CLÁUSIO TAVARES VIANA TEZA
BACIA HIDROGRÁFICA DO ALTO DESCOBERTO: AS INFLUÊNCIAS DA OCUPAÇÃO E USO NA DISPONIBILIDADE HÍDRICA PARA ABASTECIMENTO PÚBLICO
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação “Stricto Sensu” em Planejamento e Gestão Ambiental da Universidade Católica de Brasília, como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Planejamento e Gestão Ambiental.
Orientador: Gustavo Macedo de Mello Baptista
TERMO DE APROVAÇÃO
Dissertação defendida e aprovada como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Planejamento e Gestão Ambiental, defendida e aprovada, em 22 de agosto de 2008, pela banca examinadora constituída por:
________________________________________________________________ Prof. Dr. Gustavo Macedo de Mello Baptista – Orientador – UCB
________________________________________________________________ Profa. Ph.D. Renata Marson Teixeira de Andrade – Membro Interno – UCB
________________________________________________________________ Prof. Ph.D. Perseu Fernando dos Santos – Membro Externo – New Mexico State
University/UnB
RESUMO
A Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto supre a demanda de água de cerca de 70% da população do Distrito Federal. A bacia hidrográfica em questão, em relação a seu processo de ocupação, possuiu os mais variados tipos de usos ao longo das últimas três décadas. Esses tipos de ocupação em uma bacia que é o principal manancial de fornecimento de água para o Distrito Federal, demandam um planejamento e gestão que visem à manutenção da disponibilidade hídrica. Sendo assim o principal objetivo deste trabalho foi analisar o uso e ocupação sob a forma da evolução da cobertura vegetal na referida bacia hidrográfica do período de 1973 até 2007, e analisar os efeitos na disponibilidade hídrica sob a forma da análise temporal de registros de vazão entre os anos de 1978 e 2005 em cinco pontos da Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto. Para tal, utilizou-se o método de quantificação de cobertura vegetal, o NDVI – Normalized Difference Vegetation Index, que foi aplicado às imagens de satélite, além da aplicação do teste “t” para o coeficiente “b” da regressão linear entre chuva (variável independente) e vazão (variável dependente). Confrontando os dados temporais de cobertura vegetal e de análise da vazão e da precipitação para a microbacia do Ribeirão das Pedras, a vazão mínima (zero) será atingida em 189 anos, caso o mesmo padrão de ocupação e uso for verificado, e a análise da cobertura vegetal para o período de 1989 a 2007 revelou uma diminuição de cerca de 12%, em área, para o parâmetro. Para a microbacia Ribeirão Rodeador, houve uma redução na cobertura vegetal de 19% em área e a vazão mínima será atingida em 76 anos. Para a microbacia Rio Descoberto, houve uma redução, em área, de 37% da cobertura vegetal e a vazão mínima será atingida em 70 anos. Para o córrego Olaria, houve uma redução de 28% na cobertura vegetal e a vazão mínima será atingida em 65 anos. E para a microbacia Lago Descoberto, a redução da cobertura vegetal foi de 60% e a vazão mínima será atingida em 38 anos. Assim, chegou-se a conclusão de que nas microbacias que a cobertura vegetal foi suprimida em maior porcentagem e que dependem menos da precipitação para manter da vazão, apresentam, segundo análises estatísticas, menos tempo para que os valores de vazão nos pontos trabalhados cheguem à zero, se mantidos o comportamento atual de ocupação, uso e precipitação na bacia. Portanto, a segmentação da BHAD em microbacias possibilitou uma analise mais pontual, possibilitando assim conhecer melhor o comportamento da bacia como um todo, no qual os resultados gerados podem direcionar medidas de controle por parte dos governantes do Distrito Federal e do Goiás.
ABSTRACT
The Alto Descoberto Watershed supplies water for approximately 70% of the population of the Distrito Federal. Land use in this watershed has varied over the last three decades: agriculture, then urbanization processes, and more recently uncontrolled rural land parceling. These types of occupation, in a watershed that is the main source of water supply for Distrito Federal, demand planning and management to sustain water availability to acceptable levels. The main objective of this study was to analyze land use based on the development of plant cover in this watershed from 1973 to 2007, and to analyze the effect on water avalability based on stremflow records from 1978 to 2005, at five sites in the Alto Descoberto Watershed. Analysis of the data included qualification of the plant cover by using the Normalized Difference Vegetation Index - NDVI, and application of the t test to coefficient b of the linear regression between rainfall (independent variable) and streamflow (dependent variable). To achieve more accurate results, this procedures were applied to each sub-basin of the Alto Descoberto Watershed. Comparison of the temporal data on plant cover and analysis of the streamflow and rainfall in the Ribeirão das Pedras sub-basin showed that there was 12% reduction in area of plant cover between 1989 and 2007, and that minimum streamflow (zero) will occur in 189 years if the same rate of occupation and land use are maintained. The Ribeirão Rodeador sub-basin had a 19% reduction in this plant cover, and minimum streamflow will occur in 76 years. The Rio Descoberto sub-basin had a 37% reduction in its plant cover, and minimum streamflow will occur in 70 years. The Córrego Olaria sub-basin showed a 28% reduction in plant cover, and that minimum streamflow will take place in 65 years. The Lago Descoberto sub-basin showed a 60% reduction in plant cover, and that minimum streamflow will be reached in 38 years. In conclusion, the sub-basins that showed a greater reduction in ground cover and that depended less on rainfall to sustain stream flow, presented a shorter length of time for zero streamflow to occur, if the current type of occupation, land use, and rainfall in the basin are maintained. Division of the Alto Descoberto Hydrographic Basin into sub-basins has produced a more accurate analisis of the parts and has thus provided information on the basin as a whole. The results can be used as a basis for the government of the Distrito Federal for this watershed management.
SUMÁRIO
1 Introdução ... 13
1.1 Justificativa... 15
1.2 Objetivo Geral ... 19
1.2.1 Objetivos Específicos ... 19
2 Revisão Bibliográfica ... 20
2.1 Ciclo hidrológico ... 20
2.2 Interferências antrópicas nos componentes do ciclo hidrológico ... 22
2.3 Disponibilidade hídrica ... 24
2.4 Gerenciamento integrado dos recursos hídricos e a multiplicidade dos usos .. 25
2.5 Geoprocessamento – o sensoriamento remoto e o SIG aplicado às ciências ambientais ... 27
2.5.2 SIG – Sistema de informação geográfica ... 28
2.5.3 Sensoriamento Remoto ... 30
2.5.4 Sistema sensor LANDSAT ... 31
2.5.5 NDVI - Normalized Difference Vegetation Index ... 34
2.5 Análise Estatística ... 35
2.5.1 Teste t de Student... 36
3 Descrição da Área de Estudo ... 37
3.1 Localização da área de estudo ... 37
3.2 Expansão Urbana do Distrito Federal e Entorno ... 37
3.3 Caracterização biofísica do DF ... 39
3.3.1 Clima ... 39
3.3.2 Geologia e Geomorfologia ... 41
3.3.3 Hidrografia ... 42
3.3.4 Solos ... 45
3.3.5 Vegetação ... 47
3.3.6 Fauna ... 48
3.4 Descrição da Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto ... 49
3.5 Ordenamento territorial ... 51
3.6 APA da Bacia do Rio Descoberto/GO ... 52
3.6.1 Caracterização da demanda hídrica na BHAD ... 54
4.1 Pesquisa Bibliográfica ... 57
4.2 Quantificação da vegetação por NDVI ... 57
4.3 Análise dos dados de estações fluviométricas e pluviométricas ... 58
4.4 Correlação entre cobertura vegetal, possíveis variações de vazão e de precipitação. ... 60
5 Resultados e Discussão ... 61
5.1 Quantificação da vegetação por NDVI ... 61
5.1.1 Córrego Olaria ... 62
5.1.2 Ribeirão das Pedras ... 65
5.1.3 Rio Descoberto ... 69
5.1.4 Ribeirão Rodeador ... 72
5.1.5 Lago Descoberto... 75
5.2 Análise da tendência da vazão ... 80
5.2.1 Médias anuais ... 80
5.3 Influência da precipitação... 85
5.4 Correlação entre cobertura vegetal, possíveis variações de vazão e influência da precipitação ... 89
6 Conclusões e Recomendações ... 93
