Modelagem hidrodinâmica do ecossistema aquático visando à determinação do hidrograma ecológico no rio Formoso - MG

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Guedes, Hugo Alexandre Soares
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ; Doutorado em Engenharia Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Ecossistema aquático; Hidrograma ecológico; Modelagem hidrodnâmica; Aquatic ecosystem; Ecological hydrograph; Hydrodynamic modelling; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/745

Objetivou-se, neste trabalho, modelar hidrodinamicamente o ecossistema aquático visando determinar o hidrograma ecológico no rio Formoso - MG. A área de estudo foi dividida em dois trechos de monitoramento de 1 km de extensão, distantes um do outro em aproximadamente 14 km. A simulação de habitats disponíveis e a sua relação com as vazões no rio Formoso, assim como a determinação do hidrograma ecológico, foram realizados utilizando-se o modelo hidrodinâmico River2D, que consiste em um modelo bidimensional utilizado para estudar os efeitos das alterações de vazões sobre o ecossistema aquático. Com intuito de calibrar o modelo River2D e determinar o hidrograma ecológico foi necessário quantificar in situ, por meio de experimentos de campo, diversas variáveis hidráulicas, hidrológicas e biológicas. Desse modo, foram realizadas quatro campanhas de campo, duas no período seco (Junho de 2011 e Julho de 2012) e duas no período chuvoso (Março de 2011 e Fevereiro de 2012). A caracterização do micro-habitat foi feita nos dois trechos do rio Formoso em 1 km de extensão, onde em cada trecho foram demarcadas três seções transversais equidistantes de 500 metros, nas quais foram realizadas coletas de dados de velocidade, profundidade, vazão, cobertura e substrato, além de inventariar a composição taxonômica da ictiofauna no rio. Os experimentos de campo possibilitaram identificar 17 espécies de peixes no rio Formoso, sendo coletados 226 indivíduos em 24 amostras. Verificou-se que a composição taxonômica é caracterizada principalmente pelas espécies Astyanax bimaculatus (lambari) e Hypostomus affinis (cascudo), em função da quantidade de indivíduos nas seções amostradas. A biologia das espécies, por meio da modelagem de habitat, a partir das curvas de índice de aptidão de habitat, permitiu fracionar a composição taxonômica em três grupos distintos (espécies intolerantes, médio tolerantes e tolerantes), sendo as espécies Hypostomus auroguttatus (cascudo), Oligosarcus hepsetus (lambari-cachorro) e Leporinus mormyrops (timburé) bioindicadoras da qualidade do ecossistema aquático. O modelo hidrodinâmico River2D se mostrou apto a ser utilizado nas simulações hidráulicas e de habitat nos dois trechos estudados no rio Formoso. O regime de vazões ecológicas no Trecho 1 variou entre 2,70 e 4,99 m3 s-1, referentes aos meses de agosto e janeiro, respectivamente. Já no Trecho 2, os valores de vazões ecológicas ficaram entre 2,85 a 4,13 m3 s-1, referentes aos meses de dezembro e maio, respectivamente. As vazões ecológicas mensais propostas nos dois trechos de monitoramento no rio Formoso foram comparadas com as vazões mínimas de referência adotadas no Brasil, sendo considerada a permanência de 100% da Q7,10, Q95 e Q90 no curso d água, comprovando que essas metodologias não levam em consideração os aspectos ambientais, colocando em risco a permanência das espécies ali existentes e a biodiversidade local. O objetivo destas análises foi mostrar que a vazão ecológica, proposta nesse estudo, possui variabilidade temporal e espacial, e que fixar apenas um valor de vazão de referência constante ao longo do ano é prejudicial para a fauna aquática. Além disso, os efeitos ecológicos que acontecem no habitat aquático são associados aos diferentes estágios do regime ecológico, não só em função de uma vazão mínima, mas também das vazões médias e máximas, além de características do regime hidrológico como a duração e a frequência dos eventos extremos. Dessa forma, foram propostos hidrogramas ecológicos para os dois trechos de monitoramento no rio Formoso, os quais apresentam potencial para se transformarem em ferramentas importantes na gestão sustentável dos recursos hídricos.