Blog do Tucci

Duas semanas atrás, mostramos que uma propriedade totalmente urbanizada, gera da ordem de 6,3 vezes mais escoamento superficial, que uma propriedade totalmente permeável. Quando houver obras de controle de cheia na bacia hidrográfica ou quando existir manutenção da rede de drenagem, os dois tipos de proprietários não podem ser tratados da mesma forma.
A realidade atual no Brasil mostra que não existe serviço de drenagem, como escrevemos em texto anterior neste blog. O resultado desta falta de serviço é o impacto sobre parte da população que paga na forma de prejuízos e na natureza.
Para viabilizar um serviço de drenagem mostramos também que bastaria a cobrança de R$ 1/ m2 de área impermeável aos proprietários das áreas privadas nas cidades na forma de taxa anual. Este tipo de cobrança assusta a maioria dos decisores como Prefeitos, secretários e outros, pois uma nova cobrança na cidade tem pouca aceitação da população já que os governos (principalmente o federal) fica com 36% da riqueza do país, com pouco retorno em serviços e muita corrupção. Lembro ter visto num jornal de muitos anos atrás uma frase creditada ao ex-ministro Delfim Neto que o Brasil era a Engana, pois tinha impostos da Inglaterra (England) e serviços de Gana. Talvez estejamos fazendo injustiça a Gana.
Como podemos justificar este adicional por um serviço que necessitamos e não é realizado? As opções são as seguintes:
(a) disputar o orçamento do município: alternativa pouco viável na medida em que tudo está comprometido e existe pouca consciência dos dirigentes municipais sobre o problema. Ainda assim, os prefeitos usam os impactos para pedir dinheiro a fundo perdido do governo federal por calamidades quando ocorrer, portanto sem incentivo a prevenção;
(b) cobra a taxa de forma uniforme para cobrir os serviços. Teremos a reação pública que está cansada, como mencionado acima;
( c) cobrança e benefícios fiscais por serviços ambientais: Desenvolver um cálculo que beneficie os proprietário com baixa taxa de impermeabilização e reduzindo seus impostos como serviços ambientais. De outro lado cobrar dos que impermeabilizam mais uma compensação da redução e dos serviços de manutenção da cidade. Neste cenário, é sinalizada a sociedade que ela terá que pagar pelos prejuízos que gera, mas que poderá também se beneficiar com medidas sustentáveis.
Sem dúvida, a última opção é razoável e evita os problemas das anteriores. A questão seguinte é desenvolver o cálculo que garanta a cidade estes serviços. Certamente os fiscais de tributo dirão o seguinte: Se todos reduzirem as áreas impermeáveis haverá redução de impostos. Esta lamentável frase eu já ouvi, mostrando como estas pessoas não sabem o que é gestão pública. No Brasil parece que a gestão pública possui um objetivo, cobrar impostos sem que se busque um ambiente adequado. Na realidade não haverá mudanças generalizadas nas superfícies urbanas devido a relação benefício/custo que cada um faz de seu prédio, mas induzirá a uma parcela importante da população a planejar seu espaço com sustentabilidade.

(*) estou viajando hoje para Maputo em Moçambique e estou colocando a matéria um pouco antes no sabado.
(**) Não deixe de ler a entrevista do prof. Tundisi da semana passada, logo abaixo, ficou muito boa.

José Galizia Tundisi, 71 anos, Presidente do Instituto Internacional de Ecologia de São Carlos. Mestrado em Oceanografia pela Universidade de Southampton, Inglaterra, Doutor em Ciências pela USP, Docente em Ecologia, USP. Aposentou-se como professor titular da USP na Escola de Engenharia de São Carlos. Atua em Limnologia de lagos e represas; gestão de recursos hídricos em bacias hidrográficas: bases cientificas para a gestão. Ciclos biogeoquímicos e produtividade primaria fitoplanctonica em lagos e represas. Tem 310 trabalhos publicados, Editou 23 livros e autor de 4 livros. É membro da Academia Brasileira de Ciências; da Academia de Ciências do 3º Mundo; da academia Mundial de Artes e Ciências; do Ecology Institute Excellence in Ecology – Alemanha .
Foi presidente do CNPq (1995-1999). Assessor do MCT e coordenador do projeto Institutos do Milênio (2000). Consultor internacional em 40 países. Representa a comunidade cientifica no Comitê Gestor do CT-Hidro. Coordena projeto internacional para formação de gestores de recursos hídricos em 6 países (Brasil, Polônia, Rússia, China, África do Sul, Jordânia) Coordena projeto internacional Água para as Américas com apoio das Academias de Ciências.

