RELAÇÃO DO ESTADO ECOLÓGICO DOS RIOS PORTUGUESES COM INDICADORES DE ESCOAMENTO E ESCASSEZ HIDROLÓGICA

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1 RELAÇÃO DO ESTADO ECOLÓGICO DOS RIOS PORTUGUESES COM INDICADORES DE ESCOAMENTO E ESCASSEZ HIDROLÓGICA Francisco N. GODINHO 1, Francisco FREIRE DE CARVALHO 2, João ALMEIDA 3, Paulo J. PINHEIRO 4, Sérgio C. COSTA 5 ; Fernanda GOMES 6 A presente comunicação procede a uma avaliação do estado dos rios portugueses e sua relação com indicadores de escoamento superficial e com estimativas sectoriais de consumo de água. A avaliação tem por unidade a região hidrográfica e utiliza a informação sintetizada dos vários PGBH. Em concreto, foram determinados para cada uma das oito regiões hidrográficas continentais as seguintes variáveis: extensão de rios com estado ecológico bom ou superior, razoável, razoável ou inferior e medíocre ou inferior, escoamento superficial total anual, consumo total anual de recursos hídricos superficiais, e consumo de recursos hídricos superficiais em diferentes sectores de actividade. Foi ainda determinado o índice de escassez. Somente o escoamento total e o estiveram relacionados com a extensão de rios em estado bom ou superior e em estado razoável. Sendo o objectivo geral estabelecido pela DQA o de atingir o bom estado ecológico dos rios, estes resultados podem ser relevantes já que sugerem pela primeira vez uma influência do escoamento e da escassez, não apenas na extensão de massas de água em bom estado, mas também nas massas de água que se encontram próximo desse limiar, mas ainda na classe razoável. Palavras-chave: Directiva-Quadro da Água, escassez, escoamento, estado ecológico, pressões quantitativas, WEI. 1 Doutor em Engenharia Florestal, AQUALOGUS - Engenharia e Ambiente, Alameda dos Oceanos, Edifício Mar do Oriente, Lote AN 2.4, Parque das Nações, Lisboa, Portugal, , fgodinho@aqualogus.pt 2 Engenheiro Civil, AQUALOGUS - Engenharia e Ambiente, Alameda dos Oceanos, Edifício Mar do Oriente, Lote AN 2.4, Parque das Nações, Lisboa, Portugal, , francisco@aqualogus.pt 3 Mestre em Gestão de Recursos Biológicos, AQUALOGUS Engenharia e Ambiente, Alameda dos Oceanos, Edifício Mar do Oriente Lote AN 2.4, Parque das Nações, Lisboa, Portugal, , jalmeida@aqualogus.pt 4 Mestre em Gestão de Recursos Naturais, AQUALOGUS Engenharia e Ambiente, Alameda dos Oceanos, Edifício Mar do Oriente Lote AN 2.4, Parque das Nações, Lisboa, Portugal, , ppinheiro@aqualogus.pt 5 Mestre em Hidráulica e Recursos Hídricos, AQUALOGUS Engenharia e Ambiente, Alameda dos Oceanos, Edifício Mar do Oriente Lote AN 2.4, Parque das Nações, Lisboa, Portugal, Telefone , scosta@aqualogus.pt 6 Mestre em Georecursos e Engenheira do Ambiente, Agência Portuguesa do Ambiente, I,P,, GSiLU - Gabinete de Sistemas de Licenciamento e de Utilizações do Domínio Hídrico. Rua da Murgueira, 9/9A - Zambujal Ap. 7585, Amadora, Telefone , fernanda.gomes@apambiente.pt 1

