Projetando os impactos dos eventos climáticos e mudanças no uso e ocupação do solo na (re)mobilização de poluentes e produtos de combustão em ecossistemas aquáticos da Amazônia Ocidental

O clima sempre foi dinâmico ao longo da história geológica da Terra, no entanto as modificações do clima promovida pelo homem vem resultando em efeitos complexos nos compartimentos biogeoquímicos dos diversos ecossistemas da Terra. Os efeitos sinérgicos das atividades antrópicas e naturais afetam os processos de mobilização, transporte e acúmulo de diversos poluentes com consequências ecológicas para os ecossistemas aquáticos para além dos limites da bacia hidrográfica. Neste contexto, a presente proposta busca estudar as principais bacias hidrográficas do estado de Rondônia para compreender a dinâmica dos elementos-traço, nutrientes, resíduos incompletos de combustão e microplástico, a partir da reconstrução de ambientes deposicionais de lagos (geocronologia).

Os sedimentos dos lagos atuam como integradores do ambiente aquático podendo, portanto, responder às variações ambientais e climáticas. Os dados da geocronologia serão associados com as emissões de carbono pirogênico como indicador do processo de uso e ocupação dos solos a partir do desmatamento seguido da queima da vegetação. Assim, entre os resultados esperados destacam-se o estabelecimento dos processos antrópicos e dinâmicas naturais que contribuem para histórico da poluição ambiental no Antropoceno a partir de estudos geocronológicos e indicadores moleculares; identificação das contribuições relativas de queima de biomassa e de combustíveis fósseis; avaliação do acúmulo de resíduos de combustão (carbono pirogênico) em ambientes aquáticos será usado como um proxy para avaliar a exposição da população à presença de tais partículas na atmosfera, cuja inalação reconhecidamente pode causar danos respiratórios e cardiovasculares em humanos. Pretende-se ainda, pela interação dos pesquisadores da UNIR com os demais pesquisadores do projeto, fortalecer a pesquisa e a pós-graduação nesta Instituição, e formar recursos humanos especializados bastante carente na região.

Os Sedimentos

A demanda crescente por recursos naturais, as restrições e ofertas ambientais e as ações antrópicas, geram a necessidade de materializar o processo de compatibilização entre o desenvolvimento, a conservação e a preservação do meio ambiente, como forma de propiciar o desenvolvimento sustentável na região Amazônica. A degradação atualmente em curso decorrente da interferência humana nos sistemas hídricos amazônicos é uma barreira significativa para o alcance de bons indicadores de qualidade de vida. As mudanças nos ecossistemas podem ocorrer em escala de magnitude tal que produzam um efeito catastrófico sobre os processos econômicos, sociais e políticos dos quais a estabilidade social, o bem-estar humano e a boa saúde são dependentes. Na região Amazônica, continuam crescendo a quantidade e a variedade de substâncias químicas sendo lançadas ao meio ambiente e são cada vez mais intensos e frequentes os seus efeitos sobre a saúde ambiental e humana. Algumas destas substâncias contaminam simultaneamente mais de um componente do meio (ar, água, solo e biota) e originam exposições múltiplas na população.

A bacia do rio Amazonas é a maior bacia hidrográfica do mundo, abrangendo países como Brasil, Peru, Bolívia, Colômbia, Ecuador, Venezuela e Guiana. Esta bacia cobre uma área de 6,1106 km2 limita-se a 48°W (rio Pará, Brasil) a 79° W (rio Chamaya, Peru), a 5° N (rio Cotingo, Brasil) a 20° S (rio Parapeti River, Bolívia) (Guyot; Bourges 1994; Guyot et al. 2007) e está dividida em três grandes unidades morfo-estruturais resultante das transformações geológicas ocorridas na bacia: os escudos, a cordilheira dos Andes e a planície Amazônica, que ocupam respectivamente 44%, 11% e 45% da superfície total da bacia hidrográfica. Os principais rios formadores do rio Amazonas apresentam características hidrográficas ligadas a estas três grandes unidades (Molinier et al. 1995) definindo assim, as características físicas químicas de suas águas (Sioli 1979). O rio Madeira é formado pela confluência de quatro grandes rios: O rio Madre Dios que se une ao rio Beni; os rios Mamoré e Guaporé (Rio Itenez na Bolívia) que se unem e segue o curso como rio Mamoré e, finalmente forma uma confluência com o rio Beni para formar o rio Madeira no território Brasileiro (Roche; Jauregui 1988). Com 724.000 km2 a bacia Amazônica Boliviana representa metade da bacia do rio Madeira e 10% de toda a bacia Amazônica (Wasson et al. 2002).

