Teses Defendidas
Surface water monitoring for evaluation of drivers of land use and occupation changes
11 de Novembro de 2024
Doutoramento em Geologia
Alexandre Oliveira Tavares
,
Ana Castilho Ramos Lopes
e
Pedro Alexandre Dinis
A monitorização de águas superficiais desempenha um papel fundamental na identificação de fontes de poluição, na orientação de práticas sustentáveis e na preservação dos ecossistemas aquáticos. Este trabalho tem como objetivo investigar a eficácia da monitorização de águas superficiais na identificação de pressões das alterações do uso e ocupação do solo, e ambientais, avaliando os impactos destas alterações, identificando os fatores que influenciam os indicadores de qualidade da água, e formulando respostas para esses desafios. A Bacia Hidrográfica do Rio Mondego, localizada no centro de Portugal, e caracterizada pela sua geologia diversificada, usos e ocupações de solo variados e significativamente impactada pelos incêndios florestais de 2017 e pela seca de 2021/2022, foi selecionada como área de estudo. As hipóteses de investigação foram examinadas por meio de monitorização e análise extensiva, levando a recomendações práticas.
A monitorização sistemática das águas superficiais revelou indicadores significativos de qualidade da água associados às pressões ambientais. Estes incluíram aumentos na turbidez da água e nas concentrações de alumínio (Al) e ferro (Fe) associados às mudanças na cobertura do solo e ao aumento da erosão do solo após os incêndios florestais. Houve também aumento da concentração de iões (e. g. NO3, SO4, Mn) associados aos subprodutos da combustão durante os incêndios. A conversão do uso solo de áreas afetadas pelo fogo para áreas agrícolas também se refletiu nos indicadores das águas superficiais, como aumentos nas concentrações de NO3 e arsênio (As). Estes indicadores são particularmente percetíveis durante períodos de maior precipitação, o que demonstrou o papel da precipitação na mobilização de contaminantes após alterações no uso e cobertura do solo.
A monitorização a longo prazo tem se mostrado particularmente útil na identificação dos impactos das alterações no uso do solo na qualidade das águas superficiais. Ao construir fundos geoquímicos usando dados históricos dos mesmos locais, é possível estabelecer um limiar de comparação para os dados atualmente monitorizados e avaliar os impactes nas águas superficiais.
Utilizando dados dos parâmetros monitorizados de águas superficiais como variáveis dependentes, e dados de precipitação e dados geográficos das bacias hidrográficas como variáveis independentes, foi possível identificar que a extensão do impacte dos incêndios florestais é mais significativa quando os incêndios afetam áreas desenvolvidas em comparação com áreas florestais, destacando a resiliência dos ecossistemas. A capacidade de erosão e transporte pela precipitação é maior após mudanças na cobertura do solo devido aos incêndios florestais, mesmo em comparação com as primeiras chuvas após uma seca hidrológica prolongada.
Os resultados deste estudo indicam que a monitorização das águas superficiais permite a atribuição de respostas a questões relacionadas à relação entre alterações no uso e ocupação do solo e a qualidade das águas superficiais. As operações de resposta variam desde medidas para preservação do solo após incêndios florestais, até a manutenção da qualidade das águas superficiais pela reabilitação dos ecossistemas circundantes, e recomendações para restauração de área agrícola após os incêndios florestais. Além disso, o envolvimento das comunidades e o stakeholders também devem contribuir para melhorar a qualidade das águas superficiais nestes contextos.
Palavras-chave: Monitorização de águas superficiais; Alterações de uso e ocupação do solo; Fogos florestais; Seca; DPSIR
Data de Defesa
Programa de Doutoramento
Orientação
Resumo
A monitorização sistemática das águas superficiais revelou indicadores significativos de qualidade da água associados às pressões ambientais. Estes incluíram aumentos na turbidez da água e nas concentrações de alumínio (Al) e ferro (Fe) associados às mudanças na cobertura do solo e ao aumento da erosão do solo após os incêndios florestais. Houve também aumento da concentração de iões (e. g. NO3, SO4, Mn) associados aos subprodutos da combustão durante os incêndios. A conversão do uso solo de áreas afetadas pelo fogo para áreas agrícolas também se refletiu nos indicadores das águas superficiais, como aumentos nas concentrações de NO3 e arsênio (As). Estes indicadores são particularmente percetíveis durante períodos de maior precipitação, o que demonstrou o papel da precipitação na mobilização de contaminantes após alterações no uso e cobertura do solo.
A monitorização a longo prazo tem se mostrado particularmente útil na identificação dos impactos das alterações no uso do solo na qualidade das águas superficiais. Ao construir fundos geoquímicos usando dados históricos dos mesmos locais, é possível estabelecer um limiar de comparação para os dados atualmente monitorizados e avaliar os impactes nas águas superficiais.
Utilizando dados dos parâmetros monitorizados de águas superficiais como variáveis dependentes, e dados de precipitação e dados geográficos das bacias hidrográficas como variáveis independentes, foi possível identificar que a extensão do impacte dos incêndios florestais é mais significativa quando os incêndios afetam áreas desenvolvidas em comparação com áreas florestais, destacando a resiliência dos ecossistemas. A capacidade de erosão e transporte pela precipitação é maior após mudanças na cobertura do solo devido aos incêndios florestais, mesmo em comparação com as primeiras chuvas após uma seca hidrológica prolongada.
Os resultados deste estudo indicam que a monitorização das águas superficiais permite a atribuição de respostas a questões relacionadas à relação entre alterações no uso e ocupação do solo e a qualidade das águas superficiais. As operações de resposta variam desde medidas para preservação do solo após incêndios florestais, até a manutenção da qualidade das águas superficiais pela reabilitação dos ecossistemas circundantes, e recomendações para restauração de área agrícola após os incêndios florestais. Além disso, o envolvimento das comunidades e o stakeholders também devem contribuir para melhorar a qualidade das águas superficiais nestes contextos.
Palavras-chave: Monitorização de águas superficiais; Alterações de uso e ocupação do solo; Fogos florestais; Seca; DPSIR