Ch amazonia

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Ch amazonia

  1. 1. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundo O CICLO HIDROLÓGICO; AMAZÔNIA- HOMEM-MUNDO *Marcílio de Freitas ** Walter Esteves de Castro Júnior RESUMO Este artigo apresenta vários cenários sobre o ciclo hidrológico e suas articulações com o ciclo de calor na Amazônia e em âmbito planetário. Enfatiza os elementos explicativos e compreensivos acerca das propriedades físicas e químicas da molécula de água – unidade básica deste ciclo - e de sua participação em processos atmosféricos de médio e longo alcances. Faz uma síntese sobre a relação do ciclo hidrológico e o clima na bacia amazônica com diversas projeções e tendências em escala mundial. Finalmente, ele apresenta problematizações sobre os atuais modelos hidrológicos e sobre um conjunto de princípios e uma agenda para as políticas públicas mundiais acerca do uso, da proteção e do gerenciamento dos mananciais de águas. Palavras chave: Amazônia-ciclo hidrológico; Amazônia-processos atmosféricos; Amazônia- efeito estufa; Amazônia-socioecologia CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES Quais são as principais características e a importância do ciclo hidrológico na Amazônia, região que constitui a principal reserva mundial de recursos hídricos? Como a Amazônia se insere no balanço hidrológico global? Qual é a relação da molécula da água com o efeito estufa? Quais são os nexos entre clima e ciclo hidrológico na Amazônia? Como o ciclo hidrológico se articula com o ciclo de calor na região amazônica? Estas são questões de interesse que analisaremos ao longo deste texto.T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006 59
  2. 2. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundo resultando num período de precessão com período de 21.000 anos. A conjugação dos efeitos decorrentes daNO QUE SE REFERE AO AQUECIMENTO dinâmica desses dois fatores, variação da inclinaçãoTERRESTRE do eixo de rotação da Terra e o seu movimento de A dinâmica do ciclo hidrológico resulta de um precessão, são determinantes nas possíveiscomplexo acoplamento de fatores mecânicos, configurações mecânicas associadas à recepçãoeletromagnéticos, termodinâmicos, químicos e da energia solar pelo sistema terra-atmosfera. Umbiológicos, entrelaçados entre si, em diferentes caso típico são as variações das estações anuaisescalas espacial e temporal, em forma não linear. decorrentes do movimento de rotação da Terra emUm elemento imprescindível na configuração torno do Sol e da inclinação de seu eixo.mecânica deste ciclo é a energia solar, de natureza O Sol emite uma quantidade de 9x10 4cal/eletromagnética, que alcança a Terra. O que min.cm2 2 e de acordo com a Lei de Conservaçãojustifica, neste contexto, a relevância das de Energia, esta quantidade de energia, queinformações que se seguem. permanece constante para qualquer distância A Terra, planeta do sistema solar, ocupa uma computada a partir do mesmo, é distribuídaposição favorável à recepção da radiação solar, isotropicamente em todas as direções do espaço.agente indispensável na regulação climática e na A energia solar que alcança o topo da atmosferamanutenção dos processos vitais à existência da para uma distância média entre o Sol e a Terravida. O seu deslocamento em torno do Sol e sua denomina-se constante solar, e possui um valorsimultânea rotação em torno de seu eixo são os dado por S = 1,94cal/min.cm 2 . Das ondasfatores determinantes para a quantidade de energia luminosas que transportam esta energia,solar que alcança o sistema terra-atmosfera (Liou, aproximadamente 50% possuem comprimentos de1980; Paltridge e Platt, 1976; Kondratyev, 1969; ondas maiores que os correspondentes ao espectroMcCartney, 1976). visível (0,4 a 0,7?m; 1 ?m = 10-6m); 40% situam-se Existem 2 parâmetros que influenciam a no espectro visível e os 10% restante na regiãovariação da órbita terrestre em torno do Sol: a anterior ao visível. Após esta radiação ingressar natrajetória da Terra em torno do Sol é do tipo elíptica, atmosfera, ela é submetida a múltiplos processoscom uma excentricidade média de cerca de 0,017, de espalhamento e absorção pelos diversose com o seu eixo de rotação fazendo um ângulo de constituintes atmosféricos, permanentes e variáveis,inclinação de 23,5o com a reta normal ao plano da com uma fração da mesma gerando os processoselíptica. Este ângulo varia ciclicamente até 1,5o num evaporativos na superfície terrestre (Sagan, 1999).período de aproximadamente 4.000 anos; Os padrões das configurações climáticas• devido à atração gravitacional de outros planetas resultam de desequilíbrios dinâmicos de naturezassobre a Terra, existe um lento mais contínuo mecânica, termodinâmica e química sendomovimento, denominado precessão,1 em direção originados pelas interações entre a radiação solar,oeste dos pontos equinociais ao longo da elipse. os solos (incluindo a biota), as águas e as camadasEm desdobramento, quando a Terra encontra-se atmosféricas. A distribuição não-uniforme dessamais próxima do Sol, os intervalos de tempo radiação solar sobre a superfície terrestre possibilitaavançam cerca de 25 minutos em cada ano, a existência de um fluxo vertical contínuo de vapor1 Movimento com geometria cônica similar ao realizado pelo eixo de simetria de um pião girante que se move em torno de um eixo vertical.2 1 cal (caloria) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama (1 g) de água de 14,5oC para 15,5oC.60 T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006
