Urbanisering og landbrug er arealanvendelse, der mest påvirker Brasiliens floder

Brasilien har mere ferskvand end noget andet land, men denne ressource svinder ind på grund af klimaændringer, stigende forbrug og utilstrækkelig behandling, blandt andre faktorer. Værre, Brasiliens floder er i stigende grad forurenede på grund af mangel på ordentlig planlægning af arealanvendelse.

Landbrug og urbanisering er de største syndere, tæt fulgt af minedrift. Selvom minedrift optager en lille procentdel af Brasiliens territorium, det har en enorm indflydelse på vandkvaliteten, ifølge en litteraturgennemgang af en gruppe forskere offentliggjort i Journal of Environmental Management .

Anmeldelsen blev ledet af Kaline de Mello, en biolog ved University of São Paulo's Institute of Biosciences (IB-USP). Mello er støttet af São Paulo Research Foundation—FAPESP.

Forskere tilknyttet de føderale universiteter i ABC (UFABC), Minas Gerais (UFMG) og São Carlos (UFSCar) i Brasilien og University of Massachusetts (UMass Amherst) og Oregon State University (OSU) i USA deltog også.

Denne undersøgelse er den første, der giver et landsdækkende overblik over arealanvendelsens indvirkning på vandkvaliteten. "Det meste forskning tilbyder fremskrivninger af virkningen af ​​ændringer i arealanvendelsen på mængden af ​​tilgængeligt vand og ikke på vandkvaliteten. Vi satte os for at se, hvordan vandkvaliteten vil være om 30 år fra nu, " sagde Ricardo Hideo Taniwaki, en professor ved UFABC og medforfatter til den publicerede artikel.

Forfatterne vurderede virkningerne af alle mulige fremtidige scenarier, lige fra worst-case til best-case scenarier for indvirkningen af ​​ændringer i arealanvendelsen på vandkvaliteten, samtidig med at klimaændringer tages i betragtning.

Omfattende undersøgelse

Analysen var opdelt i etaper. Først, efter at have indsamlet data om arealanvendelse og arealdækning fra platformen Mapbiomas, forskerne observerede bevarelse af naturlig vegetation og omfanget af aktiviteter, der potentielt påvirker vandkvaliteten, især landbruget, græsgange, skovbrug (skovbrug), minedrift og urbanisering.

"Næste, vi adskilte feltstudierne, der vurderede virkningerne af den pågældende aktivitet på nærliggende floder i de forskellige brasilianske biomer, " sagde Mello. De parametre, der blev brugt til at måle vandkvaliteten, omfattede fækale bakterier, bundfald, nitrogen, fosfor, tungmetaller, og andre forurenende stoffer.

Anden fase viste, at nedbrydning varierer alt efter den skala eller dimension, der bruges til at evaluere den, og at dette bør tages i betragtning, når der planlægges bevaringsforanstaltninger. Arealanvendelsespåvirkninger på vandkvaliteten vurderes i en eller alle følgende rumlige dimensioner:på vandprøvetagningsstedet, i strandbevoksningen og i hele oplandet. "Oplandsanalyse ser ud til bedst at afspejle den overordnede vandkvalitet, " sagde Taniwaki.

Den tidsmæssige dimension involverer nedbør og andre sæsonbestemte variationer, såsom temperatur. "Dette er vigtigt i forbindelse med klimaændringer, " sagde Taniwaki. "Der forventes kraftigere nedbør og længere tørkeperioder. I mangel af bedste landbrugspraksis, flodforurening vil stige."

Endelig, artiklen diskuterer matematiske modeller, der forudsiger fremtidig vandkvalitet. "Vi fremhæver modeller tilgængelige i Brasilien, som kan bruges til at simulere virkningen af ​​positive og negative foranstaltninger, samt de data, der er nødvendige for at gøre det, " sagde Mello.

Påvirkning efter jordtype

Græs- og afgrødearealer udgør 28,8 % af territoriet og findes hovedsageligt i biomerne Cerrado (42 % af den samlede) og atlantiske regnskov (62 %). "I områder med græsgange, jordpakning af dyr påvirker vandoptagelsen. Overfladeafstrømningen øges, og det samme gør mængden af ​​forurenet vand, der kommer ind i vandløb og floder, når det regner, " sagde Mello.

Landbrugsaktiviteter påvirker også afstrømningsdynamikken og øger mængden af ​​forurenende stoffer som nitrogen, fosfor og andre kemikalier i vandløb. "Det er værd at huske på, at Brasilien er en af ​​verdens største forbrugere af gødning og landbrugskemikalier, som har en væsentlig indvirkning på overfladevand og grundvand, " sagde Mello.