O regime hidrológico e de transporte de sedimentos na bacia do rio Madeira no território Brasileiro é naturalmente influenciado pelos eventos que ocorrem na região dos Andes. Estes sedimentos são erodidos nos Andes e transportados pelo rio Madeira para o rio Amazonas contribuindo assim com 50% dos sedimentos transportados pelo rio Amazonas (Meade et al. 1985). Desempenhando, assim, um importante papel como agente de transferência de nutrientes e poluentes do continente para o oceano (Filizola et al. 2011). Os eventos extremos como as secas (Marengo et al. 2008) e as grandes cheias dos rios da bacia Amazônica (Oliveira et al., 2013; Filizola et al., 2014) afetam a população diretamente, especialmente as ribeirinhas. Isto é consequência de uma complexa interação entre fatores climáticos, hidrológicos, e geomorfológicos, combinados com a falta de planejamento urbano das cidades da região Amazônica nas últimas décadas (Marengo, 2008; Marengo et al. 2008; Espinoza et al. 2010; Davidson et al. 2012; Filizola et al. 2014).

A Dinâmica dos Elementos-Traço na Amazônia

O fenômeno El Niño / Oscilação Sul (ENOS) reduz a precipitação na bacia Amazônica, diminuindo o fluxo do rio Amazonas e de alguns de seus principais afluentes. Enquanto durante os anos de La Niña, ocorre aumento das inundações (Davidson et al. 2012). A importância do ENOS sobre as consequências das anomalias hidrológicas sobre o ecossistema fora reconhecida no estudo de Marengo et al. (2008) onde foi demonstrado que eventos naturais como a seca extrema, a exemplo do que ocorreu entre 2004-2005 na região amazônica. Esse evento afetou drasticamente a região desde o Peru até o Brasil, resultando em rios com seu volume muito abaixo do normal, seca em lagos, morte de milhares de peixes, contaminação da água tornando imprópria para o consumo humano, e a floresta tornou-se extremamente seca, aumentando os focos de fogo em várias áreas da Amazônia.

El Niño

Os eventos extremos têm se tornado cada vez mais frequentes desde o início da década de 70 e fenômenos como El Niño e La Niña, muitas vezes podem ser correlacionados a secas e inundações extremas, respectivamente, mas nem sempre são os responsáveis por esses eventos. Por exemplo, Cox et al. (2008) e Marengo et al. (2012) demonstraram que a grande seca de 2005, a maior já registrada na bacia Amazônica nos últimos 107 anos, não ocorreu devido ao aquecimento no Pacífico Tropical Leste, isso implica que o fenômeno de El Niño não contribuiu para o período seco de 2005. Contrariamente, durante o ano hidrológico de 2008–2009, a bacia Amazônica foi afetada por uma inundação resultando no aumento da elevação do nível das águas e descargas nos tributários em magnitude e duração como poucas vezes observados na história recente da hidrologia da bacia Amazônica (Marengo et al. 2012). Este evento extremo durante o ciclo hidrológico 2010-2011 foi caracterizado pela maior taxa de descarga dos tributários já registrados nos rios da Amazônia desde de 1984 (Espinoza et al. 2010).

Sabemos que os impactos causados por elementos-traço nos ambientes não se limitam à ação antrópica. Um exemplo típico é a presença de mercúrio (Hg) no ambiente Amazônico que tem uma componente antrópica e outra antropogênica (Malm 1998; Roulet et al. 1998). A atividade de mineração é muito forte no Estado de Rondônia, por exemplo, na região sul do estado estão em curso projetos de exploração de zinco (Zn) e chumbo (Pb). A cassiterita (SnO2) vem sendo explorada há várias décadas na Província Estanífera de Rondônia (Bom Futuro, Santa Bárbara, Massangana e Cachoeirinha). A exploração de cassiterita em Rondônia e Amazonas coloca o Brasil como o 3 maior produtor de SnO2 do mundo. Evidentemente que a exploração destes minerais no estado contribui para aumentar o fluxo destes elementos químicos no ambiente aquático.

Em que pese os efeitos antrópicos sobre a o fluxo destes elementos no ambiente, deve-se considerar ainda como as mudanças climáticas recentes contribuem nos processos de deposição, transporte, especiação e ciclagem destes elementos dentro do ecossistema Amazônico. É possível que a dinâmica de sedimentação nos lagos em relação ao canal principal dos rios seja influenciada pelas atividades antrópicas desenvolvidas na bacia em sinergia com a alternância na deposição de camadas arenosas e argilosas depositadas durante períodos de inundação quando a dinâmica do rio aumenta e diminui em função de eventos extremos e anos hidrológicos normais, respectivamente. Os sedimentos que transportam material argiloso têm maior capacidade de absorção de elementos-traço, retendo-os por um longo período nesta camada argilosa. Uma análise textural considerando a proporção de areia/silte/argila e da mineralogia da argila, poderá indicar qual o comportamento destes elementos na planície de inundação após a deposição. Para tanto, deve-se considerar que a reconstrução das condições ambientais pretéritas, através da datação do sedimento de fundo de lagos das bacias estudadas pode demonstrar através do padrão de deposição como estas componentes antrópicas e naturais tem contribuído para mudança no padrão de transporte, deposição e acumulação de elementos-traço, assim como de outros poluentes.

Foto: Calor, sêca, furacões, queimadas e degêlo.Imagem: NOAA

Os eventos extremos

Prof. Dr. Wanderley Bastos

Coordenador