  3. 3. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundode água para a média e alta atmosfera, enquanto imprescindível para o desencadeamento de váriosas forças mecânicas, entre regiões atmosféricas processos atmosféricos em escala planetária.com diferentes pressões, asseguram, continua eperiodicamente, o transporte de grandesquantidades desse vapor de água para os locais dealtas latitudes através de complexas circulações O CICLO HIDROLÓGICO PLANETÁRIO:meridionais. PROJEÇÕES NUMÉRICAS Em geral, fluxos mais intensos de energia solar O processo periódico de circulação da água, emincidem sobre as regiões tropicais, com o ar mais diferentes fases, da atmosfera aos oceanos e aosquente e úmido dessas regiões ascendendo e solos, e à atmosfera novamente, denomina-se cicloliberando calor latente (com o correspondente hidrológico.aumento em sua densidade), e circulando em Anualmente, evaporam-se em torno de 380.000direções norte e sul e descendo gradualmente em quilômetros cúbicos de água da Terra, sendodireção à superfície terrestre através de uma célula 320.000 quilômetros cúbicos provenientes dosde circulação atmosférica. oceanos e o restante, 60.000, oriundos dos rios, Enquanto o ar tropical se aquece intensificando lagos e das superfícies dos continentes. Após estaa sua umidificação, nas regiões de maior latitude massa de água ser armazenada na atmosfera, elatêm-se uma incidência de raios solares em direções precipita-se em forma de chuva ou neve, nãomais inclinadas em relação à direção vertical à uniformemente sobre o globo terrestre. Uma maiorsuperfície terrestre, diminuindo o aquecimento quantidade retorna para os oceanos, sendo quedessa superfície o que a deixa mais fria. O ar em aproximadamente, 96.000 quilômetros cúbicos caemcontato com estas superfícies também se torna frio sobre as superfícies dos continentes suficientes parae mais denso, e como ele contém poucas moléculas cobrir o Brasil com uma profundidade de 11,3 metros.de vapor de água, após dias ou semanas de Parte dessa água escorre diretamente sobre asimobilidade devido à prevalência de condições superfícies sólidas para os rios e posteriormente,climáticas associadas à vigência de alta pressão em diferentes escalas temporais, são transportadasatmosférica, começa a mover-se, até os oceanos. Outra parte, após absorver em tornopreferencialmente, em direção às regiões de baixas de 540 calorias de energia solar por grama de água,latitudes. Em desdobramento, têm-se evapora-se, retornando para a atmosfera. O restantedeslocamentos das duas massas de ar em sentidos de água precipitada, infiltra-se nos solosopostos; a polar, fria, densa e seca, e a tropical, desempenhando papel imprescindível naquente e úmida. À medida que a massa polar manutenção dos processos físico-químico-desloca-se para latitudes mais baixas ela se adere biológicos vitais para a vida vegetal assim como naà superfície terrestre, deslizando por baixo do ar formação de reservatórios e rios subterrâneos,quente que avança, fazendo com que este se eleve retroalimentando, rápida ou lentamente, os cursospara uma região onde predomina temperaturas mais e as fontes superficiais de águas (Davis e Day,baixas que as dos trópicos. Nestas condições, as 1961).moléculas de água evaporadas das regiões tropicais A presença de grandes quantidades de águaagregam-se em torno de pequenas partículas líquida é uma das características mais importantesdenominadas aerossóis e se condensam, com cada do planeta Terra, distinguindo-o dos demais planetasgrama de água condensada liberando do sistema solar; o transporte e a distribuição deaproximadamente 500 calorias para o ar vizinho. água constituem um fator fundamental em suaEste calor que o vapor de água transporta para estabilidade climática. A existência de diferentesregiões situadas em grandes latitudes é temperaturas e pressões na atmosfera e naT&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006 61
  4. 4. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundosuperfície terrestres possibilita a constante mudança contida na atmosfera retorna à superfície por meiode fase da água, entre os estados sólido, líquido e de precipitações (Hartmann, 1994).gasoso, criando as condições necessárias para a A quantidade de água transportada porexistência da vida no planeta (Graedel e Crutzen, intermédio do ciclo hidrológico a cada ano, entra1993). na atmosfera através da evaporação e da O ciclo hidrológico é um produto integrado do evapotranspiração, e retorna à superfície através daclima e dos atributos biogeofísicos da superfície precipitação. Uma vez na atmosfera, o vapor de águaterrestre e, simultaneamente, exerce uma influência pode ser transportado horizontalmente esobre o clima que transcende as interações entre verticalmente pora umidade atmosférica, a precipitação e o grandes distâncias através da circulação geral daescorrimento superficial (Hartmann, 1994). Este atmosfera. Estes movimentos do vapor de água sãociclo é a principal fonte de calor para a atmosfera, críticos para o balanço de água em