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 – Parcelamento irregular do solo para fins urbanos na Bacia Hidrográfica do
Rio Descoberto . ... 16
Figura 2 – O ciclo hidrológico em suas diversas fases. ... 21
Figura 3 – Mapa de localização da Bacia do Alto Descoberto.. ... 37
Figura 4 – Cartograma de Clima do Distrito Federal ... 40
Figura 5 – Compartimentação Geomorfológica do DF. ... 42
Figura 6 – Mapa Hidrológico do Distrito Federal. ... 43
Figura 7 – Mapa hidrográfico da bacia do Alto Descoberto. ... 44
Figura 8 – Mapa de Solos do DF. ... 45
Figura 9 – Classes de solo para a Bacia do Alto Descoberto.. ... 47
Figura 10 – Fitofisionomias de cerrado para a área da bacia hidrográfica do Alto Descoberto.. ... 48
Figura 11 – Limite da APA do Descoberto.. ... 53
Figura 12 – Região da Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto subdividido em microbacias. ... 61
Figura 13 – NDVI para o ano de 1973 da microbacia Córrego Olaria ... 62
Figura 14 – NDVI para o ano de 1989 para a microbacia Córrego Olaria ... 62
Figura 15– NDVI para o ano de 1997 para a microbacia Córrego Olaria ... 63
Figura 16 – NDVI para o ano de 2007 para a microbacia Córrego Olaria. ... 63
Figura 17 – Carta Imagem da Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto para o ano de 1973. ... 64
Figura 18 – NDVI para o ano de 1973 para a microbacia Ribeirão das Pedras. ... 65
Figura 19 - NDVI para o ano de 1989 para a microbacia Ribeirão das Pedras. ... 66
Figura 20 - NDVI para o ano de 1997 para a microbacia Ribeirão das Pedras. ... 66
Figura 21 - NDVI para o ano de 2007 para a microbacia Ribeirão das Pedras. ... 67
Figura 22 - Carta Imagem Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto para o ano de 1989. ... 68
Figura 23 – Carta Imagem Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto para o ano de 1997. ... 69
Figura 24 – NDVI para a microbacia Rio Descoberto no ano de 1973. ... 70
Figura 26 – NDVI para a microbacia Rio Descoberto no ano de 1997. ... 71
Figura 27 – NDVI para a microbacia Rio Descoberto no ano de 2007. ... 71
Figura 28 – NDVI para a microbacia Ribeirão Rodeador no ano de 1973... 73
Figura 29 - NDVI para a microbacia Ribeirão Rodeador no ano de 1989. ... 73
Figura 30 - NDVI para a microbacia Ribeirão Rodeador no ano de 1997. ... 74
Figura 31 - NDVI para a microbacia Ribeirão Rodeador no ano de 2007. ... 74
Figura 32 - NDVI para a microbacia Lago Descoberto no ano de 1973. ... 76
Figura 33 - NDVI para a microbacia Lago Descoberto no ano de 1989. ... 76
Figura 34 - NDVI para a microbacia Lago Descoberto no ano de 1997. ... 77
Figura 35 - NDVI para a microbacia Lago Descoberto no ano de 2007. ... 77
Figura 36 – Carta Imagem da Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto para o ano de 2007. ... 79
Figura 37 – Mapa de localização das estações de monitoramento fluvial da Bacia Hidrográfica do Alto Rio Descoberto. ... 80
Figura 38 – Médias anuais de vazão para a microbacia Ribeirão das Pedras. ... 81
Figura 39 – Médias anuais de vazão para a microbacia Ribeirão Rodeador. ... 81
Figura 40 – Médias anuais de vazão para a microbacia Rio Descoberto. ... 82
Figura 41 – Médias anuais de vazão para a microbacia Córrego Olaria. ... 82
Figura 42 – Médias anuais de vazão para a microbacia Lago Descoberto. ... 83
Figura 43 – Dispersão chuva/vazão para a microbacia Ribeirão Rodeador. ... 86
Figura 44 – Dispersão chuva/vazão para a microbacia Rio Descoberto. ... 87
Figura 45 – Dispersão chuva/vazão para a microbacia Córrego Olaria. ... 87
Figura 46 – Dispersão chuva/vazão para a microbacia Ribeirão das Pedras. ... 88
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 - Distribuição da população e densidade demográfica no Brasil, por região
... 24
Tabela 2- População e densidade demográfica para as metrópoles brasileiras. ... 25
Tabela 3– Consumo total de água no mundo. ... 26
Tabela 4– Características dos satélites da série LANDSAT. ... 32
Tabela 5 – Principais instrumentos sensores e suas características. ... 33
Tabela 6 – Tipos de solo e porcentagem de ocupação da Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto ... 46
Tabela 7 – Estimativas da população e demanda hídrica para as Regiões Administrativas localizadas na Bacia do rio Descoberto. ... 56
Tabela 8 –Características das imagens selecionadas para o estudo. ... 58
Tabela 9 – Estações fluviométricas e pluviométricas e microbacias de localização. 59 Tabela 10 – Dados de NDVI para cada ano na microbacia Córrego Olaria ... 64
Tabela 11 – Dados NDVI para cada ano para a microbacia Ribeirão das Pedras. ... 67
Tabela 12 – Áreas cobertas por vegetação para cada ano a partir do NDVI. ... 72
Tabela 13 – Valores de cobertura vegetal em hectares para a microbacia Ribeirão Rodeador. ... 75
Tabela 14 – Valores de cobertura vegetal em hectares para a microbacia Lago Descoberto. ... 78
Tabela 15 – Microbacias e estações de monitoramento de vazão. ... 80
Tabela 16 – Relação de estações de monitoramento pluviométricas e fluviométricas por microbacias. ... 85
Tabela 17 – Resultados do teste T para o coeficiente “b” da reta de regressão ... 86
Tabela 18 – Valores de r² para as microbacias estudadas. ... 89
Tabela 19 - Efeitos hidrológicos durante uma seqüência selecionada de mudanças no uso da terra e da água associadas com a urbanização. ... 90
1. Introdução
O Distrito Federal, desde sua concepção, possui o estigma de ser uma unidade da federação modelo para as demais, na qual deva ser aplicado o que há de mais moderno em termos de planejamento urbano e territorial. O plano urbanístico de Lúcio Costa, à época de sua elaboração, não apresentava nenhuma preocupação para com o meio ambiente, porém suas linhas traçavam uma ocupação que, no âmbito ambiental, não gerariam maiores impactos.
Porém, já durante a fase de construção de Brasília as concepções de ocupação foram deturpadas e problemas de planejamento começaram a ocorrer. A formação das cidades satélites, que foram previstas, mas não planejadas, não possuía os mesmos cuidados e a mesma preocupação em relação à ocupação quando comparado ao Plano Piloto. Tal fato, aliado a outros como a migração desenfreada e o desordenamento territorial, levou a uma situação delicada na qual o meio ambiente, e o homem, são os maiores afetados.
A localização do Distrito Federal, em relação à disponibilidade dos recursos hídricos, é de extrema importância, pois está na área de recarga e “nascimento” de três grandes bacias hidrográficas brasileiras: a do São Francisco, do Paraná e do Tocantins. A recarga dos aqüíferos localizados nessas bacias depende do estado do solo da região, que por sua vez depende da forma de ocupação sofrida, assim como a disponibilidade hídrica também é condicionada por tais fatores.
Nesse contexto hidrográfico, a Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal (CAESB) dispõe de cinco sistemas produtores, 10 Estações de Tratamento de Água, 56 Unidades de Tratamento Simplificado ou de cloração de poços, 6.469 km de redes de distribuição/adutora e 434.060 ligações. Dentre esses encontra-se o Sistema de Abastecimento Público Rio Descoberto, responsável por suprir cerca de 70% da demanda de água do Distrito Federal. Tal dado revela o grau de importância do sistema em relação ao total fornecido pela CAESB.
1.1 Justificativa
O Distrito Federal (DF) foi criado com o principal propósito de servir como o centro gestor do país, e não uma metrópole de negócios ou industrial. Diante dos objetivos traçados para a nova capital, e comparando-os com a situação atual, nota-se que há uma disparidade enorme entre os dois cenários, e que atualmente a cidade vem sofrendo as conseqüências por não seguir o planejamento inicial.
O Distrito Federal deveria servir de exemplo em relação ao padrão de uso e ocupação do território. Mas o que vêm sendo feito é exatamente o contrário: parcelamentos irregulares, especulação imobiliária, certo grau de permissividade do governo, aliados à falta de atenção a questão ambiental, fator decisivo para o correto uso do solo, direcionam o desenvolvimento da região para um estágio em que o retorno às condições ambientais favoráveis possa se tornar quase impossível.
A situação encontrada na região do Entorno também exerce uma pressão sobre a frágil condição em que se encontra o Distrito Federal em relação à qualidade ambiental, com destaque para os recursos hídricos.