Tucci: 1. Como representante da comunidade científica no comitê diretivo do CTHIDRO quais são os planos de investimentos de pesquisa previstos para o próximo semestre na área?

Tundisi: Há vários planos de investimentos, na pesquisa que estão sendo discutidos e há propostas para editais na área de planejamento de gestão de bacias hidrográficas. Temos também uma carteira grande de projetos que resultaram de uma prospecção que coordenei em 2006 e que pretende-se colocar em discussão nos próximos meses.

Tucci. 2. Uma das áreas novas da ciência que interrelaciona hidrologia e os aspectos ambientais é a ecohidrologia, que tem um programa impulsionado pela Unesco. Quais as linhas deste tema que são essenciais para serem pesquisadas no contexto das demandas brasileiras?

Tundisi: Ecohidrologia é realmente uma nova área que abre inúmeras possibilidades para o futuro da pesquisa em recursos hídricos no Brasil. As linhas essências deste tema que devem ser consideradas no contexto das demandas brasileiras são:
i) Ecohidrologia aplicada a rios urbanos e na conservação e recuperação de várzeas em áreas urbanas;
ii) Estudos para compreender cientificamente e de forma mais profunda a interação entre processos ecológicos e hidrológicos especialmente em regiões de várzea, grandes deltas internos;
iii) Para a região amazônica a aplicação de ecohidrologia pode ser uma saída inteligente para a construção de reservatórios e a preservação de áreas de rios, que sendo mantidas intactas, podem continuar a ser “centros ativos de evolução” através de processos ecohidrologicos.

Tucci 3. Quais são as áreas que possuem boas oportunidades de trabalho para recomendar a um jovem profisssional se especializar em meio ambiente?

Tundisi: Há algumas áreas que estão despontando como essenciais no Brasil e que demandarão muitos recursos humanos:
i) Modelagem matemática e ecológica de ecossistemas aquáticos (lagos, rios, represas áreas alagadas) para ampliar a capacidade de elaborar cenários e dirigir questões a pesquisadores da área básica.
ii) Construção de índices de bioindicadores de contaminação regionais para avançar as analises de impactos toxicológicas.
iii) Biomagnificação de metais pesados, pesticidas, herbicidas na rede alimentar
iv) Hidrodinâmica de lagos, rios, represas e processos associados de distribuição de organismos, substancias e elementos.
v) Distribuição geográfica de organismos aquáticos e impactos de espécies invasoras nas redes alimentares e nos sistemas aquáticos.
vi) Estudos dos poluentes orgânicos persistentes (POPS) e seus efeitos nos organismos e na saúde humana.

Tucci 4. Existe uma imagem na midia impressa e, em partes do governo, que o meio ambiente esta travando o desenvolvimento do país. Quais são os prós e contras desta visão ?

Tundisi: Esta imagem que existe na imprensa não é correta. O fulcro do desenvolvimento está no uso da ciência e tecnologia e do conhecimento adquirido, para corrigir, melhorar e aprofundar os projetos de desenvolvimento (estradas, represas, agronegócio, indústrias). É assim que os países desenvolvidos fizeram com grande sucesso (Exemplo: Estados Unidos, Japão, Alemanha). O conhecimento cientifico em meio ambiente, deve ser utilizado para otimizar os projetos de desenvolvimento. Criou-se no Brasil, em parte devido à imprensa, em parte devido à visão distorcida de certas áreas do governo que meio ambiente e desenvolvimento econômico são incompatíveis.
Não é verdade. Se não de que adianta o investimento em ciência e tecnologia dos últimos 50anois? Meio ambiente é o caminho para o desenvolvimento e não deve ser considerado como um empecilho. Muitos devem aprender nesta área: os investidores que podem se beneficiar com investimentos em meio ambiente; o governo que deve agilizar analises, ajudar a reformular projetos e não recusá-los; as universidades que necessitam de uma visão menos acadêmica, mais aplicada; e a imprensa que precisa publicar informações mais precisas sobre as diferentes saídas para o problema e as várias etapas do processo.

Tucci. 5. Como ex-presidente do CNPq como você vê o futuro da pósgraduação no Brasil e principalmente na área de recursos hídricos e meio ambiente.