áreas terrestres,liberado em forma de calor latente, principalmente pois aproximadamente 1/3 da precipitação que cainos trópicos, através da condensação da umidade sobre estas áreas é água que foi evaporada nosatmosférica na formação das nuvens. oceanos e transportada para estas regiões através A Terra contém um volume de água em torno de da atmosfera. O excesso de precipitação sobre a1,35x1018m3, sendo que cerca de 97% deste volume evaporação nas áreas terrestres tem como resultadoencontra-se nos oceanos (Tabela 1). Os continentes o retorno da água aos oceanos por meio dos rios earmazenam 33,6x1015m3 com destaque para as seus tributários (idem, 1994).regiões do Ártico e da Antártida. A atmosfera contém Como ilustrado na Tabela 1, a quantidade de0,013x1015m3 o que representa centésimos de água existente na terra/atmosfera corresponde amilésimos do conteúdo da água de todo o sistema uma lâmina de água com altura de aproxi-climático terrestre ou aproximadamente 0,001% do madamente 2.730m na superfície da Terra, a maiortotal,3 e que corresponde a uma lâmina uniforme de parte nos oceanos. Como toda a água contida naágua com 2,5cm de altura por toda a superfície atmosfera fornece uma lâmina de 2,5cm, então umaterrestre, ou seja, aproximadamente 1 parte em 105. molécula de água deve permanecer um longo tempoPara cada cem mil moléculas de água que existem dentro dos oceanos, de uma camada de gelo, ouna Terra (em quaisquer de seus estados físicos), dentro de um aqüífero subterrâneo, até fazer suaapenas uma molécula, encontra-se na atmosfera breve excursão na atmosfera.(Peixoto et al., 1990). O vapor de água é o único constituinte Como anualmente precipita-se na superfície atmosférico que pode mudar de estado emterrestre uma quantidade de água equivalente a uma condições naturais sendo, portanto, o componentelâmina de água com 100cm de altura, distribuída que apresenta maiores variações espaciais euniformemente sobre toda a superfície da Terra, são temporais. As suas mudanças de fase sãonecessárias 40 precipitações de toda a água contida acompanhadas por liberação ou absorção de calorna atmosfera por ano para se obter este valor. latente que, associadas com o transporte de vaporPortanto, em média, a cada 9 dias, toda a água de água pela circulação atmosférica, atuam na distribuição do calor sobre o planeta.3 De acordo com a Tabela 1 o valor correto é 0,0009% .62 T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006
  5. 5. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundo Tabela 1 – Quantidade de água na Terra. Adaptada de Hartmann (1994), p.12.A MOLÉCULA DA ÁGUA; PROPRIEDADES E quando o sólido está completamente liqüefeito ouEFEITO ESTUFA o líquido totalmente vaporizado, o calor é absorvido Em comparação com outras substâncias, a sem produzir nenhuma mudança na temperaturaágua tem uma extraordinária capacidade térmica,4 da substância. O valor desta medida de calor,podendo absorver uma grande quantidade de calor denominada “calor latente”, depende da substânciasem apreciáveis variações de temperatura. considerada.Associados com essa característica da água estão, Tratando-se da água, no ponto de fusão, umaos seus calores latentes, de fusão e de evaporação, grama (1g) de água absorve 79,7 calorias (cal) semigualmente anômalos, características que lhe aumento de temperatura, enquanto durar o processoatribuem um relevante papel sobre as temperaturas de fusão. No ponto de vaporização, o grama de águana superfície terrestre. A energia absorvida pela água absorve 539,4 calorias antes da temperaturapermanece estocada, sendo liberada em forma de aumentar novamente.calor quando a temperatura ambiente diminui. Sob o ponto de vista mecânico, uma molécula Na região amazônica, a alta disponibilidade de pode utilizar a energia armazenada em três formasvapor de água na atmosfera faz com que a variação distintas. A energia que é utilizada pela moléculada amplitude térmica entre o dia e a noite, devido para assegurar os seus movimentos translacionais,ao ciclo diurno de aquecimento e resfriamento, seja recebe o nome de energia translacional e possibilitapequena (em torno de 10oC), enquanto em áreas informações acerca do grau de agitação moleculardesérticas, onde há pouca quantidade de vapor de do sistema.5 Da mesma forma, a fração da energiaágua na atmosfera, as diferenças de temperatura que possibilita às moléculas girarem em torno deentre o dia e a noite podem alcançar 40oC (ou mais). seus eixos, recebe o nome de energia rotacional, Quando a temperatura de uma substância sólida sendo, em geral, muito menor que a energiaé elevada até o ponto de fusão ou quando uma translacional. As moléculas, também podem vibrar,substância líquida encontra-se no ponto de ebulição, com um gasto de energia vibracional da mesmaocorre uma transição durante a qual, as duas fases, ordem da translacional.sólida e líquida, ou, líquida e vapor, coexistem. Nos processos físicos de interação da radiaçãoDurante esse intervalo de tempo, que termina solar com a matéria, ocorre absorção e/ou4 A capacidade térmica é o grau de medida da quantidade de calor que deve ser fornecido a um elemento (substância) para elevar sua temperatura de uma unidade.5 A energia de translação (K), denominada energia cinética, em geral, está associada ao movimento dos corpos ou das molécu- las. Para uma temperatura T = 30oC, típica de regiões tropicais, a energia translacional de uma molécula de vapor de água assume um valor aproximado de K = 1,48 x 10-23calorias.T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006 63