O uso intenso do solo do Distrito Federal e Entorno e a sua ocupação desordenada por loteamentos e parcelamentos não previstos pela legislação urbanística, aliada ao crescimento demográfico acelerado da região, têm afetado bastante a qualidade de vida da população e comprometido seu atendimento em infra-estrutura e saneamento básico, bem como futuramente pode acarretar problemas de abastecimento público de água.
A ocupação desordenada do solo promovida pelos parcelamentos ilegais (figura 1) tem colocado o DF sobre sérios riscos ambientais. Esse tipo de ocupação compromete a integridade ambiental, gerando várias conseqüências para o meio ambiente: retirada da cobertura vegetal, impermeabilização do solo, deficiência na recarga dos aqüíferos, além da contaminação da água subterrânea e dos rios, e a disseminação de poços de água subterrânea. Esse quadro prejudica as reservas de água, o reabastecimento dos rios e conseqüentemente compromete o abastecimento público. Essa situação pode ser aplicada também à realidade encontrada na Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto (BHAD), onde a rede de drenagem é formada principalmente por rios de pequena ordem, que apresentam baixa disponibilidade hídrica, e que sofrem mais rapidamente as conseqüências desses fatores.
Figura 1: Parcelamento irregular do solo para fins urbanos na Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto (MACEDO, 2004).
para retirada de madeira, culturas anuais e sazonais) e do método de alteração da cobertura do terreno (queimada manual ou por equipamentos) (GONTIJO, 2007). Na BHAD, a situação encontrada em relação a ocupação e uso corrobora com Gontijo (2007) na qual a supressão da vegetação, a instalação de assentamentos regulares e irregulares, a urbanização e as áreas agrícolas colaboram para um cenário que tende a causar impactos no regime de vazão dos rios da bacia.
Em outros locais no DF tal situação já é foco de estudo. Lima (2004) já destacava que o uso descontrolado da água subterrânea no condomínio Lago Oeste associado com o aumento da evaporação provocado pelas bacias de retenção e com a diminuição da infiltração provocada pela impermeabilização do solo pode estar reduzindo o escoamento de base e comprometendo a disponibilidade hídrica do Sub-Sistema de Abastecimento Público do Torto.
As relações de disputa por um determinado bem só se manifestam a partir o momento em que esse se torna escasso, ou seja, sua disponibilidade não é capaz de suprir a carência do universo de usuários (GETIRANA, 2005). Com relação à utilização da água, os conflitos existentes estão relacionados principalmente à multiplicidade dos usos e no aumento da demanda. A situação é mais notória nos grandes centros urbanos e nas regiões com déficit hídrico, nos quais a escassez de água está relacionada a condicionantes naturais e antrópicos: contaminação, desperdício, aumento de demanda e redução do potencial natural de fornecimento. Em períodos de estiagem a situação se torna mais crítica, e os conflitos se tornam mais notórios em face da redução da oferta e concomitante aumenta de demanda.
Outros autores já estudam problemas de disponibilidade hídrica em outras bacias que possuem forte influencia antrópica, como é o caso da Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto.
O trabalho de Macedo (2004), ao caracterizar a Bacia Hidrográfica do Lago Descoberto, fornece importantes informações sobre a situação de ocupação e uso em que se encontra a região de tal bacia, que faz parte da BHAD. Ele destaca o intenso uso agrícola voltado para a produção de hortifrutigranjeiros e o parcelamento irregular presente na área de estudo e suas conseqüências, como por exemplo, o aumento da susceptibilidade da ocorrência de erosão.
Segundo Pellegrino et al. (2001), a intensa atividade agrícola aliada ao crescimento urbano e industrial na bacia do rio Piracicaba faz com que exista uma preocupação crescente quanto à qualidade e à quantidade de seus recursos hídricos e quanto à variabilidade de alguns elementos climáticos.
O trabalho de Mortatti et al. (2004) estudou os rios Tietê e Piracicaba, no Estado de São Paulo, onde suas bacias de drenagem estão submetidas a vários tipos de ações antrópicas que podem estar causando variações significativas nas vazões. Em seus resultados, o autor confirmou a influência antrópica nos comportamentos da vazão de ambos os rios nos últimos vinte anos.
1.2 Objetivo Geral
Analisar as influências da ocupação da Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto (BHAD) sobre a disponibilidade dos recursos hídricos do Sistema de Abastecimento Público Rio Descoberto.
1.2.1 Objetivos Específicos
a) Analisar a evolução da cobertura vegetal na Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto em quatro momentos: década de 70, 80, 90 e após o ano de 2000;
b) Analisar as séries históricas de vazão e de precipitação das estações de monitoramento ANA/CAESB, inseridas na Bacia Hidrográfica do Alto Descoberto e avaliar suas variações e tendências;
2. Revisão Bibliográfica
2.1 Ciclo hidrológico
A água é parte integral do planeta Terra. É componente fundamental de dinâmica da natureza, impulsiona todos os ciclos, sustenta a vida e é o solvente universal. Sem água, a vida na Terra seria impossível. A água é o recurso natural mais importante e participa e dinamiza todos os ciclos ecológicos; os sistemas aquáticos têm uma grande diversidade de espécies úteis ao homem e que são também parte ativa e relevante dos ciclos biogeoquímicos e da diversidade biológica do planeta Terra. O homem além de usar a água para suas funções vitais como todas as outras espécies de organismos vivos, utiliza os recursos hídricos para um grande conjunto de atividades, tais como, produção de energia, navegação, produção de alimentos, desenvolvimento industrial, agrícola e econômico (GLEICK, 1993).
Entretanto, 97% da água do planeta Terra está nos oceanos e não pode ser utilizada para irrigação, uso doméstico e dessendentação. Os 3% restantes têm, aproximadamente, um volume de 35 milhões de quilômetros cúbicos. Grande parte desse volume está sob forma de gelo nas calotas polares. Somente 100 mil km3, ou seja, 0,3 % do total de recursos de água doce estão disponíveis e pode ser utilizado pelo homem. Esse volume está armazenado em lagos, flui nos rios e continentes e é a principal fonte de suprimento acrescido de águas subterrâneas (GLEICK, 1993).
Figura 2: O ciclo hidrológico em suas diversas fases.
O fluxo sobre a superfície terrestre é positivo (precipitação menos evaporação), resultando nas vazões dos rios em direção aos oceanos. O fluxo vertical dos oceanos é negativo, com maior evaporação que precipitação. O volume evaporado adicional se desloca para os continentes por meio do sistema de circulação da atmosfera e precipita, fechando o ciclo. Em média, a água importada dos oceanos é reciclada cerca de 3 vezes sobre os continentes por meio do processo precipitação/evaporação, antes de escoar de volta para os oceanos (IGBP,1993).
diversificadas para enfrentar a escassez ou o excesso de água. Há uma variabilidade natural de séries hidrométricas históricas (medidas dos volumes e vazões dos rios) as quais determinam os principais usos da água e as estratégias de gerenciamento (PIELOU, 1998).
2.2 Interferências antrópicas nos componentes do ciclo hidrológico
Alterações produzidas pelo homem sobre o ecossistema podem alterar parte do ciclo hidrológico quanto à quantidade e qualidade da água. Em escala global, pode-se citar as emissões de gases para a atmosfera que produz aumento no efeito estufa, alterando as condições das emissões da radiação térmica, poluição aérea, etc; e em escala local tem-se, dentre outras, as obras hidráulicas que atuam sobre o rios, lagos e oceanos; desmatamento que atuam sobre o comportamento da bacia hidrográfica; a urbanização que também produz alterações localizadas nos processos do ciclo hidrológico terrestre, além da contaminação das águas, dentre outros (TUCCI, 2003).
Segundo Tundisi (2003), as pressões sobre os usos dos recursos hídricos provêm de dois grandes problemas que são o crescimento das populações humanas e o grau de urbanização demandando aumento nas necessidades de água para irrigação e para produção de alimentos. A redução no volume disponível e a apropriação dos recursos hídricos em escala maior e mais rápida têm produzido grandes alterações nos ciclos hidrológicos regionais: por exemplo, a construção de barragens aumenta a taxa de evaporação, a construção de canais para diversão de água, produz desequilíbrios no balanço hídrico, a retirada de água em excesso para irrigação, diminui o volume dos rios e lagos.
Igualmente importante do ponto de vista quantitativo é o grau de urbanização que interfere na drenagem e aumenta o escoamento superficial, diminuindo a capacidade de reserva de água na superfície e nos aqüíferos. De acordo com Barros (2005), quando o processo de ocupação do solo à montante de uma bacia hidrográfica encontra-se bastante desenvolvido, ocorre um aumento do escoamento superficial e a conseqüente redução no tempo de retardamento da bacia, o que ocasiona déficit na recarga dos reservatórios subterrâneos.
