A água como indicadora da sustentabilidade de agroecossistemas

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1 Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica, 7., 2010, Belo Horizonte A água como indicadora da sustentabilidade de agroecossistemas Diego Nogueira da Silva (1), Antônio de Pádua Alvarenga (2), José Mário Lobo Ferreira (2) (1) Bolsista PIBIC FAPEMIG/EPAMIG, dinogueiras@yahoo.com.br; (2) Pesquisadores/Bolsistas BIP FAPEMIG/EPAMIG - Viçosa, MG, padua@epamig.br Introdução A preocupação com a sustentabilidade dos agroecossistemas tem ganhado importância em razão da crescente percepção pelos agricultores de que a agricultura é causa e vítima da degradação ambiental. A perda da biodiversidade e a degradação dos solos impõem desafios crescentes aos agricultores e demonstram que há sérios problemas com o sistema produtivo convencional. Por outro lado, a sociedade, ao se deparar com o aquecimento global, contaminação dos alimentos por agrotóxicos e poluição dos recursos hídricos, pergunta: qual a contribuição da agricultura ao aumento ou à mitigação desses problemas? Para tentar responder a essa pergunta, são necessárias ferramentas que apontem o desempenho ambiental dos agroecossistemas, bem como o seu grau de sustentabilidade. É necessário detectar tendências de degradação em estádios iniciais e valorar serviços ambientais prestados pelos agricultores. Uma das convergências conceituais é de que a sustentabilidade possui três dimensões básicas: ambiental, econômica e social, não sendo permitido trade-offs entre elas, sob pena de comprometer as bases de sustentação do sistema como um todo. Ao posicionar as soluções dos problemas ambientais no campo do complexo, admite-se a insuficiência das abordagens científicas, utilizadas até então, e depara-se com o desafio de indicar o funcionamento de sistemas por meio de componentes. Dessa forma, a análise do ciclo hidrológico (qualidade, quantidade e fluxo de água na bacia hidrográfica) desponta como indicador promissor para mensurar a saúde de um agroecossistema. Serão abordados conceitos e metodologias utilizados na investigação da sustentabilidade de um agroecossistema, utilizando a água como indicadora.

2 EPAMIG. Resumos expandidos 2 Material e Métodos Realizou-se um levantamento em literaturas brasileira e internacional, para identificar os principais índices, parâmetros, conceitos e metodologias em estudos hidrológicos. Do levantamento realizado (cerca de 50 trabalhos), foram identificados os parâmetros e os índices mais utilizados. Foi definido um grupo de parâmetros, que deram origem a quatro índices: qualidade de água superficial, qualidade de água subterrânea, potencial de contaminação por agrotóxicos e contaminação por metais pesados (os dois últimos para água superficial). Resultados e Discussão O gerenciamento de questões ambientais envolve a interação do meio físico e biológico e, consensualmente, adota-se como sistema de estudo a bacia hidrográfica. Microbacia hidrográfica é a área de formação natural, drenada por um curso d água e seus afluentes, a montante de uma seção transversal considerada, para onde converge toda a água da área em estudo. Ao analisar o ciclo hidrológico em uma microbacia hidrográfica, podem-se identificar os processos-chave para a conservação do recurso água. Quando se trabalha com a quantidade de água em uma bacia hidrográfica, a preocupação é com o balanço hídrico, sendo quantificados a precipitação, a evapotranspiração, a percolação profunda (recarga de aquíferos) e os escoamentos superficiais e subterrâneos (CORRÊA; TEIXEIRA, 2007). Entretanto, na agricultura, o interesse se volta para a água superficial, por ser a principal responsável pela irrigação e pela dessedentação de animais. A vazão de um corpo hídrico em uma determinada época do ano é o reflexo da ocorrência simultânea de dois processos de escoamento, o subterrâneo e o superficial (MACHADO, 2006). Percebe-se então que existe uma variação natural na vazão, que será acentuada ou amenizada a depender de qual processo de escoamento se dá de forma mais intensa. Normalmente, a irrigação e a dessedentação dos animais ganham importância na época da seca. Daí a preocupação em infiltrar a maior quantidade de água possível no

