A Crise Hídrica e a nossa Capacidade de Resposta
por Guilherme Fernandes Marques (1) e Ana Paula Dalcin (2)
As notícias recentes sobre a possibilidade de Perda do Controle Hidráulico na bacia do Paraná e risco de restrições no atendimento energético nos subsistemas Sul e Sudeste/Centro-Oeste, indicam que estamos em um cenário excepcional. Mas afinal, o que transforma um cenário excepcional em uma crise hídrica?
Sistemas com balanço hídrico desfavorável já são vulneráveis, e a combinação com baixos investimentos em infraestrutura e períodos de baixa precipitação podem resultar em crises. Neste contexto, a capacidade de resposta do sistema é fundamental para dar à sociedade capacidade de enfrentar eventos críticos, que são inevitáveis.
Nesta postagem mostramos alguns elementos importantes neste processo, associados à Gestão de Recursos Hídricos.
(1) professor associado IPH/UFRGS e coordenador do Grupo de Pesquisas em Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos;
(2) Engenheira Ambiental, Doutoranda em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental (IPH/UFRGS);
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Situação atual
Diversas notícias veiculadas pela mídia reportam o cenário crítico de estiagem em várias regiões do Brasil, que vem sendo acompanhado de perto pelo excelente Monitor de Secas da Agência Nacional de Águas (ANA) (http://monitordesecas.ana.gov.br/). O Monitor informa a situação atual (e não uma previsão futura) e as cores no mapa classificam a intensidade da seca de forma relativa ao histórico de dados de cada estação de monitoramento utilizada.
Quanto mais escura a cor no mapa, mais distante a situação atual se encontra do histórico de cada estação. A cor mais escura, classificada como Seca Excepcional (S4), significa que os registros de monitoramento resultaram em valores que estão entre os 2% mais secos do histórico observado para as estações da região, enquanto a cor mais clara, classificada como Seca Fraca (S0) reflete registros cujos valores estão entre os 30% mais secos.
Figura 1. Acompanhamento do Monitor de Secas, ANA (http://monitordesecas.ana.gov.br/)
Outro aspecto importante é que o Monitor reflete apenas a informação física, a partir de dois indicadores meteorológicos (indicador padronizado de Precipitação – SPI, e indicador padronizado de precipitação-evapotranspiração – SPEI) e um indicador hidrológico (indicador padronizado de escoamento – SRI).
Esta abordagem deixa de fora outras informações como o nível dos reservatórios e capacidade local de gerenciamento e resposta, que normalmente não estão disponíveis nas várias regiões brasileiras. Trataremos deste aspecto mais adiante neste texto.
Quais os nexos do problema e as consequências?
Os reservatórios de armazenamento são elementos chave em nosso parque de infraestrutura hídrica, pois nos dão a capacidade de armazenar água para garantir energia nos períodos secos, bem como adequar a sua disponibilidade aos vários usos.
Entretanto, devido ao forte nexo água-energia-alimento que temos no Brasil, os desdobramentos de uma estiagem se refletem em diversos setores, especialmente naqueles que compartilham a mesma infraestrutura de armazenamento. Um nexo água-energia-alimento significa que utilizamos água para gerar energia e irrigar culturas, ao mesmo tempo em que também precisamos de energia para produzir água nos sistemas de abastecimento e alimento na produção agrícola e agroindustrial.
A produção hidrelétrica no Brasil (que responde por 64,9% da matriz elétrica, segundo balanço em 2019) depende fortemente de como os reservatórios do Sistema Interligado Nacional (SIN) são operados. Nesta operação, onde volumes de água armazenados são também tratados como armazenamento de energia, busca-se uma solução que permita gerar energia ao menor custo possível. Cabe ao Operador Nacional do Sistema (ONS) a coordenação e controle da operação da geração e transmissão de energia no SIN para otimizar a geração em busca do menor custo.
Desta forma, em um sistema onde 64,9% da eletricidade é produzida via hidráulica, ter água armazenada é um importante aspecto para manter o equilíbrio da geração e os custos reduzidos. É curioso verificar que, embora outras fontes de geração tenham custos menores que a própria hidráulica (a geração eólica gerou a um custo de R$195/MWh em 2019, enquanto a hidráulica gerou a R$280/MWh, segundo a CEEE) a capacidade instalada atual da geração eólica é insuficiente para cobrir a lacuna de geração hidráulica, se não houver água armazenada).
Entretanto, na medida em que os reservatórios devem atender aos usos múltiplos da água, conforme preconiza a Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), temos um problema de ordem gerencial e operacional a resolver. Por um lado, os avisos do ONS sobre a Perda do Controle Hidraúlico na bacia do Paraná no segundo semestre de 2021 mostram que, se mantidas as defluências atuais dos reservatórios, os mesmos não terão armazenamento suficiente para gerar energia no 2º segundo semestre. Estes avisos foram formalizados em Nota Técnica encaminhada pelo ONS no Ofício nº 13/2021 do CMSE, à Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico – ANA.
Por outro lado, este aspecto tem três desdobramentos.
