Abrimos as torneiras e a água sai. Parece mágica. Essa água, na verdade, vem da chuva, que é o fluxo de entrada que caracteriza os sistemas hídricos. E esse fluxo de entrada está absolutamente fora do nosso controle. O que podemos controlar, até certo ponto, são os elementos de armazenamento de água e seus fluxos de saída. Em condições normais na História da humanidade, essa falta de controle sobre o fluxo de entrada poderia passar despercebida. Mas os tempos são outros e a única certeza que temos sobre o futuro é que será diferente do presente. Precisamos de uma abordagem adaptativa que não apenas nos diga o que fazer agora, mas também nos mostre as direções para o que fazer quando as condições mudarem além do esperado.

por Iporã Possantti * e Guilherme Marques **

(*) Eng. Ambiental, Mestre em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental (IPH/UFRGS). Contato: possantti@gmail.com

(**) PhD, Professor Associado IPH /UFRGS

 

 

A água que sai da torneira

A vida em uma cidade (especialmente em países desenvolvidos) nos faz esquecer que vivemos em um mundo limitado pelas leis da física. Salvo em raras exceções, ao abrimos uma torneira a água sai – como por mágica. É fácil esquecer ou sequer se perguntar como que a água sai da torneira. Ignorar essa questão é fácil e não impede cidadãos de viver e prosperar.

 

É claro que a água não aparece por mágica. Por detrás desse acesso instantâneo existem elaborados sistemas de gestão, planejamento e operações tanto para garantir disponibilidade de água nos mananciais para os usos múltiplos quanto para a sua captação, tratamento e distribuição pelos sistemas de abastecimento.  Agora, saber disso também não responde a pergunta: de onde vem a água?

Se você seguir os canos que levam a água até a sua casa, com sorte vai encontrar o fim do sistema de abastecimento: o manancial de captação. A água captada pelos sistemas de abastecimento de água vem de mananciais: rios, lagos ou aquíferos. Contudo, não podemos parar aqui. A pergunta pode ser ampliada: de onde que vem a água dos mananciais?

A água em um manancial, especialmente se for um lago ou aquífero, pode parecer estática, mas isso é uma ilusão. Tudo flui. Todos os mananciais de água doce continentais são supridos pela precipitação de chuva ou neve. E todos são drenados pela gravidade, que leva a água doce (de volta) para os oceanos de água salgada. Essa é a origem da água que sai das torneiras de nossa cidade.

 

Ponto de vista sistêmico

Essa reflexão pode parecer trivial, de que toda a água continental vem da chuva. Mas se olharmos essa questão de um ponto de vista sistêmico, vamos encontrar motivos para nos preocupar e pensar se as torneiras de nossas cidades irão continuar para sempre a produzir água como se fosse mágica.

Em um post anterior, eu apresentei conceitos básicos do pensamento sistêmico. Em outro post, eu fiz uma série de exercícios sobre como as ideias do pensamento sistêmico se aplicam aos problemas envolvendo recursos hídricos.

A ideia central do pensamento sistêmico é que os sistemas são compostos por elementos de armazenamento e de fluxo. Como todo sistema possui uma fronteira (a não ser que você queria modelar o próprio Universo), existem fluxos de entrada e fluxos de saída. Os sistemas hídricos não fogem a essa regra.

Durante muito tempo os sistemas hídricos, apesar de apresentarem mais de um fluxo de saída de água, contavam com um fluxo de entrada de água: a precipitação (chuva e neve). Esse fluxo de entrada está absolutamente fora do nosso controle. O que podemos controlar, e até certo ponto, são os elementos de armazenamento de água e os fluxos de saída de água. Em condições normais na História da humanidade, essa falta de controle sobre o fluxo de entrada poderia passar despercebida. Mas os tempos são outros. O crescimento das demandas e usos múltiplos trouxe consigo a necessidade por mais água e os sistemas hídricos se tornaram mais complexos com a introdução de infraestrutura hídrica de armazenamento e transposição de águas, criando novos fluxos de entrada em uma bacia hidrográfica.

 

Pressões em escalada

Acreditamos que gerenciamos os sistemas hídricos. Afinal, apesar de exceções, a água chega nas torneiras das cidades. Mas a realidade é que estamos sempre correndo na frente de um trem desgovernado, tentando arrumar e desobstruir os trilhos. Se o trem está lento, podemos nos sentir mais ou menos no controle das coisas. Agora, se o trem começar a acelerar, a situação pode facilmente ficar descontrolada. Traduzindo a analogia: existem pressões externas sobre os fluxos e elementos de armazenamento dos sistemas hídricos. E essas pressões não são plenamente controláveis.