Tundisi: A pós-graduação no Brasil atingiu um nível de excelência internacional e produz um número expressivo de mestres e doutores em muitas áreas da ciência e tecnologia. Entretanto a meu ver falta um projeto mais abrangente de absorção desses doutores, e mestres. No caso dos recursos hídricos isto é típico: há excelentes cursos de pós graduação, mas ainda há muitas regiões do país e áreas de pesquisa com lacunas. Na nossa área de recursos hídricos acredito que o caminho mais rápido será escolher temas prioritários para a formação de recursos humanos, (exemplos na resposta da questão 3) e apoiar decisivamente a formação de mestres e doutores nessas áreas.
Por exemplo, você escolhe uma área prioritária como modelagem matemática ou biodiversidade, investe decisivamente nessa área de apoio maciço com bolsas em cursos relacionados, e ao mesmo tempo prepara um instituto de pesquisa ou departamento da Universidade para receber esses doutores e mestres formados nesse pacote. Isto pode acelerar o desenvolvimento de áreas prioritárias ou criticas. Em recursos hídricos e meio ambiente. Sobre as outras linhas a meu ver estão, em grande parte, instaladas na resposta à pergunta 3, Modelagem, biodiversidade, orgânicos dissolvidos na água, impactos de espécie invasora, ecohidrologia, bioindicadores, bioacumulação, Toxicologia. Não se pode esquecer que no “relatório Tundisi” que fez uma varredura e analise critica dos 25 Institutos de Pesquisa do MCT (ano 1999 – 2000 participação de 80 cientistas) ficou a recomendação de abrir novos institutos em áreas especificas (como por exemplo Instituto do Semi Árido que foi criado). Estes novos institutos seriam vias ideais para receber doutores formados nesses projetos estratégicos. Na área de Recursos hídricos, por exemplo, você pode fazer um projeto estratégico amplo para o INPA e Museu Goeldi formam 200-300 doutores em cinco anos em áreas especificas com prioridades definidas.
Um país como o Brasil necessita de projetos estratégicos de longo prazo para a formação de recurso humanos, especialmente em recursos hídricos e com os problemas que estamos enfrentando.
Também há necessidade enorme de formação de técnicos e gestores e não só Ph - Ds e MsC .

Na semana passada apresentamos como a área impermeável devido a urbanização afeta o meio ambiente e o coeficiente de escoamento na bacia hidrográfica. Para caracterizar o aumento do volume vamos utilizar a curva que relaciona área impermeável e coeficiente de escoamento.
O coeficiente de escoamento obtido pode ser ponderado pelo seguinte:
C = [Cp . Ap + Ci. Ai]/At
Onde Cp = coeficiente de área permeável ; Ap= área permeável; Ci = coeficiente de área impermeável; Ai = área impermeável; At = área total = Ap+Ai. Portanto a equação pode ser transformada em
C = Cp + (Ci-Cp)Ai/At
Com os dados do Brasil e Estados ajustou-se esta relação (veja figura da semana passada)
C = 0,05 +0,9Ai/At
Neste caso Cp=0,05 e Ci=0,95. Estes valores retratam o seguinte: o coeficiente de escoamento de uma área impermeável tem uma pequena perda para superfície devido as reentrâncias e mesmo evaporação de superfícies quentes; o coeficiente de escoamento permeável é baixo e apenas 5%, pois a maioria dos eventos utilizados não foi suficientemente longo para incorporar as vazões de estiagem e são válidos mais para eventos. Este valor varia com o tipo de solo.
O volume de escoamento superficial entre uma área permeável e uma área impermeável depende do valor adotado para as áreas permeáveis que pode valer entre 0,05 e 0,15. Para o extremo inferior, o aumento do coeficiente de escoamento é de 0,95/0,05 = 19 e para o limite superior 0,95/0,15 = 6,33.
Para uma mesma precipitação no tempo, o aumento do volume do escoamento superficial entre uma superfície totalmente permeável e uma impermeável é obtida por
Vi/Vp = 1+(Ci-Cp)Ai/At
where Ai/At varia entre 0 e 1 e (Ci-Cp)/Cp varia entre 19 e 6,33.
Hoje numa cidade, uma propriedade que possui uma superfície totalmente permeável (com mesma área) transfere para a rede pública de drenagem um volume de escoamento, que é de 6,33 a 19 vezes inferior que uma área totalmente impermeável. A compensação que estas propriedades em prejuízos e manutenção que cada uma destas propriedades deveria pagar devem ser o mesmo? Evidentemente que não. Como então considerar isto no planejamento e gestão da drenagem urbana. Este princípio tem sido utilizado na legislação de controle da drenagem e podem ser utilizados para recuperação de custo. Assunto da próxima semana.