Um primeiro é o risco de déficit na geração de energia. Em resposta ao cenário de pouca chuva e baixas vazões, o ONS já havia avaliado e proposto medidas de aumento na disponibilidade de energia desde 2020, incluindo autorização para aumento na geração termelétrica e articulação com outros órgãos (ANA, ANEEL, MME e órgãos ambientais) para flexibilizar as regras de liberação de água e preservar as condições de armazenamento.
Um segundo envolve o aumento na geração térmica. Este aumento permitiu uma redução na geração hidrelétrica e economia da água armazenada nos reservatórios já em janeiro de 2021 na bacia do Paraná. Desta forma, o objetivo foi aproveitar ao máximo o período úmido para enfrentar o período de estiagem de 2021. Um tradeoff (perdas e ganhos) desta operação foi o aumento nos custos de geração, em função da entrada das termelétricas.
Um terceiro envolve a flexibilização mencionada. Reservatórios operam seguindo restrições operativas que determinam, dentre outros aspectos, o mínimo de água a ser liberada para atender a demandas de jusante (por exemplo, manter o calado para navegação, preservar a ictiofauna, ou o nível de água necessário para que estruturas de captação de abastecimento de água possam operar). Estas restrições não são definidas pelo ONS, mas sim por órgãos gestores e operadores dos reservatórios ao avaliar as condições de jusante. O ONS entretanto aplica as restrições como condições de contorno para definir a melhor forma de operar todo o sistema e gerar energia com o menor custo. Também temos aqui um tradeoff. Reduzir as vazões mínimas pode trazer impactos para usuários de jusante, dentre estes as demandas ambientais.
A Nota Técnica do ONS à ANA informou que a água poupada nos reservatórios em função do aumento na geração térmica não foi suficiente para recuperar satisfatoriamente os níveis nos mesmos. Na avaliação do ONS, os reservatórios deste sistema passaram pela terceira pior sequência hidrológica no intervalo maio-setembro do histórico de dados. Os mapas do monitor de secas da ANA na Figura 1 corroboram esta avaliação, com manchas de criticidade de seca variando de grave à excepcional sobre a bacia do Paraná.
O resultado foi uma previsão de Perda do Controle Hidráulico em alguns reservatórios na bacia do Paraná, trazendo consigo o risco de restrições no atendimento energético nos subsistemas Sul e Sudeste/Centro-Oeste. Para evitar este cenário, o ONS propôs um conjunto adicional de recomendações, com flexibilização de outras regras operacionais em reservatórios do sistema, buscando manter armazenamento de água suficiente para garantir a geração. A Figura 2 ilustra, de forma simplificada, os principais elementos da cadeia causal deste contexto.
Quais os componentes de uma crise e como responder?
Todo o contexto apresentado, e as decisões já tomadas, indicam que estamos em uma condição excepcional. Mas afinal, o que transforma uma condição excepcional em uma crise hídrica? Em seu Relatório de Conjuntura, a Agência Nacional de Águas aponta que sistemas hídricos com balanço hídrico desfavorável já são vulneráveis, e a combinação desta característica com baixos investimentos em infraestrutura hídrica (especialmente em sistemas produtores de água) e períodos de baixa precipitação podem resultar em crises.
A capacidade de resposta do sistema é fundamental para dar à sociedade mais alternativas de enfrentamento aos eventos críticos, que são inevitáveis. Quanto maior a capacidade de resposta, menores os riscos, menores os tradeoffs da Figura 2, e menores os impactos da crise sobre as pessoas e o meio ambiente. A capacidade de resposta depende da infraestrutura hídrica, das informações disponíveis e do desenvolvimento do sistema de gestão de recursos hídricos.
A capacidade de resposta depende também da proteção dos sistemas naturais, responsáveis pela produção de água e de diversos outros serviços que o meio ambiente nos fornece. A integração da infraestrutura tradicional com o meio ambiente, na forma de Soluções Baseadas na Natureza (SbN) é uma forma de melhor a nossa capacidade de resposta neste aspecto.
A Resposta Institucional
Como exemplo de resposta para lidar com eventos hidrológicos críticos, a Agência Nacional de Águas criou Salas de Crise e Salas de Acompanhamento. A operação destas salas é feita por reuniões em videoconferência, onde atores envolvidos dialogam para identificar soluções para prevenir ou mitigar eventos críticos, como secas e cheias. Dentre estas, a Sala de Crise do São Francisco discutiu e redefiniu novas restrições operativas reduzindo as vazões liberadas no reservatório de Sobradinho durante a estiagem a partir de 2012, permitindo manter níveis de armazenamento suficientes para a geração futura de energia. Este trabalho também permitiu identificar os pontos críticos à jusante afetados pelos níveis mais baixos de água no rio e definir estratégias de adaptação, evitando que as captações fossem afetadas.
Cabe destacar que por trás da operação de um instrumento como uma Sala de Crise existe todo um arcabouço de gestão que vai da coleta e processamento de dados hidrometeorológicos aos sistemas de informação, passando pelo engajamento dos usuários em Comitês de Bacia, definição de políticas hídricas e implementação de instrumentos de gestão, que dão suporte às decisões tomadas.