I byområder, der er to hovedproblemer. "Jorden er næsten fuldstændig forseglet og gjort uigennemtrængelig af beton og asfalt, så afstrømning med forurenende stoffer af enhver art inklusive tungmetaller kommer ud i vandløbene, når det regner, og Brasilien har få regnvandsbehandlingsprogrammer, " sagde Taniwaki.

Selvom byområder kun optager 0,6% af Brasiliens landmasse, byer er væsentlige årsager til forringelse af vandkvaliteten på grund af urenset spildevand, som fylder floder med fækale bakterier, organisk stof og andre forurenende stoffer. Omkring 48% af befolkningen er ikke tilsluttet et husholdningskloaknet, og kun 10 % af de største byer behandler mere end 80 % af det husholdningsaffald og industriaffald, de indsamler.

Minedrift optager også en lille procentdel af territoriet, men har en enorm lokal indvirkning på vandkvaliteten, udledning af tungmetaller, der er giftige for planter og dyr samt mennesker, til vandløb. Denne påvirkning blev bevist af katastrofale tailings-dæmningsfejl i Mariana og Brumadinho, i staten Minas Gerais.

Mariana-katastrofen forurenede mere end 650 km af Doce, en af ​​Brasiliens største floder, påvirker over 1 million mennesker. Analyse af vand fra Paraopeba, en af ​​de floder, der blev ramt af Brumadinho-katastrofen, viste, at efter ulykken, niveauerne af bly og kviksølv var 21 gange de acceptable.

"Mere end 40 mineaffaldsdæmninger er i risiko for lignende ulykker op og ned i landet, " sagde Taniwaki.

Mest truede biomer

Tab af naturligt plantedækning er den største trussel mod vandkilder i alle biomer, Mello bemærkede, citerer tilstanden af ​​floder og vandløb i den atlantiske regnskovs biom, hvor 65% af befolkningen bor. Kun 26% af den oprindelige vegetation er tilbage i dette svindende biom, og vandkvaliteten anses for god i kun 6,5 % af sine floder.

Amazon-biomet og Cerrado er også grund til bekymring. Selvom meget af Amazonas oprindelige vegetation stadig er på plads, den er tydeligt truet. "I 2019 Amazonas led det største tab af skovdække i ti år, ifølge National Institute for Space Research [INPE], " sagde Mello.

Skovrydningen i regionen voksede med 108 % i januar 2020 sammenlignet med samme måned i 2019. Kun 19 % af den oprindelige vegetation overlever i Cerrado. "Mere forskning er nødvendig i vandkvaliteten i disse to biomer, som lider mest under landbrugsgrænsens fremskridt, " sagde Mello.

Vandets fremtid i Brasilien

Offentlige administratorer og forskere kan bruge de matematiske modeller, der er tilgængelige i litteraturen, til at forudsige fremtidig vandkvalitet i deres regioner og hjælpe med at træffe beslutninger om, hvilken type intervention, der vil være mest effektiv til at håndtere den specifikke situation. Et af værktøjerne, der fremhæves i artiklen, er multikriterievurdering, en tilgang, der bruger civilsamfundets og private virksomheders deltagelse til at samarbejde med staten om at prioritere områder, der skal genoprettes i en tid med økonomiske stramninger.

Kvaliteten af ​​de tilgængelige data skal forbedres, for at denne analyse kan udføres mere assertivt, men forskerne argumenterer også for, at mængden er utilstrækkelig, og at der er brug for langt flere data. "Det er svært at forudsige med de data om vandkvalitet og arealanvendelse, vi har nu, og forudsigelser er afgørende for udformningen af ​​den offentlige politik, " sagde Taniwaki.

"De skøn, der nu er tilgængelige, peger på alvorlig forringelse af vandkvaliteten, medmindre skovrydningen standses, og den grundlæggende sanitet forbedres i de kommende år, " erklærede Mello. De langsigtede negative konsekvenser omfatter øgede offentlige udgifter til at behandle forurenet vand, før det tages i brug, eller til at transportere det fra fjernere områder. Denne ekstra omkostning vil skulle overføres til forbrugerne i deres vandregninger. Drastiske ændringer mht. de andre miljøtjenester, der leveres af floder, vil også være nødvendige.

"På den anden side, simuleringer af restaurering i Permanent Conservation Areas [APP'er på portugisisk, hovedsagelig flodskov] som følge af overholdelse af den brasilianske skovkode peger på øget vandkvalitet på grund af en reduktion i sedimenter, nitrogen og fosfor, " ifølge Mello.

Derfor, det er vigtigt at håndhæve miljølovgivningen og den planlagte landbrugs- og byudvidelse. "Den litteratur, vi har gennemgået, viser også de negative virkninger af sænkede standarder, udvandet lovgivning, og færre investeringer i forskning, " sagde Taniwaki.