  6. 6. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundoespalhamento da mesma. A absorção e a emissão 50% , 15% e 10% do total desse efeito. Como ade energia se fazem presentes quando os átomos concentração do CO2 tem aumentado desde o inícioou moléculas sofrem transições de um estado da revolução industrial devido ao crescente uso deenergético eletrônico para outro. Em geral, as combustíveis de origem fóssil, os especialistas têmtransições possíveis são determinadas por regras associado o aumento da emissão de CO2 comde seleção que dependem de diversos fatores em projeções analíticas que prevêem um planeta maisescala atômica. As transições vibracionais e quente no futuro.rotacionais das moléculas da água ocorrem na A questão central que consiste em determinar aregião espectral do infravermelho. Esta é a razão relação exata entre a ação humana e a elevaçãodo vapor de água ser o principal constituinte do aquecimento médio da Terra, tem sido motivoatmosférico absorvedor das radiações infravermelha de muita controvérsia. Os cenários projetados(ou termal) própria das radiações solar (ondas curtas) mostram que aumentos, da ordem de 1 a 2oC, nae das emitidas pela superfície terrestre (ondas temperatura média do planeta mudariam os atuaislongas); por esta razão, apesar de sua pequena padrões de circulação, alterando as estações dequantidade na atmosfera, o vapor de água é o chuva e estiagem e impactando vários setoresresponsável por aproximadamente metade do efeito produtivos, em especial, toda a matriz agrícola,estufa natural presente nessa região. através de mudanças no ciclo hidrológico. O efeito estufa natural é responsável pela A evaporação da água a partir da superfície daelevação da temperatura na superfície da Terra Terra é responsável por metade do resfriamento daacima da temperatura de equilíbrio radiativo; o superfície, contrabalançando o aquecimento porbalanço energético envolvendo a radiação solar absorção de radiação solar. Quando o vapor de águarecebida pelo planeta com aquela irradiada pela sua ascende na atmosfera ele eventualmente sesuperfície em forma de radiação infravermelha, prevê condensa e precipita com a energia liberada duranteuma temperatura terrestre efetiva de -18oC. Nesta a condensação do vapor de água contribuindo paratemperatura toda superfície da Terra estaria coberta os sistemas de circulação atmosféricos.de gelo. Entretanto, constata-se que a temperatura A água também pode alterar a capacidade demédia na superfície da Terra é 33oC mais alta, ou reflexão de calor de uma superfície (albedo) pelaseja, 15oC. Essa diferença se deve ao efeito estufa deposição de neve e gelo (que possuem um albedonatural e resulta da presença na atmosfera de grande), influenciando o total de energia disponívelgases denominados gases-estufa (gases para os processos bióticos e abióticos. Poratmosféricos com concentrações variáveis), que exemplo, durante uma era glacial, período em quesão transparentes à radiação de ondas curtas uma parte da superfície terrestre fica coberta porprovenientes do Sol, mas absorvem (e reemitem) camadas de gelo, há uma diminuição do total deradiação de ondas longas emitidas pela superfície energia disponível na superfície devido ao aumentoterrestre. Portanto, a atmosfera atua como um do albedo.termostato, regulando o calor que a superfícieterrestre recebe e emite. Os principais gases-estufa são o dióxido decarbono (CO2), o metano (CH4), o vapor de água, oóxido nitroso (N 2 O), o ozônio (O 3 ), os ELEMENTOS DO CICLO HIDROLÓGICO NAclorofluorcarbonetos (CFCs) e outros gases AMAZÔNIAderivados de processos naturais e/ou O desenvolvimento do ecossistema amazônicoantropogênicos, com destaques para o CO2, o CH4 resulta da história geológica e do clima entrelaçadae o vapor de água, responsáveis, em ordem, por à ação cultural dos povos que milenarmente ocupam64 T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006
  7. 7. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundoessa região. A Amazônia abriga o sistema fluvial 20 metros (Mertis et al., 1996, In: Filizola et al.,mais extenso e de maior massa líquida da Terra, 2002). Experimentos mais recentes tambémsendo coberta pela maior floresta pluvial tropical. É comprovam que durante o período de águas altas,delimitada ao norte e ao sul, respectivamente, pelos as larguras médias deste Rio variam de 1 km emmaciços das Guianas e do Brasil Central; a oeste Tabatinga a 7km em Almeirim (Pará) parapela jovem Cordilheira dos Andes, e aberta a leste profundidades que variam de 30 metros (Tefé –onde é acessível a plena entrada dos ventos alísios. Amazonas) até 100 metros em Itacoatiara O rio Amazonas, principal hidrovia da região, (Amazonas) (Guyot et al., 1998, In: Filizola et al.,drena mais de 7 milhões de km2 de terras e possui 2002). Filizola e colaboradores (2002) tambémuma vazão anual média de cerca de 176 milhões de registraram as amplitudes das cotas máximas elitros por segundo (176.000m3/s), o que lhe confere mínimas do Solimões-Amazonas, encontrando uma posição