CLIMATE CHANGE AND WATER RESOURCE SUSTAINABILITY INDEX FOR A WATER-STRESSED BASIN IN BRAZIL: THE CASE STUDY OF RIO VERDE GRANDE BASIN
DOI:
10.31413/nativa.v6i5.5719Resumo
MUDANÇAS CLIMÁTICAS E A SUSTENTABILIDADES DOS RECURSOS HÍDRICOS EM BACIA HIDROGRÁFICA COM ESCASSEZ HÍDRICA NO BRASIL: O CASO DA BACIA DE RIO VERDE GRANDE
A bacia de Rio Verde Grande está localizada 87% na parte norte do estado de Minas Gerais e 13% no estado da Bahia, em uma região com clima semiárido, apresentando longos e intensos períodos de seca. Esta característica climática afeta diretamente a disponibilidade de recursos hídricos e, conseqüentemente, o desenvolvimento das principais atividades da região que são pecuária e agricultura irrigada. Não há estudos que avaliem o efeito das mudanças climáticas na disponibilidade de água e na sustentabilidade de atividades com alta demanda de água na bacia de Rio Verde Grande. O objetivo deste estudo foi analisar as mudanças prováveis na disponibilidade de água na bacia de Rio Verde Grande e a sustentabilidade dos recursos hídricos para as atividades usuárias de água, utilizando séries sintéticas geradas através de programas de modelagem climática e hidrológica. Este estudo realizou as projeções climáticas utilizando os Global Climate Models do Coupled Model Intercomparison Project Phase 5. Com base nos cálculos dos índices de sustentabilidade e na comparação dos cenários atuais e futuros, observou-se que, mesmo com todas as intervenções propostas pelo Plano de Recursos Hídricos da Bacia Rio Verde Grande implementadas, houve uma redução na sustentabilidade da água Recursos em algumas sub-bacias devido à mudança climática.
Palavras-chave: CMIP5, modelo WEAP, vulnerabilidade
ABSTRACT:
The Rio Verde Grande basin is a water-stressed basin, which is 87% in the northern part of Minas Gerais and 13% in Bahia, Brazil. It has a semi-arid climate with long and intense periods of drought. This climatic directly affects the availability of water resources and the development of the main activities in the region. There are presently no studies that evaluate the effect of climate change on the availability of water in the Rio Verde Grande basin and the sustainability of high water demand activities. The objective of this study was to analyze future changes in the availability of water in the Rio Verde Grande basin, and the sustainability of water for the major water users. This was done using a synthetic series generated through climatic and hydrological modeling programs. This study performed climate projections using the Global Climate Models of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5. The calculation of sustainability indexes and a comparison between current and future scenarios, it was observed that even if all the interventions proposed by the Water Resources Plan of the Rio Verde Grande basin are implemented, there will still be a reduction in the sustainability of water resources in some sub-basins, due to climate change.
Keywords: CMIP5, WEAP model, vulnerability.
Referências
ANA - Agência Nacional de Águas. Plano de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio Verde Grande. Brasília: ANA, 2016. Disponível em: http://arquivos.ana.gov.br/servicos/planejamento/planoderecursos/20150902_PRH_Verde_Grande.pdf . Acesso em 25 abr. 2017
ASEFA, T.; CLAYTON, J.; ADAMS, A.; ANDERSON, D. Performance evaluation of a water resources system under varying climatic conditions: Reliability, Resilience, Vulnerability and beyond. Journal of Hydrology, v. 508, p. 53–65, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.10.043
COLLIER, M. A.; JEFFREY, S. J.; ROTSTAYN, L. D.; WONG, K. K-H.; DRAVITZKI, S. M.; MOSENEDER, C.; HAMALAINEN, C.; SYKTUS, J. I.; SUPPIAH, R.; ANTONY, J.; EL ZEIN, A.; ATIF, M. The CSIRO-Mk3.6.0 Atmosphere-Ocean GCM: Participation in CMIP5 and data publication. In: MODSIM 2011 - 19th International Congress on Modelling and Simulation - Sustaining Our Future: Understanding and Living with Uncertainty, 2011, December, p. 2691–2697.