Barros (2005). A bacia em questão atualmente sofre com as conseqüências do acelerado aumento do grau de urbanização (seja regular ou irregular) e com o intenso uso do solo para produção agrícola, que além de utilizar a água que poderia reabastecer o reservatório público, modifica as propriedades físicas do solo de tal maneira que as conseqüências são sentidas diretamente no sistema de abastecimento público.
Tundisi (2003) também ressalta que um dos principais impactos produzidos no ciclo hidrológico é a rápida taxa de urbanização, com inúmeros efeitos diretos e indiretos. Essa urbanização provoca graves conseqüências por alterar substancialmente a drenagem e causar agravos à saúde humana, além de propiciar impactos, como enchentes, deslizamentos e desastres provocados pelo desequilíbrio no escoamento das águas.
Os principais efeitos do padrão de ocupação e uso impresso pela urbanização sobre o ciclo hidrológico são apresentados a seguir (TUCCI, 2003):
a) Aumento do escoamento superficial e redução do tempo de escoamento, que provocam aumento nas vazões máximas e antecipam os picos de cheias; b) Redução do escoamento subterrâneo, que causam rebaixamento do novel do
lençol freático;
c) Redução nos processos de evapotranspiração e; d) Redução da infiltração da água no solo.
O padrão de ocupação e uso observado na BHAD permite que as informações elencadas por Tucci (2003) sirvam como base para a geração de resultados e conclusões acerca do tema proposto pela presente dissertação, pois a urbanização presente na área de estudo pode estar afetando o ciclo hidrológico da maneira como foi apresentado pelo autor.
2.3 Disponibilidade hídrica
A água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico. É essencial à vida e um dos principais insumos no processo de produção de mercadorias. A disponibilidade de água em rios, lagos e aqüíferos depende de diversos aspectos relacionados, entre outros, ao clima, ao relevo e à geologia da região; e deve atender aos usos múltiplos na bacia, que dentre outros, pode-se destacar: abastecimento para população, abastecimento de indústrias, conservação do ecossistema, criação de animais, diluição de águas residuais, calado para navegação, irrigação de áreas agrícolas, aqüicultura, produção de energia através de hidrelétricas, recreação e turismo (AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS, 2004).
A América Latina é uma das regiões com maior disponibilidade hídrica de água doce per capita do planeta, dispondo de 24.973 m³/hab.ano, valor muito superior à média mundial de 7.055 m³/hab.ano (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1997).
Inserido neste contexto Latino Americano, o Brasil é um país privilegiado em termos de disponibilidade hídrica global, dispondo de um volume médio anual de 8.130 km³, que representa um volume per capita de 50.810 m³/hab.ano (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1997).
Entretanto a concentração da população brasileira em conglomerados urbanos, alguns dos quais já se caracterizando como mega-cidades, vem ocasionando pressões crescentes sobre os recursos hídricos (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1997).
A tabela 1 apresenta a distribuição da população brasileira e a respectiva densidade populacional, por região do país.
Tabela 1: Distribuição da população e densidade demográfica no Brasil, por região
Região População
(milhões) ano 2000
participação
(%) Área (km2)
densidade populacional
(hab/km2)
Norte 11,7 7,1 3.869.638 3,0
Nordeste 46,1 28,0 1.561.178 29,5
Sudeste 71,8 43,5 927.286 77,4
Sul 24,6 14,9 577.214 42,6
Centro-Oeste 10,7 6,5 1.612.077 6,6
Brasil 164,9 100,0 8.547.404 19,3
Analisando-se apenas os dados apresentados na tabela 5, verifica-se que em termos macro-regionais a população brasileira não apresenta problemas de concentração populacional, com uma média de 19,3 hab/km² (IBGE, 2000).
Entretanto, ao mudar a escala de estudos e analisar a situação das principais metrópoles brasileiras (tabela 2) constata-se a elevada concentração populacional no Brasil, sendo que aproximadamente 35% da população estão situadas em apenas 0,1% do território nacional. Esta situação ocasiona várias pressões sobre os recursos naturais, com reflexos econômicos e ecológicos (PAUWELS, 1998).
Tabela 2: População e densidade demográfica para as metrópoles brasileiras.
Metrópole População (mil)
ano 2000 Área mancha urbana (km2) densidade pop. (hab/km2)
S. Paulo 17.655 2000 8.828
R. Janeiro 10.777 1300 8.290
B. Horizonte 4.145 576 7.196
P. Alegre 3.484 128 27.219
Recife 3.404 450 7.564
Salvador 2.957 320 9.241
Fortaleza 2.896 216 13.407
Brasília 2.721 488 5.576
Curitiba 2.688 1024 2.625
Campinas 2.181 1200 1.818
Belém 1.790 160 11.188
Goiânia 1.614 150 10.760
Manaus 1.289 425 3.033
Total 54.913 8.437 6.509
Fonte: adaptado de Organização das Nações Unidas (1997) e Pauwels (1998).
A gestão integrada dos recursos hídricos, diante do cenário de concentração populacional em regiões onde a disponibilidade hídrica é baixa em relação às outras áreas do território nacional, mostra-se como um conjunto de ferramentas necessárias à correta distribuição e outorga da água (como por exemplo, o comitê de bacias), evitando conflitos apoiando-se no arcabouço legal que rege tal atividade.
2.4 Gerenciamento integrado dos recursos hídricos e a multiplicidade dos usos
suas alterações, causam inúmeros impactos (TUNDISI, 2001). As retiradas totais de água para múltiplos usos estão ilustradas na tabela 1, a qual mostra um crescimento considerável no volume utilizado.
Tabela 3: Consumo total de água no mundo.
Consumo total de água (km³/ano)
Uso total 1970 1975 2000
Suprimento doméstico 120 150 500
Indústria 510 630 1300
Agricultura 1900 2100 3400
Total 2530 2880 5200
Fonte: Adaptado de Gleick (1993), Pielou (1998) e Tundisi (2001).
Apesar de o Brasil possuir em seu território, 8% de toda a reserva de água doce do mundo, com 53% dos recursos hídricos da América do Sul, deve-se alertar que 80% dessa água encontram-se na região Amazônica (Bacia Amazônica), ficando os restantes 20% circunscritos ao abastecimento das áreas do território nas quais se encontram 95% da população e a maioria das atividades econômicas do país. Por isso, mesmo com grande potencial hídrico, a água é objeto de conflitos, em várias partes do país (TUCCI, 2001).
Tanto a Agenda 21 (Capítulo 18), como a Política Nacional de Recursos Hídricos (Lei 9433/97), estabelece princípios a serem praticados na gestão dos recursos hídricos:
a) A adoção da bacia hidrográfica como unidade de planejamento; b) A água é um recurso que possui usos múltiplos;
c) O reconhecimento da água como um bem finito e vulnerável;
d) A gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada, participativa.
Possuem ainda, como diretrizes gerais de ação: a integração da gestão dos recursos hídricos com a gestão ambiental; a adequação às peculiaridades regionais de cada bacia; a articulação dos planejamentos regionais, o Estadual e o Federal; as articulações e parcerias entre o poder público, os usuários e as comunidades locais.
nível de bacia hidrográfica e do desenvolvimento econômico, social e das interações entre os componentes do sistema: biodiversidade, agricultura, usos do solo, cobertura vegetal, ciclos de nutrientes, impactos das mudanças globais no clima da Terra e recursos hídricos superficiais e subterrâneos (STRASKRABA, 2000).
2.5 Geoprocessamento – o sensoriamento remoto e os Sistemas de Informação Geográficas (SIG) aplicado às ciências ambientais
2.5.1 Geoprocessamento
Para complementar a estratégia que objetiva garantir uma qualidade e quantidade apropriada dos recursos hídricos, é indispensável o desenvolvimento de ferramentas eficientes que permitam o monitoramento e o gerenciamento dessas bacias hidrográficas como um todo. Considerando a variedade dos usos e ocupações, uma tomada de decisão, para um manejo sustentável nessas bacias hidrográficas, deve ser baseada na avaliação dos mais variados tipos de dados espacializados e não espacializados (ex. características da rede hidrográfica, relevo, unidades geológicas e hidrogeológicas, uso do solo e cobertura vegetal, pedologia, qualidade da água, vazão, dados pluviométricos, etc) (FONSECA e STEINKE, 2003)
As novas tecnologias de informação e tratamento de dados espaciais digitais (redes, internet, computação gráfica, comunicação, imageamento remoto, geoprocessamento, entre outras) se tornam instrumentos indispensáveis ao geoplanejamento à medida que possibilitam, além da espacialização da informação, maior acessibilidade, precisão e velocidade na obtenção e processamento dos dados necessários às análises. Essas novas tecnologias ganham importância cada vez maior, pois propicia conhecer melhor o espaço e a sociedade que o produz e mais refinadamente espacializar as relações entre os dois, como subsidio a tomada de decisão.