de maior rio em volume de água da Terra, valor de 12 metros em Terezinha (fronteira Peru-superando o rio Congo na África (o segundo rio em Brasil), 15 metros em Manacapuru (cerca de 94 kmvolume de água) em cerca de quatro vezes, o rio de Manaus) e finalmente 3 metros em Macapá (fozMississipi umas dez vezes, e as quedas de Niágara do Amazonas).em 28 vezes. Na época das águas baixas, o Os ventos alísios que trazem para a regiãoAmazonas conduz para o mar cerca de 100 milhões amazônica o vapor de água proveniente do oceanode litros por segundo (100.000m3/s); na época das Atlântico têm barreiras naturais especialmente noenchentes, mais de trezentos milhões de litros por semicírculo andino, o que impõe a precipitação dosegundo (300.000m3/s) (Sioli, 1991). Como ilustração vapor de água através de chuva ou de neve. Assim,tem-se que a vazão média do rio Amazonas as características geomorfológicas e a existênciarepresenta 176.000 caixas de água de 1.000 litros de fatores regionais que contribuem para aque seriam enchidas a cada segundo. Como o interceptação dos ventos quentes e úmidos daconsumo mundial anual de água em 1995 foi 3.000 circulação geral da atmosfera e da Zona dequilômetros cúbicos, cerca de 1.370 litros por Convergência Intertropical 6, resultaram numapessoa e por dia (Shiklomanov, 2000, p. 121), esta tendência ecológica que explicam a existência demesma vazão do rio Amazonas é suficiente para um clima quente e úmido na Amazônia possibilitandosuprir as necessidades básicas de abastecimento o desenvolvimento de uma floresta equatorial (Salatide mais de 6,6 bilhões de pessoas, número de e Ribeiro, 1979).pessoas maior que a atual população mundial, A Região Amazônica é uma das regiões de maisincluindo nessas projeções o gasto de água com a altos índices pluviométricos do planeta, com totaisagricultura. Ou ainda, a vazão do rio Amazonas em médios da ordem de 2200 mm/ano – 1mm/dia1 segundo é suficiente para suprir o consumo diário corresponde à queda de 1 litro de água por dia emde uma cidade com cerca de 128.470 habitantes. cada metro quadrado da região em questão. Isto Constata-se que as larguras médias do Rio representa um volume total de água na forma líquidaAmazonas, medidas durante o período de águas de aproximadamente 12.000 trilhões de litrosbaixas, passam de 2km, próximo à fronteira do Peru (12x1012m3) que a bacia amazônica recebe a cadacom o Brasil, para mais de 4km, próximo à Óbidos ano, resultando na maior bacia hidrográfica do(Estado do Pará); e as profundidades médias mundo, que representa 16-20% da água doce nacorrespondentes, variam progressivamente de 10 a fase líquida na superfície do planeta. A água doce6 Zona de Convergência Intertropical é um mecanismo meteorológico responsável pela máxima precipitação sobre as áreas costeiras da Amazônia.T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006 65
  8. 8. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundoconstitui somente 2,95%, aproximadamente, do do rio Amazonas da ordem de 176 milhões de litrosvolume total de água sobre a Terra sendo que 3/4 por segundo (176.000m3/s), o que representa umadeste total estão nos glaciares e calotas de gelo perda total de água pela rede fluvial de cerca de(Postel et al., 1996). 5.500 trilhões de litros por ano (5,5x1012m3/ano, Para efeito de comparação, a precipitação média conclui-se que o restante da água, 6.500 trilhõesem regiões continentais é de cerca de 800 mm/ de litros (6,5x1012m3/ano), deve retornar à atmosferaano, a qual se reparte em quantidades na forma de vapor. A origem primária do vapor decorrespondentes ao escoamento (? 315-320 mm/ água é o oceano Atlântico, com os ventos alísiosano) e à evapo-transpiração (? 485-480 mm/ano). transportando este vapor para essa região. DiversosSobre as regiões oceânicas, a precipitação média estudos têm indicado que há uma recirculação doé de 1.270 mm/ano resultando numa precipitação vapor de água na região, sendo que provavelmentemédia anual sobre o globo terrestre, igual a cerca 50% das precipitações são devidas a essede 1.100 mm/ano. mecanismo, o que coloca a cobertura vegetal como Os estudos registram grandes variabilidades nos tendo um papel relevante no total observado deíndices pluviométricos locais, com situações precipitação. As plantas que no passado forampeculiares. As análises feitas por Marajó (1992, p. selecionadas e se desenvolveram em função das37-38), referindo-se à cidade de Belém, capital do condições iniciais do ecossistema em evolução, noEstado do Pará, relatam que as medidas realizadas presente são partes integrantes fundamentais paraem 1856, já confirmavam, à época, que a antiga o equilíbrio hidrológico estabelecido, fornecendoregularidade das chuvas no estado do Pará, tão através da evapotranspiração os outros 50% de vaporrepetida por muitos escritores, não mais existia. necessários para gerar o atual nível de precipitaçãoContinuando, Marajó (idem), afirma: “... eu tive (Salati e Ribeiro, 1979). A baixa declividade daocasião de marcar no dia 21 de Dezembro de 1856, planície amazônica, 1-2 cm.km-1 (Filizola et al., 2002)em uma só pancada de água, uma coluna de 66mm; contribuiu para a retenção de água nesta região,e no dia 6 de março de 1857, em uma só pancada criando as condições necessárias para aque durou das 6 da