A alteração do uso do solo para urbanização resulta principalmente em áreas impermeáveis construídas, como ruas, passeios, residências, estacionamentos, prédios comerciais e industriais, entre outras construções. Existem vários efeitos ambientais que esta alteração pode produzir no ambiente, combinadas com outras ações da população. Não estamos aqui discutindo os efluentes industriais e urbanos, mas o resultado para os rios das águas pluviais que agora devem encontrar um novo espaço de escoamento.
Os efeitos ocorrem nas bacias hidrográficas de montante para jusante, depois que a água cai sobre a superfície. As causas se devem a alteração do solo e como a mesma foi realizada (impermeabilizações que aceleram o escoamento e produzem erosão), a poluição aérea que pode ser a fonte de contaminação da qualidade da água, além de outras contaminações de superfícies por ação induzida na cidade.
Existem impactos físicos como: aumento do volume de escoamento superficial, já que a água que antes infiltrava ou era evaporada, escoa para jusante; e aumento do pico do hidrograma de eventos chuvosos (figura 1). O coeficiente de escoamento que retrata a relação entre a vazão e a precipitação aumenta como mostra a figura 2. Estes efeitos produzem como conseqüência inundações (já que aumentando a vazão, a seção do rio não suporta e extravasa), erosão do leito do rio alterando a sua seção e gera áreas degradadas, poluição das águas e alterações na fauna e flora dos rios. Com a impermeabilização também diminuem a infiltração e a redução da recarga dos aqüíferos.
Com base num conjunto de indicadores de uma região dos Estados Unidos foi obtido um gráfico relacionando área impermeável e qualidade dos rios (figura 3). O que mostra este gráfico é que acima de 10% de área impermeável, o impacto é observado e acima de 25% os mesmos são severos. Deve-se considerar que existe uma razoável subjetividade nesta avaliação, mais permite obter uma magnitude de análise. Atualmente temos dados dispersos e qualitativos.
Considerando que estes indicadores fossem razoáveis, qual deveria ser a densidade habitacional aceitável para termos os impactos dentro da faixa entre 10 e 25%, aceitando que os mesmos sejam aplicáveis a nossa realidade? Utilizando a curva que determinamos com dados de Porto Alegre, São Paulo e Curitiba e a área limite de 25%, a densidade seria da ordem de 50 habitantes por hectare. No entanto, estas curvas retratam transições de ocupação urbana e não a sua ocupação final. Para termos a densidade desejada num desenvolvimento urbano com 65% de área pública e 35% de área privada. A equação fica

0,25 = 0,65 p + 0,35 ai pu

onde p é a proporção de área impermeável de área privada e pu de área pública. Considerando que arruamentos e passeios combinados com praças cheguem a 50% de área, as áreas privadas (o que já não é fácil), os lotes deveriam ter 11% de área impermeável, o que é pouco viável na realidade brasileira. Como então buscar sustentabilidade? Isto pode ser buscado por medidas que compensem estes efeitos nos lotes. Nas próximas semanas vamos discutir este assunto.
Sugerimos aos alunos de mestrado e doutorado que existe um espaço interessante de desenvolver conhecimento sobre na relação área impermeável e os impactos nos rios e no seu ambiente. A publicação na figura 3 (veja citação abaixo) é um bom começo, pois é uma espécie de revisão sobre o assunto. A mesma pode ser copiada no site da EPA, juntamente com outras publicações.

Figura 1 Relação entre o hidrograma da bacia urbanizada e rural (fonte Tucci,C.E. 2007. Inundações urbanas. ABRH Rhama)

Figura 2 Coeficiente de Escoamento em função da área impermeável (fonte Tucci,C.E. 2007. Inundações urbanas. ABRH Rhama)

Figura 3 - Impacto das áreas impermeáveis nos rios em função de um conjunto de indicadores (fonte: Center for Watershed Protection, 2003. Impacts of Impervious cover on Aquatic System - Wastershed Protection Research Monograph n.1 (www.stormwatercenter.net