals/2/documents/cneg9/anais/T13_0636_3177.pdf>. Acesso em: 29 abr. 2015.
VELÁZQUEZ, E.; MADRID, C.; BELTRÁN, M. J. Rethinking the Concepts of Virtual Water and Water Footprint in Relation to the Production–Consumption Binomial and the Water–Energy Nexus. Water Resources
Management, Sdfsa, v. 25, n. 25, p.743-761, out. 2010. Disponível em:
<http://link.springer.com/article/10.1007/s11269-010-9724-7>. Acesso em: 29 abr. 2015.
WWFBRASIL. Pegada hídrica incentiva o uso responsável da água. 2011. Disponível em:
<http://www.wwf.org.br/?27822/Pegada-Hdrica-incentiva-o-uso-responsvel-da-gua>. Acesso em: 29 abr. 2015.
ZEITOUN, M.; ALLAN, J. A.; MOHIELDEEN, Y. Virtual water „flows‟ of the nile basin, 1998-2004: a first approximation and implications for water security. Global Environmental Change, Oxford, v. 20, n. 2, p. 229-242, Mai 2010.