manhã á 1 da tarde sem emergência de um ciclo hidrológico entrelaçado cominterrupção, uma coluna de 102mm.” (Freitas e Castro, todos os demais ciclos biogeoquímicos existentes2004) na mesma, matriciando a vida em forma pujante, Ainda são polêmicos os modelos que descrevem complexa e integrada em diversas escalas espaciaisos processos físico-químico-biológicos que e temporais, do local ao mundial.explicam os mecanismos de formação, transporte O ciclo hidrológico na bacia amazônica ée reciclagem de vapor de água na bacia amazônica, fortemente influenciado pelos sistemas atmosféricosassim como o grau de importância dos que afetam a região, principalmente por aqueles queecossistemas amazônicos nas configurações causam a convecção e precipitação associada.climáticas local, regional e mundial. Molion (1993), classificou os sistemas dinâmicos No que se refere à pluviosidade regional, como que influenciam a precipitação na Amazônia emo total de água que precipita na bacia amazônica cinco escalas espaciais: 1) Sistemas de grandeem forma de chuva é da ordem de 12.000 trilhões escala (ou escala continental), como a Zona dede litros por ano (12x1012m3/ano), e sendo a vazão Convergência Intertropical (ZCIT), o ramo ascendente7 A célula atmosférica de Hadley circula no sentido norte-sul e a de Walke rno sentido leste-oeste formando a circulação geral de Hadley-Walker.8 Alta da Bolívia é um fenômeno atmosférico que ocorre na região do antiplano boliviano que interfere na distribuição espacial e temporal da precipitação na região amazônica.66 T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006
  9. 9. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundoda célula de circulação de Hadley-Walker7 e a Alta aerossóis na estratosfera, associados com asda Bolívia8; 2) Sistemas de escala sinótica, como a erupções vulcânicas, durante a estação chuvosa naformação de aglomerados convectivos associados Amazônia, tem dificultado a verificação destacom as frentes frias, com extensão da ordem de hipótese (Molion, 1993).1.000km; 3) Sistemas sub-sinóticos, formados Estudos mais recentes têm enfatizado a questãoprincipalmente pelos aglomerados de nuvens das alterações irreversíveis sobre o ciclo hidrológicocúmulo-nimbos associados às linhas de provocadas pelo desmatamento. A disponibilidadeinstabilidade e extensão da ordem de 500km; 4) de água é importante para a manutenção da florestaSistemas de mesoescala, como os aglomerados e nos processos de reciclagens. Modelagensde nuvens cúmulo-nimbos da ordem de 100km de analíticas e experimentos sobre aspectos do cicloextensão; e, 5) Sistemas de pequena escala, como hidrológico na bacia amazônica comprovam e têmuma célula isolada de nuvem cúmulo-nimbo com reafirmado que 50% da precipitação nesta região éextensão em torno de 1km. de origem local, sendo 40% devido ao processo de Um dos mecanismos que tem origem em transpiração da biomassa viva acima do solo e àregiões distantes da Amazônia e que influenciam a evaporação no solo, e os demais 10% devido àprecipitação na região é o fenômeno El Niño. Durante evaporação da água interceptada pela floresta (Salati,o El Niño ocorre um aumento dos fluxos de calor 1987; Ubarana, 1993).sensível e de vapor de água (calor latente) da Um aspecto importante do ciclo da água emsuperfície do oceano Pacífico equatorial para a florestas, é o que se refere ao retorno de nutrientesatmosfera provocando mudanças nos processos de ao solo através de precipitações. Experimentoscirculação atmosférica com impactos nos índices mostram que um fluxo anual de 166kg/hectare dede precipitação em várias regiões do planeta, nutrientes é transportado pela precipitação até aosinclusive na Amazônia. Moura e Shukla (1981) solos na floresta de Oak-Hickory, Estados Unidosdiscutem sobre um mecanismo que pode causar da América. Deste total, a precipitação diretamodificações no ciclo hidrológico na Amazônia e contribui com 38%, a precipitação-sob-dossel comque também se origina no oceano Atlântico. Quando 35%, e o escorrimento ao longo dos troncos coma temperatura à superfície do mar está acima da 27% do total (Rolfe et al., 1978). Estes valores devemmédia no Atlântico Norte e abaixo da média no ser maximizados em regiões tropicais, em especial,Atlântico Sul, e a ZCIT encontra-se mais ao norte naquelas com coberturas vegetais de grande porte,de sua posição normal, resulta uma redução na como na Amazônia.precipitação nas porções central e leste da Em geral, existem três tipos de modelosAmazônia. hidrológicos: 1) os fundamentados nos princípios Os bloqueios atmosféricos que ocorrem em da mecânica; 2) os conceitualmente simples e quealguns anos no sul da América do Sul (à sudeste se baseiam em arranjos e articulações teóricas quedo Pacífico e à sudeste da América do Sul), podem expressam tendências gerais dos diversosimpedir o avanço das frentes frias vindas do sul do elementos constituintes do mesmo, e, 3) os modeloscontinente e que eventualmente alcançam a tipo “box”, que dependem de dados de entrada e deAmazônia, ocasionando redução de precipitação saída para a calibração dos parâmetros assim comonessa região. para a determinação de sua própria estrutura e Uma outra hipótese refere-se à influência remota consistência teórica interna (Dooge, 1982).da possível relação entre os aumentos de Por outro lado, diversas dificuldades permeiamprecipitação e a presença de aerossóis vulcânicos a construção desses modelos hidrológicos, dentrena estratosfera sobre as regiões de baixas latitudes. as quais destacamos: 1) Problemas de escalasA ausência de medidas das concentrações de espacial e temporal. Muitas vezes faz-se necessárioT&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006 67
