Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2023 |
| Autor(a) principal: |
Belladona, Rossano |
| Orientador(a): |
Marques, Guilherme Fernandes |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
eng |
| Instituição de defesa: |
Não Informado pela instituição
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: |
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| Palavras-chave em Inglês: |
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| Link de acesso: |
http://hdl.handle.net/10183/264006
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Resumo: |
A intensificação do uso do solo e os resíduos urbanos na bacia têm contribuído para o aumento de contaminantes na água bruta. A preocupação com a baixa qualidade da água dos mananciais tem deixado os padrões de água potável mais rigorosos ao longo dos anos, o que exige um tratamento mais tecnológico e caro, culminando no aumento das tarifas de água. Para mitigar o aumento nesses custos, diversas ações devem ser planejadas e implementadas na bacia hidrográfica, que podem acabar por restringir alguns usos do solo e gerar a necessidade de melhores práticas de manejo. No entanto, essa conservação (ações para manter ou recuperar a qualidade da bacia hidrográfica para garantir a água ao abastecimento público) gera custos para os proprietários de terras nessas bacias. Os responsáveis pela tomada de decisão devem buscar avaliar custos e benefícios para as diversas partes envolvidas (por exemplo, os moradores de áreas ruais e urbanas, os produtores rurais e industriais) e identificar soluções que equilibrem esses custos e benefícios a longo prazo, para garantir segurança hídrica sob condições de incerteza futura. Aqui os responsáveis pela tomada de decisão incluem a administração pública municipal (prefeitos e secretarias), as empresas de saneamento, as entidades reguladoras e os comitês de bacia hidrográfica. Uma gestão eficiente, equânime e sustentável das águas favorece tanto os moradores das cidades, que recebem água potável nas suas casas, quanto os proprietários de terras na parte rural das bacias hidrográficas (por exemplo, os produtores agrícolas, as agroindústrias e os pequenos aglomerados e comunidades) cujos usos do solo e da água devem envolver ações e práticas de conservação para a salubridade dos recursos hídricos para abastecimento de todos. No entanto, a tomada de decisão é cercada por uma grande quantidade de incertezas, como a restrição do uso do solo, os interesses políticos, as mudanças climáticas, o crescimento populacional, o desenvolvimento econômico e o avanço tecnológico. Além disso, ganhos modestos de curto prazo com os custos evitados no tratamento de água podem ofuscar a percepção dos resultados de longo prazo, levando a decisões que não sejam eficientes, equânimes e sustentáveis. Nessa dicotomia entre conservação de bacias hidrográficas e baixos custos de tratamento de água para garantir a segurança hídrica urbana em um mundo sob profundas incertezas, identificar tradeoffs e mostrar as consequências de cada caminho escolhido é um procedimento que deve ser avaliado. Assim, a pergunta central desta tese vem à tona: quais decisões sobre tecnologias de tratamento de água para manter a tarifa baixa mais influenciam no custo de oportunidade da conservação de bacias hidrográficas destinada ao abastecimento público? Com base nessa pergunta, o objetivo geral desta pesquisa é identificar uma combinação de caminhos dinâmicos de decisão que possam se adaptar ao longo de um determinado período de tempo para garantir tarifas de água acessíveis e, ao mesmo tempo, reduzir as perdas econômicas que os proprietários de terras têm para a preservação da bacia hidrográfica. Essa tese possui ainda outros objetivos secundários, como (1) identificar até que ponto o custo do tratamento é influenciado pela qualidade da bacia hidrográfica, (2) estimar o custo adicional do tratamento da água quando uma tecnologia avançada deve ser adicionada àquela existente em um cenário de degradação da bacia, (3) quantificar o custo e o benefício da conservação de bacias hidrográficas e (4) desenvolver um mapa de caminhos adaptativos para produzir decisões robustas em diferentes cenários futuros. Para atingir todos esses objetivos, a abordagem metodológica foi testada em um caso real, o município de Caxias do Sul no Estado do Rio Grande do Sul. O município abastece mais de 500.000 habitantes por meio de cinco estações de tratamento convencionais cuja água é recebida de cinco pequenas bacias hidrográficas (de 5 a 100 km²). Os Capítulos 4, 5, 6 e 7 detalham os métodos aplicados, o material utilizado e os resultados obtidos. Existe uma literatura limitada que explica adequadamente como os custos de tratamento de água são impactados pela qualidade da bacia, nenhuma referência foi encontrada associando esse efeito ao planejamento de curto e longo prazo. O Capítulo 4 demonstra que muitas vezes o benefício econômico de curto prazo da qualidade da água bruta pode ofuscar a percepção dos custos de tratamento de longo prazo. Os resultados demonstram que há uma redução marginal no custo de