2 Através da Directiva-Quadro da Água (DQA), o novo conceito de estado (sinónimo de qualidade ou integridade) ecológico dos recursos hídricos ganhou um papel determinante no planeamento e na gestão dos sistemas fluviais. O estado ecológico dos rios determinado através do desvio que os elementos biológicos, hidromorfológicos e físico-químicos apresentam face aos que caracterizam uma situação com baixos níveis de intervenção humana (i.e. rios de referência), passou a balizar o esforço a despender para que os objectivos ambientais estabelecidos nos instrumentos de planeamento possam ser alcançados. O estado da massa de água (unidade base de planeamento) reflecte as pressões, de origem antrópica, sobre ela exercidas, sendo que a níveis superiores de pressão se associam classes de estado mais insatisfatórias (i.e. mais distantes das condições de referência). Em termos gerais, os objectivos ambientais das massas de água devem ser alcançados em horizontes temporais pré-definidos através da aplicação das medidas e acções contidas nos Planos de Gestão de Bacia Hidrográfica (PGBH), que desta forma ganham um claro papel operativo. Estando em vigor os primeiros PGBH portugueses (operacionais até 2015) e encontrando-se em elaboração a segunda geração de planos (que estarão operacionais entre ), considerou-se oportuno proceder a uma avaliação preliminar sobre o estado dos rios portugueses e sua relação com indicadores de escoamento superficial e de pressão quantitativa (i.e. consumos). A avaliação realizada no presente trabalho testa de forma prospectiva a existência de relações entre as características hidrológicas, os consumos e o estado das massas de água da categoria rios de cada região hidrográfica. Embora a escala utilizada no presente trabalho seja demasiado grosseira para permitir avaliar relações ao nível da massa de água, considera-se que a detecção de padrões ao nível da região hidrográfica pode permitir a construção de hipóteses, a testar posteriormente a níveis espaciais de maior detalhe. A avaliação feita no presente estudo tem como unidade de análise a região hidrográfica (Figura 1) e utiliza sobretudo a informação sintetizada dos vários PGBH, que foi obtida no âmbito dos trabalhos preparatórios realizados entre 2010 e 2011 para elaboração do Plano Nacional da Água. Para cada uma das oito regiões hidrográficas continentais foram determinadas as seguintes variáveis: extensão de rios (em km) com estado ecológico bom ou excelente, com estado ecológico razoável, com estado ecológico razoável ou inferior e com estado ecológico medíocre ou mau, escoamento superficial total anual, consumo total anual de recursos hídricos superficiais, e consumo de recursos hídricos superficiais na agricultura, pecuária, indústria, golfe e no sector urbano. O estado das massas de água foi avaliado em Portugal no decurso da elaboração da primeira geração de PGRH. Essa informação apresenta limitações, nomeadamente por apenas incorporar os dois elementos biológicos (os macroinvertebrados bentónicos e o fitobentos) intercalibrados na ocasião (ver INAG, 2009) e por não ter classificado um número expressivo de massas de água, considerando-as como tendo um estado indeterminado. 2

3 A avaliação das disponibilidades de água, dos consumos sectoriais, bem como a determinação do índice de escassez em cada região hidrográfica consta de Carvalho e Almeida (2013), apresentando -se aqui somente uma síntese sobre a obtenção dessa informação. A estimativa dos dados de disponibilidade em recursos hídricos superficiais teve por base a série de escoamento em regime natural obtida na elaboração do Plano Nacional da Água (INAG, 2002). Essa estimativa do regime de escoamento natural utilizou o modelo Temez, sendo o escoamento médio anual gerado em Portugal Continental de 30,8 x10 3 hm 3. Figura 1. Regiões Hidrográficas de Portugal Continental utilizadas no estudo. 3

