Modelagem hidrológica de cenários futuros de mudanças do clima e uso da terra nas bacias hidrográficas dos rios Pajeú e Capibaribe

Abstract

Esta pesquisa teve o objetivo de analisar a influência de cenários futuros de clima e LULC (do inglês, land use and land cover) nas bacias hidrográficas do rio Pajeú/PE e do rio Capibaribe/PE em relação ao regime de vazão e de processos hidrológicos. Para tanto, foi utilizado o modelo hidrológico MGB-IPH. Os cenários climáticos futuros adotados foram as projeções do modelo climático regional Eta/CPTEC aninhado aos de circulação global (cenário RCP 4.5). Os cenários futuros LULC foram definidos com a utilização do modelo Land Change Modeler, tendo como ponto de partida as classificações de cobertura vegetal e o uso e a ocupação da terra, desenvolvidos pelo projeto Mapbiomas. Desse modo, dois foram os cenários LULC desenvolvidos para a bacia hidrográfica do rio Pajeú, o cenário 1 (transição de caatinga e pastagem para agricultura) e o cenário 2 (caatinga para pastagem e agricultura). Para a bacia hidrográfica do rio Capibaribe, os cenários LULC futuros foram cenário 1 (transição de vegetação caatinga para pastagem e agricultura) e o cenário 2 (transição de caatinga e floresta para agricultura). Para ambas as bacias hidrográficas, foi considerado o mapa LULC referente ao ano de 1985 como referência para comparação dos resultados. O modelo hidrológico foi calibrado manualmente, considerando assim um único conjunto de parâmetros para ambas as bacias hidrográficas, sendo considerada a URH também referente ao ano de 1985. O coeficiente de Nash-Sutcliffe variou de 0,70 a 0,79 na calibração e de 0,81 a 0,89 na validação na modelagem da bacia hidrográfica do rio Pajeú. Na calibração do modelo para a bacia hidrográfica do rio Capibaribe, houve variação de 0,58 a 0,88 e na validação variou de 0,09 a 0,90. Posteriormente, o modelo foi rodado para o período de 1961 a 1990 (período baseline) e para o período de 2041 a 2070, levando em conta dados climatológicos dos cenários futuros. Os resultados mostraram que a parametrização do modelo pode influenciar no aumento ou redução dos volumes de vazão e nos processos hidrológicos em relação aos cenários LULC. Houve diminuição significativa na vazão de cheia (Q10), na rodada do MGB-Eta-MIROC para a bacia hidrográfica do Pajeú e do Capibaribe. A rodada MGB-Eta-BESM projeta considerável elevação da Q10 para ambas as bacias hidrográficas, porém com volumes mais semelhantes. A rodada MGB-Eta-CANESM projeta diminuição da vazão de cheia para as duas bacias hidrográficas, porém com magnitude maior para o Capibaribe. A rodada MGB-Eta-HADGEM prevê elevação da Q10 e significativa diminuição da Q90 para o Pajeú e diminuição da Q10 e Q90 para o Capibaribe. Em relação à Q90, a rodada MGB-Eta-HADGEM é a que apresentou maiores volumes de vazão para o Pajeú. Por fim, embora as previsões sejam divergentes, em qualquer cenário climático futuro o impacto das mudanças climáticas poderá afetar as atividades humanas e o meio ambiente.