COLLINS, W. J.; BELLOUIN, N.; DOUTRIAUX-BOUCHER, M.; GEDNEY, N.; HALLORAN, P.; HINTON, T.; HUGHES, J.; JONES, C. D.; JOSHI, M.; LIDDICOAT, S.; MARTIN, G.; O’CONNOR, F.; RAE, J.; SENIOR, C.; SITCH, S.; TOTTERDELL, I.; WILTSHIRE, A.; WOODWARD, S. Development and evaluation of an Earth-System model-HadGEM2. Geoscientific Model Development, v. 4, n. 4, p. 1051–1075, 2011. DOI: https://dx.doi.org/10.5194/gmd-4-1051-2011
GRAFTON, R. Q.; HUSSEY, K. Water Resources Planning and Management. Cambridge University Press, 2011. 800p.
LANE, B. A.; SANDOVAL-SOLIS, S.; PORSE, E. C. Environmental Flows in a Human-Dominated System: Integrated Water Management Strategies for the Rio Grande/Bravo Basin. River Research and Applications, v. 31, n. 9, p. 1053–1065, 2015. DOI: https://dx.doi.org/10.1002/rra.2804
MACHADO, A. R.; MELLO JUNIOR, A. V.; WENDLAND E. C. Avaliação do modelo J2000/JAMS para modelagem hidrológica em bacias hidrográficas brasileiras. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 22, n. 2, mar/abr. 2017. p.327-340. DOI: http://dx.doi.org/10.1590/S1413-41522016145177
MARENGO, J. A. Vulnerabilidade, impactos e adaptação à mudança do clima no semiárido do Brasil. Parcerias Estratégicas, v. 13, n. 27, p. 149–176, dez. 2008a.
MARENGO, J. A. Água e Mudanças Climáticas. Estudos Avançados, v. 22, n. 63, p. 83–96, 2008b. DOI: http://dx.doi.org/ 10.1590/S0103-40142008000200006
MARENGO, J. A.; SOARES, W. R. Impacto das Mudanças Climáticas no Brasil e Possíveis Futuros Cenários Climáticos: Síntese do Terceiro Relatório do IPCC 2001. In: TUCCI, C. E. M.; BRAGA, B. (Ed.). Clima e recursos hídricos no Brasil. Porto Alegre: ABRH, 2003. p. 209-242.
MARKSIM DSSAT weather file generator, 2017. Disponível em: http://gisweb.ciat.cgiar.org/MarkSimGCM/#. Acesso em 24 mar. 2017
PAINEL INTERGOVERNAMENTAL SOBRE MUDANÇA DO CLIMA (IPCC). Mudança do Clima 2007: A Base das Ciências Físicas. Contribuição do Grupo de Trabalho I ao Quarto Relatório de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudança do Clima. Sumário para os Formuladores de Políticas. Aprovado na 10ª sessão do Grupo de Trabalho I do IPCC, Paris, fevereiro de 2007. Disponível em: https://www.ipcc.ch/pdf/reports-nonUN-translations/portuguese/ar4-wg1-spm.pdf.
SAFAVI, H. R.; ALIJANIAN, M. A. Optimal crop planning and conjunctive use of surface water and groundwater resources using fuzzy dynamic programming. Journal of Irrigation and Drainage Engeneering, v. 137, n. 6, p. 383–397, 2010. DOI: https://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000300
SANDOVAL-SOLIS, S.; MCKINNEY, D. C.; LOUCKS, D. P. Sustainability Index for Water Resources Planning and Management. Journal of Water Resources Planning and Management, v. 137, n. 5, p. 381–390, set/out. 2011. DOI: https://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000134.