  10. 10. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundomodelar a dinâmica hidrológica associada às pessoas vivem fora de seus países; 900 milhõesvariações temporais de minutos, horas, dias, são subempregadas; 150 milhões estãosemanas, anos e longos tempos, e às variações desempregadas e 250 milhões de crianças em idadeespaciais de um sítio, uma região, um continente, escolar estão trabalhando (Gómez, 2000). Este é oe em escala global; 2) Dificuldades metodológicas quadro social forjado e cristalizado pelo processoassociadas a interdisciplinaridade e ao de globalização, liderado pelos conglomeradosentrelaçamento entre os diversos mecanismos físico- econômicos e pela hegemonia política dos paísesquímico-biológico envolvidos na dinâmica não linear, desenvolvidos do mundo ocidental. Em nível mundialdesse ciclo; e finalmente, 3) A ausência de bancos 86% do consumo privado total é privilégio de 20%de dados mais amplos e consistentes. da população humana, e os 15 principais países exportadores em 2000, liderados pelos Estados Unidos da América do Norte (12,3%), foram responsáveis por 71,8% das exportações mundiaisÁGUA E POLÍTICAS SOCIOECONÔMICAS realizadas em 2000.MUNDIAIS E AMAZÔNIA Neste contexto a democratização e o uso A desigualdade social exacerbada e a racional da água constitui um dos principaisdepreciação exacerbada dos recursos da natureza problemas do século 21. Na Conferênciaconstituem questões que tensionam os processos Internacional sobre Água e Ambiente realizada emcivilizatórios em curso. A rapidez em que o Dublin, em 26-31 de janeiro de 1992, construiu-secapitalismo intensifica a precarização socioecológica uma Agenda sócio-ecológica mundial baseada nosnas regiões periféricas compromete sua própria princípios de que: a água fresca é finita e essencialdinâmica. para a vida; o manejo e o uso da água devem ser A síntese dos indicadores sociais mundiais no feitos em forma coletiva; a água é um bem públicoano 2000 é uma referência emblemática: 1,3 bilhão insubstituível em todos as dimensões econômicasde pessoas não tem acesso a água potável; mais e sociais da humanidade. Esta Agenda estabeleceude 5 milhões de pessoas morrem anualmente devido a necessidade de: viabilizar o acesso à água, comidaàs doenças provocadas pela água imprópria ao e condições sanitárias adequadas a mais de ¼ daconsumo; 1 bilhão de pessoas habitam em moradias humanidade que ainda não dispõe desses serviços;precárias; 100 milhões não tem moradia; 790 garantir proteção a amplo setor da populaçãomilhões de pessoas passam fome e não dispõem mundial que se encontra sujeito aos desastresde segurança alimentar; 2 bilhões de pessoas estão naturais, decorrentes do ciclo da água; criaranêmicas com insuficiência alimentar; 35 mil condições para a conservação e a eliminação docrianças morrem diariamente por carências desperdício da água; construir as condições técnicasalimentares; 880 milhões não tem acesso aos para a realização do desenvolvimento sustentávelserviços de saúde; 2,6 bilhões não tem saneamento em ambientes urbano e rural; proteger os sistemasbásico e 2 bilhões não tem acesso à eletricidade. A aquáticos e garantir o suprimento adequado ao meiomorbidez deste quadro intensifica-se quando rural e às produções agrícolas; resolver os conflitosconsidera-se que: 1,2 bilhão de pessoas vivem com locais, regionais e internacionais por causa dasmenos de 1 dólar por dia; 1 bilhão de pessoas não fontes e dos suprimentos de água; e, formar recursospodem satisfazer suas necessidades básicas de humanos para a realização de estudos avançadosconsumo; mais de 850 milhões são analfabetas; sobre o adequado uso, conservação e manejo da27% das crianças em idade escolar não estudam água pelas diferentes comunidades e sociedadespor falta de escola, das quais 260 milhões não tem (dhwr@gateway.wmo.ch, 2002).acesso à educação primária; 145 milhões de68 T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006
  11. 11. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundo A existência de cerca de 16-20% da água doce 243-288. Edited by P. S. Eagleson;mundial em superfície sólida na bacia amazônica e Cambridge University Press, Cambridge.de uma área próxima de 1,2x106km2, periódica ou Filizola, N.; Guyot, J., L.; Molinier, M., Guimarães,permanentemente coberta por água nessa região, V., Oliveira, E.; Freitas, M., A. (2002) Carac-a credencia como estratégica nas políticas mundiais terização Hidrológica da Bacia Amazônica,do ciclo hidrológico. As projeções de um In: Rivas, A. & Freitas, C., E., C. “Amazôniacrescimento do consumo mundial anual de água, uma perspectiva interdisciplinar, pp. 33-53,de 3.000 quilômetros cúbicos em 1995 para mais Manaus, Brasil.de 5.000 quilômetros cúbicos em 2025 (Shiklomanov, Freitas, M.; Castro Jr., W., E. (2004) Amazônia e2000, p. 121), fortalece a importância geopolítica Desenvolvimento Sustentável. Editora Vozes,da Amazônia. Petrópolis, RJ. Contraditoriamente, o acesso a água potável Gómez, J., A., C. (novembro de 2000) Educaciónainda constitui uma utopia para ampla parcela das Ambiental, Desarrollo y Pobreza: Estrategiaspopulações amazônicas. Recentemente o Prefeito para “outra” globalización, in: Reunión Inter-de Manaus, Serafim Corrêa, em debate público sobre nacional de Expertos en Educación Ambientalos problemas de abastecimento de água nesta ? nuevas propustas para la acción, p. 367-cidade afirmou que: “...cerca de 15% da população 391;Santiago de Compostela,Espanha.