3 Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica, 7., 2010, Belo Horizonte 3 solo durante o período chuvoso, para que essa água abasteça o lençol subterrâneo e, consequentemente, os corpos hídricos no período seco. A dificuldade na utilização da vazão como parâmetro de sustentabilidade é a grande variação temporal natural e a necessidade de séries históricas de dados (30 anos), que permitam traçar tendências de aumento ou diminuição da vazão em determinado período. A vazão foi então descartada como parâmetro para medir a sustentabilidade de um agroecossistema. Apesar disso, a quantidade de água é um dos aspectos mais bem estudados do ciclo hidrológico, por meio de redes de monitoramento e modelagem (SOARES, 2001). A qualidade de água em corpos hídricos apresenta dinâmica parecida com a vazão, pois os dois processos fundamentais na sua determinação são: escoamento superficial e subterrâneo. O primeiro é responsável pela incorporação de minerais oriundos da lixiviação do solo e do intemperismo das rochas aos rios, podendo ser responsável, por exemplo, pela presença de metais pesados nessa água. O segundo carrega nutrientes, matéria orgânica e o próprio solo aos corpos hídricos, contribuindo para a acentuada perda de qualidade da água no período chuvoso do ano. Um dos grandes problemas ao se trabalhar com qualidade de água é a definição do local, época e periodicidade da amostragem. Como a poluição na agricultura normalmente é difusa, não existem fontes pontuais de poluição que permitam a determinação de comprimento de mistura, bem como o ritmo temporal de incorporação dos poluentes aos corpos hídricos (SOARES, 2001). Faltam também séries históricas que permitam identificar a magnitude da variação natural dos parâmetros de qualidade de água, para que seja possível a linearização das fontes de variação natural e traçar comparações entre diferentes agroecossistemas e a evolução deles ao longo do tempo. No monitoramento da qualidade da água, sempre corre-se o risco de cair na síndrome do rico em dados, pobre em informação (SOARES, 2001). A legislação ambiental brasileira é reconhecida como uma das mais completas do mundo, incorporando os recursos naturais como recursos da coletividade. A Resolução n o 357 (CONAMA, 2005) é fundamental para a implementação da política nacional de recursos hídricos. Essa resolução estipula os valores máximos de uma gama de parâmetros, físicos e biológicos,

4 EPAMIG. Resumos expandidos 4 que permitem o gerenciamento e a adequação da qualidade da água ao seu uso. Outro instrumento valioso é a implantação de redes de monitoramento de qualidade de água em alguns Estados, como São Paulo e Minas Gerais. A rede mineira possui periodicidade de coleta trimestral e abrange bacias e rios representativos do Estado. Essa rede realiza as análises inclusas na Resolução n o 357 (CONAMA, 2005) e acrescenta alguns parâmetros modernos, como a ecotoxicidade, estando os resultados do monitoramento disponíveis na internet. Um índice utilizado para sintetizar os resultados do monitoramento da rede mineira é o índice de qualidade de água (IQA) adaptado da National Sanitation Foundation (NSF). Esse índice tem nove parâmetros em sua composição. Diante da ampla adoção em diversos trabalhos, é possível fazer comparações com outras redes de monitoramento. No entanto, para um trabalho no nível de propriedade rural, alguns dos parâmetros não se adéquam por ser necessária a incubação ou análise em laboratórios, o que implica em coleta e envio de amostras com agilidade, resultando em alto custo de monitoramento. Outro parâmetro com alto custo, mas de monitoramento necessário, é a contaminação de recursos hídricos por agrotóxicos. Com o objetivo de contornar parte das limitações citadas anteriormente, foram selecionados parâmetros e formulados quatro índices para indicar se há impactos do sistema produtivo no funcionamento do agroecossistema, especificamente na qualidade de água: a) índice de qualidade de água superficial: focado na erosão e no lançamento de efluentes aos corpos hídricos; os parâmetros analisados serão oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, sólidos totais, potencial hidrogeniônico, nitrato total e fosfato total; b) índice de potencial de contaminação por agrotóxicos: modela o potencial de contaminação dos recursos hídricos por agrotóxicos; é formulado com dados disponíveis na literatura, portanto não apresenta nenhum custo de monitoramento. Os dados necessários são meia-vida do princípio ativo, adsorção ao solo e matéria orgânica, toxicidade da formulação e volume de calda aplicado;

5 Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica, 7., 2010, Belo Horizonte 5 c) índice de contaminação por metais pesados: formulado para detectar a presença de metais pesados nos corpos hídricos: chumbo, cádmio, zinco e cobre, comumente encontrados em adubos e agrotóxicos; d) índice de qualidade de água subterrânea - está voltado para aspetos sanitários da água utilizada pelos agricultores, oriunda-se de água subterrânea. Serão analisados os parâmetros coliformes fecais, nitrogênio total e fosfato total. Conclusão Diante das limitações metodológicas e operacionais, sobretudo relacionadas com o custo e a necessidade do envio das amostras, logo após a coleta, para laboratórios especializados, após revisão de literatura e consulta com especialistas de instituições que trabalham com esses indicadores, foi adotado um conjunto de indicadores que permitem fazer avaliações com custo mais reduzido, com base técnico-científica (os indicadores selecionados possuem extensa bibliografia) e com maior facilidade de coleta de dados. Referências CONAMA. Resolução n o 357, de 17 de março de Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Diário Oficial [da] república Federativa do Brasil, Brasília, 17 mar Disponível em: < Acesso em: dez CORRÊA, M.A.; TEIXEIRA, B.A.N. Desenvolvimento de indicadores de sustentabilidade para gestão de recursos hídricos no âmbito de comitê de bacia hidrográfica. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, 24., 2007, Belo Horizonte. Anais... Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária, v.1, p.1-9.

6 EPAMIG. Resumos expandidos 6 HOFF, M.K.; RODGERS, M.M. Our endangered planet groundwater. Minneapolis: Lerner, p. MACHADO, W.C.P. Indicadores da qualidade da água na bacia hidrográfica do rio Pato Branco f. Tese (Doutorado em Geologia) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, SOARES, P.F. Projeto e avaliação de desempenho de redes de monitoramento de qualidade da água utilizando o conceito de entropia f. Tese (Doutorado em Engenharia Hidráulica) - Universidade de São Paulo, São Paulo, 2001.