Modelagem integrada do uso do solo e mudanças climáticas em bacias hidrográficas: avaliação de impactos nos serviços ecossistêmicos e na qualidade da água

• Processo: 24/18380-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Engenharia Agrícola - Engenharia de Água e Solo
• Pesquisador responsável: Glauco de Souza Rolim
• Beneficiário: Polyana Pereira
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
• Assunto(s): Mudança climática Qualidade da água Serviços ambientais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacias PCJ | Cenários Socioeconômicos | Mudanças Climáticas | qualidade da água | serviços ecossistemicos | uso e cobertura do solo | Manejo sustentável de bacias hidrográficas

Resumo

As Bacias Hidrográficas dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ), com uma área total de 15.377 km², localizadas em uma das regiões mais densamente povoadas e industrializadas do Brasil, enfrentam desafios significativos recorrentes à expansão urbana e à intensificação das atividades agrícolas e industriais. As mudanças climáticas, por sua vez, intensificam ainda mais a pressão sobre a qualidade dos recursos hídricos, apelando à urgência de uma gestão hídrica eficaz. Este estudo propõe o desenvolvimento de um modelo integrado, de forma inédita, para prever a qualidade futura da água nas Bacias PCJ, com base na integração de múltiplas fontes de dados e abordagens de modelagem. Serão utilizados dados geográficos, como modelo digital de elevação, solo, unidades de conservação, proximidade de cursos d'água e centros urbanos, além de padrões de uso e cobertura do solo, dados ambientais e cenários de mudanças climáticas, contextos socioeconômicos (como Produto Interno Bruto municipal por setor, produção agrícola e atividades licenciadas), e parâmetros químicos de qualidade da água. As simulações de uso e cobertura do solo para os anos de 2033, 2043 e 2053 serão realizadas utilizando o modelo PLUS, fundamentadas em cenários socioeconômicos. Projeções climáticas Shared Socioeconomic Pathways (SSP), derivadas do Coupled Model Intercomparison Project Fase 6 (CMIP6), serão associadas a essas simulações, formando um conjunto de dados que unifica aspectos socioeconômicos, climáticos e de uso do solo. Esse conjunto de dados será aplicado aos algoritmos LSTM e Random Forest para modelar os parâmetros de qualidade da água, que serão utilizados no cálculo dos seguintes Índices de Qualidade da Água (IQAs): Índice de Qualidade da Água NSF (IQANSF), Índice de Qualidade de Água Bruta para fins de Abastecimento Público (IAP), Índice de Qualidade das Águas para Proteção da Vida Aquática (IVA) e Índice do Conselho Canadense de Ministros do Meio Ambiente (IQACCME). A variabilidade espaço-temporal dos serviços ecossistêmicos relacionados à água será avaliada pela plataforma InVEST, oferecendo uma visão abrangente dos impactos ambientais e das funções ecológicas na região. Os resultados deste estudo permitirão a identificação de áreas críticas, a antecipação de impactos potenciais e a proposição de medidas de mitigação e adaptação. Dessa forma, o modelo desenvolvido servirá como um valioso instrumento para subsidiar a formulação de políticas públicas e estratégias de conservação, garantindo a sustentabilidade dos recursos hídricos nas Bacias PCJ frente às crescentes pressões antropogênicas e às mudanças climáticas.