(aproximadamente 250 mil habitantes) não recebem Graedel, T., E.; Crutzen, P., J. (1993) Atmosphericágua em casa; 230 mil recebem por menos de 12 Change: An Earth System Perspective. W.horas diárias; mais de 90% da população (1.440.000 H. Freeman and Company. New York, USA,de pessoas) não têm tratamento de esgoto, e o preço 446 p.da água é elevado...” (Alves, 02/08/2006). Guyot J.L., Pantoja Filizola N., Santos Guimarães A história dos estudos da inter-relação dos V. 1996. Quarta campanha de medição deecossistemas amazônicos com o ciclo hidrológico vazão e amostragem de água e sedimentose do papel social da água, em escala local, regional na bacia do rio Solimões e no rio Amazonas.e planetário, ainda é muito recente. Este é um Publ. HiBAm, Brasília, 61 p. Hartmann, D., L. (1994) Global Physical Climatology. Academic Press. New York, USA, 408 p.trabalho para várias gerações. Kondratyev, K., Y., A. (1969) Radiation in the Atmos- phere. Academic Press, New York,912 p. Liou, Kuo-Nan (1980) In Introduction to AtmosphericBIBLIOGRAFIA Radiation. Academic Press, New York, 392p.Alves, R. (02/08/2006) Prefeito responsabiliza Ama- Marajó, J., C., G., A., Barão (1992) As Regiões Ama- zonino pelo fracasso do sistema de água, In: zônicas, Estudos chorographicos dos Esta- Diário do Amazonas, Caderno: Cidades, p.1, dos do Gram Pará e Amazonas, p. 37-38. Manaus. Secretaria de Cultura do Estado do Pará,Davis, K., S.; Day, J., A. (1961) A ÁGUA, ESPELHO Belém, 404 p. DA CIÊNCIA; 213 p. Traduzido por José Ban- McCartney, E., J. (1976) Optics of the Atmosphere tim Duarte, Fundação Brasileira para o desen- – Scattering by Molecules and Particles, 408 volvimento do Ensino de Ciências, EDART p. John Wiley & Sons, USA. São Paulo. Mertes L.A.K., Dunne T., Martinelli L.A. 1996.Dooge, J., K., I. (1982) Parametrization of Hydrologic Channel floodplain geomorphology along the Process. In: Land surfaceprocesses in Solimões - Amazon river, Brazil. Geological atmospheric general circulation models, p. Society of America Bulletin, 108 : 1089-1107.T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006 69
  12. 12. Ciclos Hidrológicos; Amazônia-Homem-Mundo Molion, L., C., B. (1993) Amazonia Rainfall Ubarana, V., N. (1994) EXPERIMENTOS OBSER- and its Variability. In: Hydrology and Water VACIONAIS E MODELAGEM DAS PERDAS Manegement in the Humid Tropics, p. 99-111. POR INTERCEPTAÇÃO DA PRECIPITAÇÃOBonell, M.; Hufschmidt, M., M.; Gladwell, J., S. NA FLORESTA AMAZÔNICA. Dissertação (Eds.). International Hydrology Series. apresentada no Programa de Mestrado emCambridge University Press, England. Moura, A., Meteorologia do InstItuto de Pesquisas D.; Shukla, J. (1981). On the dynamics of Espaciais, São José dos Campos, SP. droughts in northeast Brazil:Observations, theory and numerical experiments World Meteorological Organization, with a general circulation model. Journal of <dhwr@gateway.wmo.ch>. the Atmosferic Science, v. 38, p. 2633-2675. Paltridge, G., W.; Platt, C., M., R. (1976) Ra- diative Process in Meteorology and Climato- logy. Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam, 318 p. *Marcílio de Freitas é Professor daPeixoto, J., P.; Oort, A., H. (1990) LE CYCLE DE Universidade Federal do Amazonas e Diretor do L’EAU ET LE CLIMATE; LA RECHERCHE, Centro de Estudos Superiores do Trópico Úmido da v. 2, p. 570-579; France. Postel, S., L.; Daily, Universidade do Estado do Amazonas G., C.; Ehrlich, P., R. (1996) Human appro- (mafreitas@uea.edu.br). priation of renewabel fresh water. Science, v. **Walter Esteves de Castro Júnior é Professor 271, p. 785-788. do Depto. de Física da Universidade Federal doRolfe, G., L.; Arnol, L., E. (1978) Nutrient fluxes in Amazonas (westeves@fua.edu.br) precipitation , throughfall and stemflow in na Oak-Hickory Forest; Water Resouces Bulle- tim, 14: 1220-1226.Sagan, C. (1999) Bilhões e Bilhões - Reflexões sobre vida e morte na virada do milênio, p. 61-62. Traduzido por Rosaura Eichemberg, Companhia das Letras, São Paulo.Salati, E. (1987) The forest and hydrological cycle. In: The geophysiology of Amazonia: vegeta- tion and climate interactions, p. 273-296. Dickinson, R.E. (ed.). John Wiley & Sons, New York, USA.________; Ribeiro, M., N., G. (1979) Floresta e cli- ma. Supl. Acta Amazonica v. 9, n. 4, p.273- 296.Shiklomanov, I. (2000) Prospective de l’eau à l’horizon 2025, In: Les clés du XXI siècle, p. 121, coletânea organizada por Jérôme Bindé, Unesco/Seuil, Paris, França.Sioli, H. (1991) Amazônia: fundamentos da ecologia da maior região de florestas tropicais. 3a Edi- ção. Editora Vozes. Petrópolis, Rio de Ja- neiro, 72 p.70 T&C Amazônia, Ano IV, Número 9, Agosto de 2006

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