4 Os consumos de recursos hídricos superficiais considerados neste trabalho (total, agrícola, pecuário, industrial, urbano e golfe) foram também estimados a partir dos cálculos efectuados nos trabalhos realizados entre 2010 e 2011 para elaboração do Plano Nacional da Água (Carvalho e Almeida, 2013). O índice, determinado para cada região hidrográfica, desenvolve o Water Exploitation Index (WEI), sendo definido como a razão entre o volume total de água captado e as disponibilidades hídricas renováveis. O WEI permite a classificação das regiões de acordo com a seguinte escala: sem escassez, < 10, escassez reduzida, entre 10 e 20; escassez moderada entre 20 e e escassez severa, > (Carvalho e Almeida, 2013). A extensão de rios em cada classe de estado foi, por fim, correlacionada com as diferentes variáveis de escoamento e consumo determinadas, tendo-se para o efeito utilizado o programa Statistica (Statsoft, 2000). Com base na informação contida nos PGBH, o estado ecológico dos rios varia entre as oito regiões hidrográficas consideradas (Quadro 1). As regiões hidrográficas 1 e 3 sobressaem pela maior proporção de rios (> 70 da extensão total de rios) em Bom estado. As regiões hidrográficas 4 e 5 apresentam mais de 60 da extensão de rios com estado ecológico bom ou excelente, enquanto as restantes regiões apresentam uma proporção de comprimento de rios nessas classes de estado inferior a. Salienta-se ainda a extensão de rios em mau estado ecológico (superior a 6 da extensão total de rios classificados) da RH2. Quadro 1. Escoamento superficial anual médio, consumos anuais médios de água para diferentes sectores económicos e (adaptado de Carvalho e Almeida, 2013). Região Hidrográfica Classe de Estado Excelente Bom Razoável Medíocre Mau RH1 0,0 73,3 20,3 6,3 0,2 RH2 0,0 42,6 24,3 26,9 6,2 RH3 0,0 71,8 22,0 5,4 0,8 RH4 1,0 69,2 19,5 9,6 0,8 RH5 6,5 57,2 21,2 11,0 4,1 RH6 1,5,0 47,9 12,1 3,4 RH7 0,9 41,7 31,2 25,4 0,1 RH8 0,0 43,1 44,7 9,4 2,9 No Quadro 2 são apresentados os valores de escoamento superficial e dos consumos sectoriais estimados. Como para o estado das massas de água, as variáveis relacionadas com o escoamento e os consumos, incluindo o, variam espacialmente no território português. O escoamento superficial anual médio varia entre um mínimo de 349 hm 3 nas ribeiras do Algarve e um máximo de 9192 hm 3 na RH3 (Douro). Os consumos são igualmente variáveis, reflectindo não apenas as disponibilidades, mas também as 4

5 características socioeconómicas de cada região hidrográfica, podendo salientar-se, a título de exemplo, que os maiores consumos agrícola e urbano se registam na RH5 (Tejo), que o maior consumo turístico e no golfe se verifica na RH8 (ribeiras do Algarve) e que os maiores consumos industriais se registam nas Regiões Hidrográficas 4 e 5. Quadro 2. Escoamento superficial anual médio, consumos anuais médios de água para diferentes sectores económicos e (adaptado de Carvalho e Almeida, 2013). Região Hidrográfic a Escoament o superficial anual médio (hm 3 ) 1 urbano (hm 3 ) industria l (hm 3 ) agrícola (hm 3 ) Consumos pecuári a (hm 3 ) turismo 2 (hm 3 ) golfe (hm 3 ) total (hm 3 ) anua l mês mais seco RH ,7 7,0 88,0 0,8 0,1 0,5 115, RH ,1 12,0 314,0 3,0 0,4 1,8 377, RH ,4 1,0 441,0 2,5 0,5 2,7 553, RH ,1 58,0 594,0 5,5 0,6 2,7 783, RH ,4 58,0 1038,0 6,8 1,9 8,6 1475, RH6 1164,0 31,0 436,0 3,2 0,2 1,4 6, RH ,4 0,0 6,0 3,4 0,4 0,9 413, RH8 349,5 0,0 144,0 0,2 2,8 15,8 198, escoamento gerado em Portugal 2 exclui o golfe Os valores do índice variam também entre regiões hidrográficas. Embora o índice sugira uma escassez inexistente ou reduzida na maior parte das regiões hidrográficas portuguesas (indica, não obstante, uma escassez moderada nas Regiões Hidrográficas 6 e 8), a sua aplicação ao mês mais seco demonstra claramente a ocorrência de níveis de escassez muito severos nos períodos de menor escoamento natural (Carvalho e Almeida, 2013), reflectindo a pronunciada variação sazonal do escoamento superficial em Portugal Continental (Daveau, 1977). Das análises estatísticas efectuadas, somente o escoamento total e o apresentaram correlações significativas com a extensão de rios em determinada classe de estado ecológico (Figuras 2 e 3). Mais especificamente, a extensão de rios em estado bom ou superior apresentou-se correlacionada com o escoamento total (r de Pearson = 0,75, P < 0,05) e o (r = -0,75, P < 0,05), o mesmo acontecendo à extensão de rios em estado ecológico razoável (r = -0,72, com o escoamento, P < 0,05, e r = 0,90, com o, P < 0,01). A extensão de rios com estado razoável ou inferior apresentou-se também correlacionada com o (r = 0,80, P < 0,01). A extensão de rios com estado medíocre ou inferior não teve qualquer relação significativa (P > 0,05), quer com os indicadores de escoamento e escassez, quer com os indicadores de consumo. 5