Em sendo o geoprocessamento, segundo Xavier-da-Silva (2001),
acompanhamento da rápida evolução da população e os espaços por ela ocupados.
O geoprocessamento muda a forma de coletar, utilizar e disseminar a informação, possibilitando o acompanhamento – monitoramento – do desenvolvimento ou da implementação dos planos de desenvolvimento, por meio diversos, desde imagens de satélite até mapas interativos que permitem medir a espacialização da extensão dos efeitos das políticas e ações de desenvolvimento, sobre o espaço em questão (VEIGA, 2005).
O conhecimento do espaço e do território não é meramente a justaposição de dados, em um dado momento, mas a integração de todos eles dentro de uma mesma unidade de análise. O geoprocessamento permite individualizar cada espaço através de suas características ou assinaturas, para que se possa nele atuar mais confiavelmente, além de discernir e explicitar os fenômenos que nele ocorrem, com base em análises mais concretas e rigorosas, minimizando interferências (XAVIER-DA-SILVA, 1994).
2.5.2 Sistemas de Informação Geográfica (SIG)
De maneira sucinta, pode-se dizer que SIG é uma ferramenta que manipula objetos (ou feições geográficas) e seus atributos (ou registros que compõe um banco de dados) por meio de seu relacionamento espacial (topologia). Clarke (1986) define uma série de características comuns e componentes que podem ser usados para dar aos SIG uma definição funcional, a saber:
a) Um grupo de dados que são associados a propriedades espaciais;
b) Uma topologia, ou seja, uma expressão numérica ou lógica das relações entre estes dados;
c) Arquivos ou estruturas de dados comuns;
d) A habilidade do sistema para executar as funções de coleta, armazenamento, recuperação, análise (manipulação) e geração automática de mapas
também variados, através de uma série de planos de informação que se sobrepõe corretamente em qualquer localização.
Dentre os mais variados campos de aplicação do SIG, pode-se destacar (MAGUIRE, 1991):
a) Agricultura quando relacionada ao plantio de extensas áreas de monocultura;
b) Saúde pública: os SIG's têm se revelado uma ferramenta eficaz para mapear os casos e fazer seu controle, conduzindo mais rapidamente a informação local às esferas de decisão, como em casos de epidemia;
c) Meio ambiente: os projetos que tratam do meio ambiente se caracterizam por um conjunto complexo de variáveis que necessitam de 'cruzamentos' automatizados para uma análise adequada. Normalmente são considerados os dados relativos aos solos, clima, hidrografia, declividades, uso e ocupação do solo, vegetação, etc. Por meio de análises espaciais, como funções disponíveis nos softwares de geoprocessamento, é possível identificar e visualizar as relações existentes entre os diferentes níveis de informação;
d) Planejamento urbano: os sistemas de informação geográfica (SIG’s) representam uma ferramenta extremamente útil para os propósitos do planejamento municipal. Por reunirem um extenso conjunto de aplicativos para coletar, armazenar, recuperar, transformar e representar visualmente dados espaciais e também dados estatísticos ou textuais a eles relacionados, representam um grande passo no sentido de uma maior racionalização no planejamento e no gerenciamento de recursos no rol de atividades de administrações municipais.
2.5.3 Sensoriamento Remoto
Segundo Avery e Berlin (1992) e Meneses (2001), sensoriamento remoto é uma técnica para obter informações sobre objetos através de dados coletados por instrumentos que não estejam em contato físico como os objetos investigados.
Por não haver contato físico, a forma de transmissão dos dados (do objeto para o sensor) só pode ser realizada pela Radiação Eletromagnética, por ser esta a única forma de energia capaz de se propagar pelo vácuo. Considerando a Radiação Eletromagnética como uma forma de energia, o Sensoriamento Remoto pode ser definido com maior rigor como uma medida de trocas de energia que resulta da interação entre a energia contida na Radiação Eletromagnética de determinado comprimento de onda e a contida nos átomos e moléculas do objeto de estudo.
Três elementos são fundamentais para o funcionamento de um sistema de Sensoriamento Remoto: Objeto de estudo, Radiação Eletromagnética e um Sensor. Dozier e Goetz (1989) ressaltam que para as ciências naturais é cada vez mais necessária a compreensão da Terra como um sistema integrado e, para que essa abordagem seja contemplada, os sistemas sensores tendem a se ajustar espacial, espectral, radiométrica e temporalmente às escalas apropriadas as pesquisas. Para as escalas detalhadas são necessários sensores que possuam capacidade de detalhamento espacial e espectral.
Os dados de sensoriamento remoto têm-se mostrado extremamente úteis para estudos e levantamentos de recursos naturais, principalmente por (MENESES, 2001):
a) Sua resolução temporal que permite a coleta de informações em diferentes épocas do ano e em anos distintos, o que facilita os estudos dinâmicos de uma região;
b) Sua resolução espectral que permite a obtenção de informações sobre um alvo na natureza em distintas regiões do espectro, acrescentando assim uma infinidade de informações sobre o estado dele;
c) Sua resolução espacial, que possibilita a obtenção de informações em diferentes escalas, desde as regionais até locais;
pelo sensor. Quanto maior o número de níveis, maior é a resolução radiométrica, permitindo uma detecção de uma quantidade maior de detalhes.
Outro uso ainda considerado importante por Dozier e Goetz (1989) é a análise dos espectros de reflectância de alta resolução que permite a identificação de minerais em solos e rochas, o exame de partículas suspensas e de fitoplâncton em águas continentais ou costeiras, a estimativa do tamanho dos grãos de neve e de sua contaminação por impurezas e o estudo de processos bioquímicos na cobertura vegetal por meio de feições de absorção.
2.5.4 Sistema sensor Land Remote Sensing Satellite (LANDSAT)
A série LANDSAT foi iniciada no final da década de 60, a partir de um projeto desenvolvido pela Agência Espacial Americana dedicado exclusivamente à observação dos recursos naturais terrestres. O primeiro satélite da série começou a operar em 1972 e a última atualização ocorreu em 1999 com o lançamento do LANDSAT-7.
Tabela 4: Características dos satélites da série LANDSAT.
Missão Land Remote Sensing Satellite (Landsat)
Instituição
Responsável NASA (National Aeronautics and Space Administration)
País/Região Estados Unidos
Satélite LANDSAT 1 LANDSAT 2 LANDSAT 3 LANDSAT 4 LANDSAT 5 LANDSAT 6 LANDSAT 7
Lançamento 27/7/1972 22/1/1975 5/3/1978 16/7/1982 1/3/1984 5/10/1993 15/4/1999
Situação
Atual (06/01/1978)Inativo (25/02/1982)Inativo (31/03/1983)Inativo Inativo (1993) em atividade (05/10/1993)Inativo Inativo (2003)
Órbita Polar, Circular e heliossíncrona Polar, Circular e heliossíncrona Polar, Circular e heliossíncrona Polar, Circular e heliossíncrona Polar, Circular e heliossíncrona s.d. Polar, Circular e heliossíncrona
Altitude 917 km 917 km 917 km 705 km 705 km s.d. 705 km
Inclinação 99º 99º 99º 98,20º 98,20º s.d. 98,3º
Tempo de Duração da
Órbita
103,27 min 103,27 min 103,27 min 98,20 min 98,20 min s.d. 98,9 min
Horário de
Passagem 9:15 A.M. 9:15 A.M. 9:15 A.M. 9:45 A.M. 9:45 A.M. s.d. 10:00 A.M.
Período de
Revisita 18 dias 18 dias 18 dias 16 dias 16 dias s.d. 16 dias
Instrumentos
Sensores RBV e MSS RBV e MSS RBV e MSS MSS e TM MSS e TM ETM ETM+
Tabela 5: Principais instrumentos sensores e suas características.