Resposta à Crise ou Resposta ao risco?
Muitas crises hídricas são desencadeadas por eventos críticos de precipitação. À medida em que as demandas aumentam, bacias são conectadas com obras de transposição e temos que atender a usos múltiplos, com nexos entre si, os sistemas hídricos se tornam mais complexos.
Tornar sistemas complexos mais bem preparados para os próximos eventos críticos depende da evolução em nossa capacidade de aprendizado e resposta. Esta evolução deve ser constante e é fundamental para evitar que os próximos eventos críticos se transformem em crises severas.
Entretanto, a capacidade de resposta da sociedade envolve não apenas aquilo que fazemos durante a crise, mas sobretudo antes da mesma. Antes da crise devemos implementar medidas de adaptação, mitigação, preparação, previsão e alerta, a partir do aprendizado na última crise. Estas são as medidas que darão à sociedade a capacidade de gerir os riscos. Quanto melhor a gestão dos riscos, menores os impactos da crise e menos complexa, e cara, é a gestão da crise. Durante a crise avaliamos o impacto, disparamos medidas de recuperação, reconstrução e avaliação do aprendizado pós-crise: o que deu certo? O que falhou? Quais os principais gargalos? O que deve ser modificado antes do próximo evento crítico?
Um aspecto importante é que a tomada de algumas decisões em momentos de crise é sempre mais complexa politicamente. A sociedade encontra-se sob uma situação de estresses múltiplos (riscos de desabastecimento de água, racionamento de energia e aumento nas contas) e as necessidades das pessoas em tempos de estresse hídrico mudam (Walker et al, 2015).
No contexto do problema atual de seca, destacamos os três pilares de preparação e resposta apresentados em Gutierrez at al. (2014) e citados no excelente trabalho de Martins et al (2019):
- Monitoramento, previsão e alerta precoce
- Definir um plano de seca
- Definir índices e indicadores associados aos impactos
- Definir os gatilhos de ação
- Definir qual o desenvolvimento e produção da informação necessária, bem como ferramentas de suporte à decisão
- Vulnerabilidade/resiliência e avaliação de impactos
- Identificar quem está em risco e por que
- Monitorar os impactos para melhor caracterizar a seca
- Mitigação e planejamento da resposta e medidas
- Definir programas pré-seca e ações de curto e longo prazo para redução de riscos
- Definir programas de resposta operacional e negociação para quando a seca iniciar
- Definir programas de rede de segurança social, pesquisa e extensão
Caminhos para o futuro – A solução está na forma como nos relacionamos com o meio ambiente
No contexto brasileiro como um todo, é importante que instrumentos como o Monitor de Seca sejam bem apropriados pelos sistemas de gestão de recursos hídricos e evoluam para incorporar outras camadas de informação como níveis de armazenamento de água e capacidade local e operacional de resposta. Este aspecto tornaria a implementação de medidas de ajuste operacional durante a crise, como aquelas aqui discutidas, mais orgânicas ao sistema, emprestando mais agilidade à nossa capacidade de reposta. Um exemplo de mudanças nesse sentido foi feito com a mudança nas regras de operação do Paraíba do Sul, que passaram a incorporar níveis intermediários no sistema de operação dos reservatórios, para que as vazões liberadas pudessem ser alteradas seguindo a regra já definida.
Finalmente, eventos de crise hídrica sempre suscitam discussão sobre impactos ambientais e a condição de sistemas ambientais já comprometidos. Afinal, quando falta água para o ser humano, normalmente o meio ambiente é o primeiro a ceder espaço.
Neste ponto, não devemos ter uma dicotomia entre preservar e gerar energia (ou outros usos quaisquer). Se avançarmos com o conhecimento sobre o meio e sua relação com as atividades do ser humano, sermos capazes de desenhar soluções capazes de integrar a operação da infraestrutura existente com os sistemas naturais, utilizando conceitos como o das Soluções Baseadas na Natureza, dentre outras. Aqui, precisamos pensar a longo prazo.
Este é o caminho que contribui para reverter e mitigar impactos nos ecossistemas, tornando-os menos fragilizados e mais resilientes. Quando mais resilientes os sistemas naturais, mais alternativas teremos durante as crises hídricas, e melhor a nossa capacidade de resposta.
Referências
Banco Mundial. Monitor de Secas do Nordeste, em busca de um novo paradigma para a gestão de secas – 1a Edição – Brasília – 2015 ISBN: 124p. ISBN 978-85-88192-16-4. I – Autores: Eduardo Sávio P.R. Martins, Erwin De Nys, Carmen Molejón, Bruno Biazeto, Robson Franklin Vieira Silva e Nathan Engle.
Agência Nacional de Águas (Brasil). Conjuntura dos recursos hídricos no Brasil 2017: relatório pleno / Agência Nacional de Águas. — Brasília: ANA, 2017. 169p. : iI.
Walker, W.E.; Loucks, D.P.; Carr, G. Social Responses to Water Management Decisions. Environ. Process. (2015) 2:485–509. DOI 10.1007/s40710-015-0083-5
