Acoplamento de modelo de alocação de água baseado em rede à modelagem de Insumo-Produto: uma proposta metodológica e aplicação em bacias hidrográficas interligadas do Agreste pernambucano - SANTOS, Reinan Ribeiro Souza (2020)
A utilização de modelagens baseadas em redes de nós e links para apoiar a gestão dos recursos hídricos nas decisões de alocação entre os usos nas bacias hidrográficas é frequente, e em geral envolve modelos de otimização e/ ou simulação com critérios hidrológicos. Mais recentemente, modelos de otimização com critério econômico baseados em rede vêm sendo desenvolvidos e aplicados neste nível de bacia, considerando os benefícios econômicos diretos e custos de escassez de diferentes estratégias de alocação. O alcance desses modelos é limitado, pois dizem respeito aos efeitos das políticas de alocação sobre os usuários na bacia e não observa as ligações intersetoriais entre os diferentes setores econômicos e as diversas regiões, desta forma não conseguindo mensurar o impacto econômico em toda a economia de tais decisões. Nesse estudo é proposta uma metodologia de ligação entre uma modelagem de alocação de água baseada em rede - que utiliza a otimização com critério hidrológico para determinar a alocação do recurso entre os diferentes usuários de quatro bacias interligadas - e um modelo de Insumo- Produto, que é considerado um modelo economy-wide. Com a ligação torna-se possível calcular os impactos econômicos diretos e indiretos, além do efeito transbordamento de diferentes alocações de água, através de mudanças nos indicadores econômicos e sociais, tais como: valor da produção, número de empregos e PIB. Dessa forma, mensura-se o impacto total em toda a economia de decisões de alocação diferentes. Essa metodologia é aplicada nas bacias do Capibaribe, Ipojuca, Una e Sirinhaém localizadas no Agreste Pernambucano. O modelo de alocação baseou-se em uma rede de nós e links desenvolvida para essa região, e o critério de otimização utilizado foi a maximização do atendimento das demandas requeridas pelos diferentes usuários das quatro bacias. A saída dessa modelagem, ou seja, o resultado das alocações por usuário no ano estudado (2012) foi agregado por setor econômico e região e, então, conectado a uma matriz de Insumo-Produto inter-regional que teve 2011 como ano de referência. Essa metodologia é aplicada em dois diferentes cenários nas bacias interligadas, que diferem por representarem duas estratégias de operação dos reservatórios da região. O cenário referência simula a estratégia de operação efetivamente utilizada pelos gestores diante da seca iniciada em 2012. O cenário alternativo simula uma utilização mais conservadora dos mesmos reservatórios. Os resultados mensuraram impactos nas sub-regiões da área de estudo e em todo território nacional. No cenário referência, o setor mais afetado é o cultivo da cana de açúcar que sofre a maior redução no atendimento das demandas. A plataforma mostra, através da ligação intersetorial, diversos outros setores e regiões afetadas. De fato, o efeito transbordamento nesse cenário foi de 21,8% nas outras regiões do Brasil (resto de Pernambuco, resto do Nordeste e resto do Brasil). No cenário alternativo outros setores econômicos são afetados diretamente pela redução no atendimento das demandas por água, sendo os mais impactados o setor da pecuária, construção civil e comércio atacadista. O efeito transbordamento nesse cenário foi menor, ou seja, de 19,5% nas demais regiões do Brasil. A diferença central entre os cenários referência e alternativo está na gestão dos reservatórios da área de estudo. No cenário referência a quantidade de água utilizada dos reservatórios é maior do que no cenário alternativo, levando a um maior atendimento dos requerimentos dos usuários de água. Como consequência, os impactos econômicos negativos decorrentes da estiagem no ano estudado (2012) são menores no cenário referência do que no cenário alternativo. No cenário alternativo a redução no atendimento de água bruta foi 34% maior do que no cenário referência, e trinta e oito vezes maior nos impactos econômicos e sociais. Essa diferença deve-se a redução de atendimento de setores econômicos outros, além do “cultivo da cana de açúcar”, em que ocorrem grandes variações do valor da produção, mesmo diante de pequenas reduções na alocação de água bruta. Fica claro em tais resultados o efeito de uma otimização não-econômica, ou seja, os efeitos do “critério do engenheiro” nas decisões de alocação simuladas em ambos os cenários. Ao tentar maximizar o atendimento de todas as demandas diante de uma maior escassez, reduções na alocação são feitas sem considerar os efeitos econômicos. O critério de alocação assim, não diferencia, diante da diminuição na disponibilidade hídrica, os usuários e setores mais ou menos eficientes no uso da água. Ressalta-se que esses diferentes efeitos entre os setores e regiões foram representados pelos valores dos coeficientes técnicos e elasticidades das diferentes regiões e setores econômicos, utilizados na abordagem de ligação entre as metodologias. Por isso é importante uma análise de sensibilidade em tais parâmetros para testar a robustez do modelo. Estratégias de alocação feitas sem considerar os efeitos econômicos levam a impossibilidade de diferenciar usuários e setores em relação à eficiência. Isto resulta em maiores perdas econômicas e sociais, bem como passam incentivos inadequados aos setores e agentes usuários da água. Em regiões escassas em água e com necessidades de transferências crescentes, como é o caso da nossa área de estudo, incentivos adequados, através de instrumentos de gestão fundamentados na teoria econômica, são essenciais para promover um desenvolvimento sustentável. Esse trabalho, ao desenvolver e aplicar uma proposta metodológica de integração de um modelo de alocação baseado em rede com um modelo economy-wide, como o de Insumo-Produto, pretende dar uma contribuição importante nessa direção. Somente foi possível calcular esses impactos econômicos nesse nível de detalhe através da utilização de uma matriz de Insumo-Produto inter-regional. A metodologia proposta nesse estudo é inovadora e pode ser utilizada simulando outros critérios de otimização, inclusive o econômico, em outras regiões, períodos de tempo e níveis de agregação. A integração de modelos econômicos baseados em rede de nós e links a modelos economy-wide, permite modelar as disponibilidades e demandas hídricas geograficamente, na decisão de alocação, e ao mesmo tempo mensurar não apenas os impactos econômicos diretos resultantes, como os efeitos indiretos regionais.