Sensor Bandas Espectrais Resolução Espectral Resolução Espacial Resolução Temporal Imageada Faixa
MSS
4 0,5 - 0,6 µm
80 m
18 dias 185 km
5 0,6 - 0,7 µm
6 0,7 - 0,8 µm
7 0,8 - 1,1 µm
8 (somente para o
Landsat 3) 10,4 - 12,6 µm 120 m
TM
1 0,45 - 0,52 µm
30 m
16 dias 185 km
2 0,50 - 0,60 µm
3 0,63 - 0,69 µm
4 0,76 - 0,90 µm
5 1,55 - 1,75 µm
6 10,4 - 12,5 µm 120 m
7 2,08 - 2,35 µm 30 m
ETM+
1 0,45 - 0,52 µm
30 m
16 dias 185 km
2 0,50 - 0,60 µm
3 0,63 - 0,69 µm
4 0,76 - 0,90 µm
5 1,55 - 1,75 µm
6 10,4 - 12,5 µm 60 m
7 2,08 - 2,35 µm 30 m
8 0,50 - 0,90 µm 15 m
Fonte: adaptado de EMBRAPA, 2004.
Dentre as principais aplicações do LANDSAT, destaca-se (NOGUEIRA, 2004):
a) Acompanhamento do uso agrícola das terras; b) Apoio ao monitoramento de áreas de preservação; c) Atividades energético-mineradoras;
d) Cartografia e atualização de mapas; e) Desmatamentos;
f) Detecção de invasões em áreas indígenas; g) Dinâmica de urbanização;
h) Estimativas de fitomassa;
i) Monitoramento da cobertura vegetal; j) Queimadas Secas e inundações ;
2.5.5 Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)
O mapeamento de fisionomias vegetais por meio de técnicas de sensoriamento remoto tem se mostrado uma ferramenta importante para o monitoramento, o planejamento do uso do solo e a conservação da natureza (CROSTA, 1992). As imagens de satélites, em meio digital, contêm informações sobre alvos na superfície que podem ser extraídas através de métodos de processamentos de imagens.
De acordo com Shimabukuro (1999 apud MOREIRA 2005) a assinatura espectral característica de uma vegetação verde e sadia mostram um evidente contraste entre a região do visível, especificamente no vermelho e do infravermelho próximo. Quanto maior for o contraste, haverá maior vigor da vegetação da área imageada. Este é o princípio em que se baseiam os índices de vegetação, que combinam a informação espectral nestas duas bandas do espectro eletromagnético.
A reflectância na região do vermelho (em torno de 0,6 a 0,7 μm) é baixa
devido à absorção pelos pigmentos das folhas, principalmente da clorofila. Entretanto, a região do infravermelho (em torno de 0,8 a 0,9 μm) possui alta
reflectância devido ao espalhamento da estrutura das células das folhas.
Existem diversos índices de vegetação que têm sido desenvolvidos para auxiliar no monitoramento da vegetação e na identificação de culturas. Porém, no sensoriamento remoto orbital, o mais utilizado é o Índice de Vegetação de Diferença Normalizada (NDVI) (ROUSE et al., 1973), que é calculado por meio da equação 1.
) ( ) ( R NIR R NIR NDVI + − = Onde:
• NIR é a energia refletida na região do infravermelho próximo;
• R é a energia refletida na região do vermelho do espectro eletromagnético.
correlacionado com variáveis ambientais como precipitação, temperatura e tipos de solos e no monitoramento de florestas tropicais, entre outras aplicações.
Ainda, conforme apontado por Fontana et al. (1998), as mudanças estruturais da vegetação no decorrer da estação de crescimento resultam em uma diferenciação da sua reflectância, o que permite empregar o NDVI para o monitoramento da vegetação, bem como distinguir diferentes tipos de vegetação e detectar possíveis problemas de crescimento.
2.5 Análise Estatística
Regressão é a estimação de uma variável (dependente) em função de uma ou mais variáveis (independentes). Sendo x a variável independente e y a variável dependente, pode-se determinar a relação funcional entre as mesmas y=f(x) a partir de uma amostra de valores de x e y (BONINI, 1972).
Se a variável independente x corresponder ao tempo, os dados representarão os valores de y em diversos momentos. Os dados ordenados em relação ao tempo são denominados séries temporais. A reta ou a curva de regressão de y para x, neste caso, é denominada de tendência e é freqüentemente empregada para as finalidades de avaliação, predição ou previsão (SPIEGEL, 1961).
Já a correlação é o grau de relação entre duas ou mais variáveis. O índice procura determinar o quão bem uma equação linear (ou de outra espécie) descreve ou explica a relação entre as variáveis. Se todos os valores das variáveis satisfazem exatamente uma equação, diz-se que elas estão perfeitamente correlacionadas ou que há correlação entre elas (SPIEGEL, 1961).
2.5.1 Teste t de Student
O teste t tem por objetivo é testar a igualdade entre duas médias. O teste supõe independência e normalidade das observações. No caso de se querer comparar dois grupos, a Hipótese Nula (H0) é que a diferença das médias é zero, isto é, não há diferenças entre os grupos. A hipótese de nulidade, portanto, refere-se à hipótese de que essas grandezas, ou essas médias, sejam estatisticamente iguais, naturalmente a certo grau de probabilidade de que essa igualdade seja real. Por sua vez, a expressão H1 indica apenas a hipótese alternativa para H0, ou seja, a hipótese de que não haja igualdade estatística entre as grandezas confrontadas e isso, evidentemente, também a um determinado grau de probabilidade de que sejam de fato diferentes (D’HAINAUT, 1975).
Mesmo quando há pouco ou nenhum relacionamento entre variáveis numa população, é ainda possível obter valores amostrais que façam as variáveis parecerem relacionadas, pois fatores aleatórios na amostragem podem produzir um relacionamento aparente, decorrente apenas de flutuações da amostragem, onde nenhum existe. Daí a importância de se testarem os resultados a fim de decidir se estes são estatisticamente significativos (LAPPONI, 2000).
O erro padrão do coeficiente b indica, por um lado, aproximadamente quão distante o coeficiente b está do coeficiente da população B, devido à variabilidade amostral. Enquanto o teste de significância para b indicará se este coeficiente angular estimado é ou não diferente de zero, a hipótese, teórica ou empírica, nula assumida na análise. Assim, a significância do coeficiente de regressão pode ser testada comparando-se a estatística t (distribuição de Student) calculada a partir de seu erro padrão (LAPPONI, 2000).
3. Descrição da Área de Estudo
3.1 Localização da área de estudo
A Bacia Hidrográfica do Alto curso do Rio Descoberto situa-se no quadrante de S 15°35’00” a 15°48’00” latitude Sul e de W 48°03’00” a 48°15’00” longitude Oeste, abrangendo uma área de 452 km², pertencente à Bacia do Rio Paraná, de acordo com a figura 3.
Figura 3: Mapa de localização da Bacia do Alto Descoberto. Fonte: Adaptado de Reatto, 2003.
3.2 Expansão Urbana do Distrito Federal e Entorno
A Região Integrada de Desenvolvimento do Distrito Federal e Entorno (RIDE/DF), criada pela Lei Complementar n.º 94, de 19 de fevereiro de 1998 e regulamentada pelo Decreto n.º 2.710, de 04 de Agosto de 1998, alterado pelo Decreto n.º 3.445, de 04 de maio de 2000. Consideram-se de interesse da RIDE os serviços públicos comuns ao Distrito Federal, aos Estados de Goiás e de Minas Gerais e aos municípios que a integram, como por exemplo:
a) saneamento básico, em especial o abastecimento de água, a coleta e o tratamento de esgoto e o serviço de limpeza pública;
b) uso, parcelamento e ocupação do solo;
c) proteção ao meio ambiente e controle da poluição ambiental; d) aproveitamento de recursos hídricos e minerais;
A população do DF cresceu 11,4 vezes no período de 1960 a 1991. Em 1997 apresentava taxa de 2,8%, alta para o padrão brasileiro da época que era de 1,6%. A densidade demográfica é de 3,14 hab/ha, distribuída de forma desigual no território – 63% da população se concentram no quadrante sudoeste. Hoje, entretanto, a população cresce muito mais rápido no Entorno, sendo oriunda tanto do próprio DF, devido à insuficiente oferta de lotes e habitações, como de fora dele. O saldo migratório do período de 1991/96 foi de 13 mil habitantes por ano, no DF, e de 27 mil habitantes por ano, no Entorno.
O DF apresenta o maior Índice de Desenvolvimento Humano (IDH) do País (0,845). Os municípios do Entorno apresentam médio desenvolvimento humano (variam entre 0,57 e 0,72) e evoluíram ao longo do período de avaliação, apesar de todas as localidades do Entorno apresentarem IDH-M inferior à média goiana, exceto Cidade Ocidental e Valparaíso de Goiás. Deve-se assinalar que na dimensão “renda” as diferenças entre Entorno e DF são ainda mais acentuadas.
país (SECRETARIA DE ESTADO DE DESENVOLVIMENTO URBANO E HABITAÇÃO, 1999).