SCHLENKER, W.; HANEMANN, W. M.; FISHER, A. C. Water Availability, Degree Days, and the Potential Impact of Climate Change on Irrigated Agriculture in California. Climatic Change, v. 81, n. 1, p. 19–38, 2007. DOI: https://dx.doi.org/10.1007/s10584-005-9008-z
WATANABE, M.; SUZUKI, T.; O’ISHI, R.; KOMURO, Y.; WATANABE, S.; EMORI, S.; TAKEMURA, T.; CHIKIRA, M.; OGURA, T.; SEKIGUCHI, M., TAKATA, K., YAMAZAKI, D., YOKOHATA, T.; NOZAWA, T.; HASUMI, H.; TATEBE, H.; KIMOTO, M. Improved Climate Simulation by MIROC5: Mean States, Variability, and Climate Sensitivity. Journal of Climate, v. 23, n. 23, p. 6312–6335, 2010. DOI: https://dx.doi.org/10.1175/2010JCLI3679.1
TAYLOR, K. E.; STOUFFER, R. J.; MEEHL, G. A. An overview of CMIP5 and the experiment design. Bulletin of the American Meteorological Society, v. 93, n. 4, p. 485–498, 2012. DOI: https://dx.doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00094.1
TUCCI, C. E. M. Impactos da variabilidade climática e do uso do solo nos recursos hídricos. Fórum Brasileiro de Mudanças Climática. Agência Nacional de Águas – ANA, 2002. 150p.
TUNDISI, J. G. Recursos hídricos no futuro: problemas e soluções. Estudos Avançados, v. 22, n. 63, p. 7–16, 2008. DOI:http://dx.doi.org/10.1590/S0103-40142008000
YUKIMOTO, S.; ADACHI, Y.; HOSAKA, M.; SAKAMI, T.; YOSHIMURA, H.; HIRABARA, M.; TANAKA, Y. T.; SHINDO, E.; TSUJINO, H.; DEUSHI, M.; MITUZA, R.; YABU, S.; OBATA, A.; NAKANO, H.; KOSHIRO, T.; OSE, T.; KITOH, A. A new global climate model of Meteorological Research Institute: MRI-CGCM3 – Model description and basic performance. Journal of the Meteorological Society of Japan, v. 90, p. 23–64, 2012. DOI: https://dx.doi.org/10.2151/jmsj.2012-A02
YUNUS, R. M., HASAN, M. M., RAZAK, N. A., ZUBAIRI, Y. Z., DUNN, P. K. Modelling daily rainfall with climatological predictors: Poisson-gamma generalized linear modelling approach. International Journal of Climatology, v. 37, n. 3, p. 1391–1399, 2017. DOI: https://dx.doi.org/10.1002/joc.4784
ZHAO, T.; CHEN, L.; MA, Z. Simulation of historical and projected climate change in arid and semiarid areas by CMIP5 models. Chinese Science Bulletin, v. 59, n. 4, p. 412–429. 2014. DOI: https://doi-org.ez27.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s11434-013-0003-x
SAFAVI, H. R.; GOLMOHAMMADI, M. H.; SANDOVAL-SOLIS, S. Expert knowledge based modeling for integrated water resources planning and management in the Zayandehrud River Basin. Journal of Hydrology, v. 528, p. 773–789. 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.07.014
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Direitos Autorais para artigos publicados nesta revista são do autor, com direitos de primeira publicação para a revista. Em virtude de a aparecerem nesta revista de acesso público, os artigos são de uso gratuito, com atribuições próprias, em aplicações educacionais e não-comerciais.
A artigos publicados nessa revista, podem ser reproduzidos parcialmente ou utilizados como referência por outros autores, desde que seja cita a fonte, ou seja, a Revista Nativa.
Copyright for articles published in this journal are the authors, with first publication rights granted to the journal. The journal shows open access, and articles are free to use, with proper attribution, in educational and non-commercial.
The articles published in this journal may be reproduced in part or used as a reference by other authors, provided that the source is quoted.