6 extensão de rio escoamento (hm 3 ) extensão de escoamento (hm 3 ) Figura 2. Gráficos ilustrativos das relações significativas determinadas entre indicadores de estado e o escoamento médio anual extensão extensão d Figura 3. Gráficos ilustrativos das relações significativas determinadas entre indicadores de estado e o 7. extensão de rio 7 Foram também determinadas relações entre o do mês mais seco, que, no essencial, demonstraram um comportamento semelhante ao obtido com o, pelo que não são apresentadas 6

7 A capacidade de identificar as pressões que condicionam o estado das massas de água é central no planeamento dos recursos hídricos, já que para alcançar os objectivos ambientais legalmente estabelecidos é necessário actuar sobre essas pressões e demais factores condicionantes. Apesar das limitações do presente estudo, que antes se referiram i) quanto à informação utilizada ( e.g. várias massas de água apresentam um estado indeterminado e não foram incluídas nas análises) e ii) quanto ao nível regional da análise (que, naturalmente, diluiu a individualidade de cada rio/massa de água) foi possível identificar relações significativas entre o estado geral das massas de água portuguesas e factores que o influenciam, em concreto indicadores de escoamento (escoamento total anual) e de escassez (). Em contraste, os indicadores sectoriais de consumo não se apresentaram correlacionados com o estado global dos rios das oito regiões hidrográficas avaliadas. Embora não sejam evidentes ao nível da região hidrográfica níveis elevados de escassez em Portugal (Carvalho e Almeida, 2013), identificaram-se neste trabalho relações significativas entre níveis superiores de escassez média e: i) menores extensões de rios em estado ecológico bom ou superior; e ii) maiores extensões de rios em estado razoável e em estado razoável ou inferior. Estas relações sugerem que a escassez, embora pareça não condicionar a extensão de rios em estado medíocre ou mau, pode influenciar a classificação das massas de água em estado razoável ou superior. Não obstante, a escassez pode não ser o factor determinante desta relação, podendo existir outras pressões associadas especificamente às zonas com mais escassez que, em termos gerais, limitem o bom estado dos rios. Somente análises adicionais, que incorporem outros indicadores de pressão, poderão clarificar a associação observada no presente estudo e o papel específico da escassez na determinação do estado dos rios. Também se identificaram relações entre o escoamento anual em condições naturais e a extensão de rios com estado bom ou superior e com estado razoável. Regiões hidrográficas mais ricas em recursos hídricos superficiais apresentam uma maior extensão de rios em estado bom ou superior, enquanto regiões com menos recursos apresentam uma maior extensão de rios com estado razoável (mas não com estado medíocre ou inferior). Embora tal como no caso do, outros factores possam mascarar as relações determinadas (e.g. a existência de relações entre os valores de escoamento natural e níveis de pressão antrópica), sugere-se que o caudal disponível possa desempenhar, a nível regional, um papel importante na determinação das melhores classes de estado dos rios (estado bom ou superior). Sendo o objectivo geral estabelecido pela DQA o de atingir o bom estado ecológico dos rios, os resultados obtidos neste estudo sugerem uma influência do escoamento e da escassez, não apenas na extensão de massas de água em bom estado, mas também nas massas de água que se encontram próximo desse limiar, mas ainda na classe de estado razoável. Os resultados do presente estudo devem ser utilizados com reserva, devendo ser testados em fases subsequentes a níveis espaciais de maior detalhe (e.g. ao nível da massa de água) e com a incorporação de indicadores associados a outras pressões ( e.g. de natureza qualitativa). 7

8 Carvalho, F.F; Almeida, J. (2013). Water availability, scarcity and quantitative pressures in the Portuguese National Plan. In: Proceedings of 8th International Conference of EWRA: Water Resources Management in an Interdisciplinary and Changing Context, Porto, Portugal, 26 th -29 th June 2013, pp Daveau, S. (1977). Répartition et rythme des précipitations au Portugal. Memórias do Centro de Estudos Geográficos: Lisboa. INAG (2002). Plano Nacional da Água. Instituto da Água. I. P. INAG (2009). Critérios para a Classificação do Estado das Massas de Água Superficiais Rios e Albufeiras. Ministério do Ambiente, do Ordenamento do Território e do Desenvolvimento Regional. Instituto da Água, I. P. StatSoft, Inc. (2000). STATISTICA for Windows (computer program manual). StatSoft, Tulsa Oklahoma. 8