Grande parte do território do DF esta inserida em áreas de proteção ambiental. Entretanto, a área de cobertura vegetal nativa do DF reduziu cerca de 60% nos últimos 40 anos. Por outro lado, a área urbana, em 2004, já corresponde a quase 10% de seu território.
De acordo com A Secretaria de Estado de Desenvolvimento Urbano e Habitação (2002), 30% das moradias do DF são inadequadas em relação às necessidades da população, como as ocupações de fundo de lotes, loteamentos irregulares de baixa renda e “invasões”.
O número de moradias localizadas em “invasões” em 2000 era de 17.505, caracterizando um crescimento superior a 100% em relação a 1998, quando o número de famílias cadastradas era de 7.300. A população residente em “invasões” de baixa renda era de 77.400 pessoas, em 2000, representando aproximadamente 3,5% a população urbana do Distrito Federal.
3.3 Caracterização biofísica do DF
3.3.1 Clima
Figura 4: Cartograma de Clima do Distrito Federal, segundo classificação Köppen. Fonte: Baptista, 1999.
Segundo Baptista (1999), o tipo climático Cwa prevalece para as áreas cujas altimétricas encontram-se entre 1000 m e 1200 m. A temperatura média no mês mais quente é inferior a 22°. O tipo Cwb ocorre nas áreas que estão acima de 1200 m. O mês mais frio possui temperatura média inferior a 18°C, e a média do mês mais quente é inferior a 22°C. As precipitações variam entre 1.500 e 2.000 mm anuais, sendo a média em torno de 1600 mm, alcançando em janeiro o seu maior índice pluviométrico (320 mm/mês) e durante os meses de junho, julho e agosto, chegando à média mensal total da ordem de 50 mm.
Nos últimos anos é notado um aumento da temperatura e conseqüente diminuição da umidade relativa do ar no Distrito Federal. Os anos de 1995 e 1996, por exemplo, apresentaram uma redução no volume de chuvas e registrou-se a ocorrência de veranicos em plena estação chuvosa (BAPTISTA, 1999). Essa alteração no regime de chuvas pode estar contribuindo indiretamente para a redução dos níveis da reserva subterrânea de água, o que conseqüentemente interfere no reabastecimento dos rios e dos reservatórios públicos de abastecimento.
região de clima CWA, que possui temperatura no mês mais frio inferior a 18°C e do mês mais quente com média superior a 22°C.
3.3.2 Geologia e Geomorfologia
A forma do relevo atual se dá a partir da ação de vários fatores abióticos, tais como clima (chuva e temperatura) e processos de intemperização físico-química sobre as rochas. E a ação da água sobre o solo é condicionada por essas características da paisagem. Tais ações podem ser entendidas como infiltração, escoamento superficial e sub-superficial. Assim, ao planejar a ocupação e uso do solo deve-se levar em consideração as limitações que derivam de características geológicas e geomorfológicas.
Segundo King (1957) e Braun (1971) o Distrito Federal situa-se em uma das porções mais elevadas do Planalto Central que corresponde a remanescentes dos aplainamentos resultantes dos ciclos de erosão Sulamericano e Velhas, que se desenvolveram entre o Terciário Inferior e Médio, e entre o Terciário Médio e Superior, respectivamente.
Segundo Ministério do Meio Ambiente (1998), o Distrito Federal é uma área de geologia pouco detalhada, onde as afirmações não são conclusivas do ponto de vista estrutural e estratigráfico, sendo que mascaramento dos litotipos por um manto de intemperismo espesso e extenso agrava o grau de incerteza. A região é parte integrante do setor central da província do Tocantins (ALMEIDA, 1968), situando-se a oeste do cráton do São Francisco e a leste do maciço mediano de Goiás.
Segundo Ab’Saber (1977), as características geomorfológicas da paisagem do domínio morfoclimático do Cerrado resultam de uma prolongada interação de regime climático tropical semi-úmido com fatores litológicos, edáficos e bióticos.
O Distrito Federal, de acordo com as características do relevo, foi dividido em 5 compartimentos: Chapadas Elevadas ou Planaltos, Rebordos, Escarpas, Planos Intermediários e Planícies (MARTINS e BAPTISTA, 1998), como mostrado pela figura 5.
Figura 5: Compartimentação Geomorfológica do DF. Adaptado de Martins e Baptista, 1998.
A APA do Rio Descoberto está situada nas compartimentações do tipo Planos intermediários (em sua maior parte), nos Planaltos e Rebordos (menor porção), quando considerando a figura 5.
3.3.3 Hidrografia
Figura 6: Mapa Hidrológico do Distrito Federal. Adaptado de Agência Reguladora de Águas e Saneamento do Distrito Federal, 2007.
A Área de Proteção Ambiental do Descoberto localiza-se acima de 1000 metros de altitude e apresenta-se como dispersora de águas para a bacia Platina. Com base na classificação empírica por formas (HOWARD, 1967 apud MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 1998), a Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto apresenta-se como centro dispersor de drenagem subdendrítico.
O Lago Descoberto representa o principal manancial hídrico da APA tendo em vista ser o responsável por mais de 60% da água que abastece o Distrito Federal, compreendendo uma área de 452 km², 14,8 km² de espelho d’água, comprimento máximo de 25,5 km², profundidade máxima de 32 m, largura máxima de 8 km e volume de 560 x 106 m³. O reservatório, cujo enchimento iniciou-se em 1973, foi construído pelo represamento do rio Descoberto, dos ribeirões Rodeador e das Pedras e dos córregos Rocinha, Coqueiro, Olaria, Chapadinha e Engenho Queimado (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 1998).
compreende uma área de 825 km², e 14% dela corre em terras do Distrito Federal. A área estudada está situada na porção superior da Bacia do Rio Descoberto e vai desde sua montante até a barragem do Lago do Descoberto. Compreende uma área de 452 km² que é equivalente a 54,79% do total da bacia do Descoberto (figura 7) (REATTO, 2003).
Figura 7: Mapa hidrográfico da bacia do Alto Descoberto. Fonte: Adaptado de Reatto, 2003.
Aparentemente há uma diminuição nas vazões médias ao longo do ano, como é o caso do rio Descoberto à jusante da barragem. Em 1981, a vazão máxima foi de 46 m³/s e a média foi de 9,62 m³/s, enquanto que em 1995 esses valores foram de 30,8 m³/s e 5,3 m³/s (MMA, 1998).
3.3.4 Solos
Os solos do DF (figura 8) representam bem os solos da região do cerrado (Cline & Buol 1973). A melhor fonte de informações sobre os solos encontrados no DF é o trabalho realizado pelo Serviço Nacional de Levantamento de Solos (EMBRAPA, 1978), de onde se obteve o mapa pedológico do DF, na escala 1:100.000. Segundo levantamento da EMBRAPA (1978), no DF predominam os latossolos vermelho-escuro (38,68%), vermelho-amarelo (15,84%) e cambissolo álico (31,02%). Ainda no mesmo estudo foram identificados, na área da APA do Descoberto, quatro tipos de solos: Latossolos vermelho-escuros – LVE; Latossolos vermelho-amarelos; Solos hidromórficos (Hi) e Cambissolos.
Figura 8: Mapa de Solos do DF (EMBRAPA, 2004).
unidade de planejamento e gestão já se configura em diversas experiências nas mais variadas cidades e regiões brasileiras. A APA do Descoberto é um exemplo, onde o direcionamento legal foi estabelecido para a Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto, mesmo não se notando tão claramente o cumprimento de tais normas
De acordo com Reatto (2003), a área da Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto possui os principais tipos de solo e a porcentagem em relação à área total da bacia (42.021,4 ha), segundo a tabela 6 e figura 9.
Tabela 6: Tipos de solo e porcentagem de ocupação da Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto
Tipo de Solo % de ocupação na área da bacia Latossolo Vermelho
Latossolo Vermelho-Amarelo Nitossolo Hálpico
Cambissolo
Neossolo Quartzênico Gleissolo Hálpico Gleissolo Melânico Plintossolo
Neossolo Flúvico
34,09% 36,58% 0,24% 13,8% 0,17% 3.38% 1,58% 1,11% 0,50%
Figura 9: Classes de solo para a Bacia do Alto Descoberto. Fonte: Adaptado de Reatto, 2003.