tratamento de apenas 0,0002 USD∙m-3, dada a melhoria de uma unidade no índice de qualidade da água na área de estudo. No entanto, a longo prazo, o efeito cumulativo pode aumentar os custos do tratamento em 242%. Esses resultados ressaltam a importância de considerar as implicações de longo prazo da qualidade das áreas de mananciais nos custos de tratamento, enfatizando a necessidade de abordagens de planejamento holístico que levem em conta a interação entre a qualidade da água bruta e os custos de tratamento. Dados socioeconômicos para pequenas bacias são difíceis de encontrar, dependendo do tipo de informação requerida eles simplesmente não existem. No entanto, esses dados são essenciais na tomada de decisões sobre o uso do solo e na gestão dos recursos hídricos, principalmente na determinação do seu valor econômico. A fim de contribuir para preencher essa notável lacuna de conhecimento, o Capítulo 5 estima o Produto Interno Bruto (PIB), população e empregos para pequenas áreas, aplicando imagens de satélite de luz noturna (NTL) e registros socioeconômicos disponíveis de localidades maiores. A relação entre esses três indicadores socioeconômicos e a radiância quantificada nas imagens NTL foi obtida por meio de análise de regressão simples aplicada nos 497 municípios do Estado do Rio Grande do Sul e validada com 50 municípios do vizinho Estado de Santa Catarina. Os resultados indicam que esta nova aplicação da NTL para estimar dados socioeconômicos pode ser uma ferramenta útil para a gestão dos recursos hídricos e do uso do solo em pequenas bacias hidrográficas. Dentro da dicotomia supracitada, quem conserva costuma arcar com o ônus e não necessariamente compartilha todos os benefícios, pois habita região fora da cobertura da rede de distribuição de água. O Capítulo 6 apresenta uma nova estrutura metodológica, seguindo a Análise Envoltória de Dados, para abordar a relação entre o custo de oportunidade da conservação de bacias hidrográficas, enquanto segue as mudanças no excedente dos consumidores para calcular os benefícios de tal preservação. Os resultados demonstraram que o benefício econômico da conservação de bacias hidrográficas excede seu custo em todos os cenários avaliados. Essa descoberta revela que, no agregado, o saldo econômico é positivo quando as políticas são voltadas para a qualidade da água dos mananciais. Isso evidencia que priorizar os esforços de conservação tem um resultado benéfico, tanto em níveis econômicos quanto ambientais. A segurança hídrica urbana é influenciada por vários fatores, incluindo a quantidade e a qualidade da água bruta, tanto no espaço quanto no tempo. No entanto, um aspecto muitas vezes esquecido é o valor das tarifas de água potável. Garantir que as tarifas permaneçam acessíveis para os usuários é crucial para alcançar a segurança hídrica urbana. Decisões robustas são importantes para a segurança hídrica urbana, pois as compensações entre o uso ideal do solo na bacia e o custo ideal do tratamento são mais bem avaliadas e os resultados são propensos ao sucesso em possíveis cenários futuros. Ao considerar possíveis cenários futuros, os tomadores de decisão podem fazer escolhas propensas a gerar resultados bem sucedidos. O Capítulo 7 foca nas decisões robustas no abastecimento de água urbana, empregando a metodologia Dynamic Adaptive Policy Pathways, seguida de uma abordagem matemática heurística, em uma nova aplicação no campo da conservação de bacias hidrográficas e tecnologia de tratamento de água. O resultado é um mapa de decisão adaptativo que apresenta possíveis ações de tecnologia que permitem aos tomadores de decisão entender as consequências de diferentes alternativas, em vez de dizer qual é o caminho correto. Essa abordagem permite aos tomadores de decisão fazer escolhas com base em uma compreensão mais profunda das implicações de suas ações dentro de um contexto adaptativo. A busca por baixos custos de tratamento de água pode ter um preço econômico significativo. Esse preço sombra (shadow price) da água urbana precisa ser contabilizado e algum tipo de ação deve ser tomada para compensar os proprietários de terras devido ao seu papel na preservação das áreas de mananciais. A forma de ajustar tal incongruência deve ser melhor investigada, e uma possível solução poderia ser a implementação de um pagamento por serviços de conservação da bacia hidrográfica cuja água é destinada ao abastecimento público, semelhante aos mecanismos existentes de pagamento por serviços ambientais ou serviços ecossistêmicos. Esta tese reconhece que a segurança hídrica urbana é acompanhada de intrínsecas incertezas. A pesquisa demonstrou que não existe uma única decisão ótima capaz de equilibrar perfeitamente custos e benefícios na gestão da água urbana. Em vez disso, mostrou um conjunto de diversas alternativas eficientes, cada uma envolvendo trade-offs. Os tomadores de decisão e as partes interessadas devem estar preparados para adaptar o planejamento para condições futuras que vão surgindo. Isso permite a exploração de alternativas diversas e eficientes, considerando os trade-offs inerentes a cada opção. |