3.3.5 Vegetação
O ecossistema cerrado, que ocupa a maior parte do Planalto Central do Brasil, constitui o berço dispersor das águas, tornando-se uma região estratégica para onde devem ser direcionados todos os esforços no sentido da conservação e recuperação dos seus sítios naturais formadores de bacias hidrográficas importantes (EITEN, 1994).
Figura 10: Fitofisionomias de cerrado para a área da bacia hidrográfica do Alto Descoberto. Fonte: Adaptado de Reatto, 2003.
O regime hídrico é diretamente afetado pela dinâmica e manejo da vegetação, que podem contribuir tanto para sua perfeita manutenção e circulação no planeta ou ainda para sua indisponibilidade (VIEIRA, 2000). Diante desse quadro, a Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto, que possui intenso processo de ocupação, decorrente dos fluxos migratórios, do crescimento populacional e do desenvolvimento sócio-econômico sofreu mudanças na dinâmica da vegetação, onde ações antrópicas têm feito com que inúmeros impactos sejam desencadeados ao longo do tempo, influenciando diretamente tanto na qualidade, quanto na quantidade dos recursos hídricos.
3.3.6 Fauna
16 filos de invertebrados, incluindo um grande numero de insetos. Apesar de poucos estudos desenvolvidos na área, é provável que grande parte da fauna do DF não seja representada na APA do Descoberto, tendo em vista uma degradação da vegetação, o adensamento populacional, as vias de acesso aos diferentes pontos e a presença de chácaras com produção agropecuária.
A fauna da região é um misto de influência das bacias hidrográficas do Paraná e do Maranhão. As características hidrográficas, geomorfológicas e fitofisioeconômicas sugerem a ocorrência de constantes migrações de fauna por corredores aquáticos representados pelas matas de galeria e áreas vizinhas dos cursos d’água que nascem nas chapadas do DF e deságuam nos afluentes das bacias mencionadas. Nesse contexto é importante ressaltar que a APA do Descoberto faz fronteira com a APA da Cafuringa, e o Parque Nacional de Brasília os quais abrigam, de maneira bem preservada, os diferentes tipos fisionômicos de vegetação e representantes típicos da fauna do bioma Cerrado (MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE, 1998).
3.4 Descrição da Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto
A área da bacia encontra-se situada no DF e no estado de Goiás, entre as coordenadas Universal Transversa de Mercator (UTM), norte 8.271.000 e 8.225.000 e leste 791.000 e 814.000, possui como limite à leste o Lago de Santa Maria, onde está localizado o Parque Nacional de Brasília; a oeste a Bacia do Rio Verde, onde estão os municípios goianos de Santo Antônio do Descoberto e Padre Bernardo; ao norte a Bacia do Rio Maranhão e ao sul a sub-bacia do Rio Melchior (CARMO, 2005).
O Rio Descoberto abastece cerca de 70% da população do DF (CAESB, 1999). Nasce a 1.300m de altitude na região noroeste do Distrito Federal, desenvolvendo-se inicialmente nos contrafortes da Chapada da Veredinha no Planalto Central e segue na direção NW, após a confluência de seus formadores: os córregos Capão da Onça e Bucanhão (BRITO, 1999).
(cidade basicamente agrícola), o Ribeirão Rodeador, o Capão Comprido e o Ribeirão das Pedras. Entre Rodeador e Capão Comprido, localiza-se a Colônia Alexandre Gusmão (INCRA) responsável pela produção de 40% dos produtos hortifrutigranjeiros consumidos no DF. A maioria dos produtores rurais que trabalham na colônia, prepara os terrenos para o plantio sem os cuidados necessários, retirando a faixa de vegetação (mata ciliar) dos percursos d'água e usando agrotóxicos no cultivo dos hortifrutigranjeiros várias vezes ao ano (RÊGO, 1997).
Continuando o percurso na direção sul, o RD recebe contribuição dos Córregos Chapadinha, Bocaina e Dois Irmãos, sendo que nesta área existem muitas chácaras com plantio de hortaliças. Logo adiante se encontra com seu principal afluente, o Rio Melchior, que possui no seu mesmo braço formador o Córrego Taguatinga. Este córrego recebe esgoto sem tratamento das cidades-satélites de Taguatinga, Ceilândia, Samambaia e Águas Claras. Mais à frente, o Rio Descoberto encontra-se com o Rio Corumbá.
A Bacia Hidrográfica do Rio Descoberto formou-se sobre os Grupos Paranoá (Idade Meso/Neoproterozóico) e Araxá (Idade Neoproterozóico), a maior parte da bacia pertence ao Grupo Paranoá, o Grupo Araxá está limitado ao setor sudoeste do DF 18-20. Os solos que ocupam grande parte do Distrito Federal são latossolos vermelho-escuro, cambissolos e latossolos vermelho-amarelo, sendo que os latossolos ocupam mais da metade da Bacia do Descoberto (EMBRAPA, 1978; CAESB, 1985).
A cobertura vegetal na Bacia é do tipo campo limpo de cerrado, cerrado, vegetação herbácea (ervas) de zonas úmidas, mata ciliar e reflorestamento (RÊGO, 1997; CAESB, 1985), ocupando 33; 20,5; 13,6; 5 e 1,5% da Bacia, respectivamente.
3.5 Ordenamento territorial
O ordenamento do uso e da ocupação envolve o resultado de um processo político-administrativo no qual o conhecimento técnico, ao lado de outros critérios, e utilizado para fundamentar a adoção de diretrizes e normas legais, visando atingir objetivos socialmente negociados, que implicam um conjunto de sanções ou incentivos sociais que restringem o uso de recursos e da ocupação do território (SCHUBART, 2000).
O ordenamento territorial serve para impedir que a propriedade individual seja utilizada exclusivamente da maneira desejada pelo proprietário, garantindo a obediência as determinações da administração pública que, subsidiada pelo planejamento ambiental, deverá discernir entre os tipos de usos dos recursos permissíveis para cada área de seu território, permitindo a utilização racional dos recursos naturais e impedindo os efeitos danosos do desenvolvimento desordenado (SCHUBART, 2000).
O crescimento da população urbana tem sido acelerado nas ultimas décadas no Brasil. Esse crescimento urbano tem sido caracterizado por expansão irregular de periferia com pouca obediência da regulamentação urbana relacionada como Plano Diretor e normas especificas de loteamentos, além da ocupação irregular de áreas públicas (COIMBRA, 1999).
O Distrito Federal segue a lógica nacional de adquirir direito a moradia, qual seja, ocupar a área irregularmente e depois pressionar o poder público para obter a regularização ou mesmo o assentamento em outra localidade. Há assim, um completo colapso entre o público e o privado no Distrito Federal que vai desde a permissividade das autoridades até a invasão de áreas públicas (DISTRITO FEDERAL, 2000).
3.6 APA da Bacia do Rio Descoberto/GO
A APA é uma Unidade de Conservação de Uso Direto dos recursos naturais, segundo categorização da The World Conservation Union - IUCN ou ainda, segundo o art. 15º da Lei nº 9.985 de 18 de julho de 2000, que institui o SNUC – Sistema Nacional de Unidades de Conservação:
A Área de Proteção Ambiental é uma área em geral extensa, com um certo grau de ocupação humana, dotada de atributos abióticos, bióticos, estéticos ou culturais especialmente importantes para a qualidade de vida e o bem-estar das populações humanas, e tem como objetivos básicos proteger a diversidade biológica, disciplinar o processo de ocupação e assegurar a sustentabilidade do uso dos recursos naturais.
Também, segundo a Resolução CONAMA N° 10/88, artigo 1°, as APAs:
[...] são unidades de conservação, destinadas a proteger e conservar a qualidade ambiental e os sistemas naturais ali existentes, visando a melhoria da qualidade de vida da população local e também objetivando a proteção dos ecossistemas regionais.
Um dos fatores que diferencia a APA das demais unidades de conservação é o fato de, contornando um dos grandes problemas que é a desapropriação das terras, permitir que as mesmas permaneçam sob o domínio dos proprietários, mesmo que submetidas a restrições de uso do solo e dos recursos naturais, de acordo com os planos de manejo elaborados para atender aos objetivos de proteção. Esta peculiaridade introduz um caráter de complexidade à questão trazendo em cena a busca de práticas de sustentabilidade que promovem a convivência harmônica do ser humano e seus sistemas produtivos com o meio em que vive. Decorrentes desta característica, certamente, poderão surgir muitos conflitos entre o uso dos recursos naturais e a sua proteção, por não existir harmonia ou equilíbrio nas relações econômicas, políticas e também ambientais (CÔRTE, 1997).