 

Lado da demanda

Pelo chamado lado da demanda de água, o crescimento populacional pressiona os fluxos de saída de água. E não apenas para consumo humano, mas para irrigação também. Afinal, irriga-se para produzir alimentos que humanos irão consumir. Mais sutil que o crescimento populacional, é a pressão do crescimento econômico. À medida que o mundo almeja um estilo de vida semelhante aos dos habitantes dos países desenvolvidos, a taxa de consumo de água por habitante aumenta. Estima-se que essas duas pressões combinadas produziram ao longo do século XX um aumento de seis vezes da água consumida (UN-Water, 2020)

      

Essa tendência do século XX continuará século XXI adentro. Projeta-se que a população mundial irá atingir 9 bilhões em 2050, atingindo um pico. A taxa de urbanização, isto é, pessoas vivendo em cidades, irá aumentar mais ainda, com cerca de 6 bilhões de habitantes vivendo em cidades em 2050 (quase 70%, comparado com os 50% de 2010).

Estima-se que a economia mundial, por outro lado, irá quadruplicar o PIB em quarenta anos, chegando em 300 trilhões de doláres em 2050. A produção de energia, sendo um indicador de atividade econômica, poderá dobrar em quarenta anos, atingindo até 1000 exajoules em 2050. Isso pode implicar em um aumento não linear no consumo de água, para mais.

Podemos gerenciar o crescimento populacional? Podemos gerenciar o crescimento econômico? Em teoria, sim, pois envolvem decisões humanas. Na prática, se factível, os métodos podem ser controversos. Além disso, são questões muito maiores que a gestão de recursos hídricos.

Lado da oferta – mudança do uso do solo

Pelo chamado lado da oferta de água, a mudança no uso e cobertura do solo induzida pelo desmatamento e urbanização alteram os fluxos de água, geralmente reduzindo a interceptação de água pelas plantas e a infiltração de água no solo. As consequências desse processo são complexas e dependentes da escala, especialmente em termos de mudança das vazões dos rios. Mas uma coisa é certa: as taxas de perda solo, causadas pela erosão acentuada, prejudicam a qualidade de água dos mananciais. A expansão das áreas agricultáveis no mundo ao longo do século XXI poderá aumentar, ainda que as estimativas sejam mais incertas.

Lado da oferta – mudança climática

Por último, e não menos importante, existe a pressão da mudança climática, também pelo lado da oferta de água. Com temperaturas maiores, espera-se que os fluxos de saída de água por evaporação e transpiração aumentem. Mas, pior que isso, essa pressão também exerce influência sobre aquilo que existe de mais importante em qualquer sistema hídrico: a entrada de água. Diferentemente das outras pressões, estima-se que mudança climática irá aumentar a entrada de água em certos lugares e reduzir em outros. Assim, os modelos de predição da mudança climática global trabalham com a ideia de anomalia em relação a um estado climático de referência.

No Brasil, o relatório Brasil 2040 apresenta estimativas da anomalia da precipitação. O que se pode dizer é que se espera uma redução da entrada de água no território brasileiro, com exceção da Região Sul, onde espera-se um aumento.

Riscos e segurança hídrica

Estima-se que o risco de escassez de água (quando a oferta tende a ser menor que a demanda) em 2050 afete diversas cidades do mundo. E as maiores cidades afetadas, com milhões de habitantes, serão todas em países que hoje são considerados “em desenvolvimento”: Brasil, Turquia, Nigéria, Paquistão, Índia.

Além disso, os desastres climáticos, induzidos tanto pela mudança climática como pela maior exposição ao perigo apresentam um padrão de aumento, tanto em ocorrências quanto em vítimas e custos causados.

Posto tudo isso, fica mais claro que precisamos ficar alertas se desejamos que as torneiras de nossas cidades continuem a produzir água. A segurança hídrica deve ser nosso objetivo ao longo do século XXI.

Como que as pressões acima descritas afetam um dado sistema hídrico? A população está crescendo vertiginosamente nesse sistema? E a taxa de consumo? A cobertura do solo da bacia está sendo transformada? O que se espera da mudança climática: mais secas ou mais inundações?

Planejamento considerando as incertezas

O planejamento e gerenciamento de recursos hídrico evoluiu vigorosamente durante o século XX. Projetos e estratégias, inicialmente com foco setorial e carência de uma visão integrada dos sistemas hídricos resultaram em conflitos entre usuários, limitada capacidade de resolver problemas dinâmicos e impactos ambientais. Nos últimos 20 anos o planejamento estratégico por bacia hidrográfica ganhou mais espaço, permitindo a integração de diferentes setores, demandas e infraestrutura – pensados de forma única. Isso ocorreu porque a inclusão de todos os usuários de água (e representantes dos usuários não-humanos) no processo de gestão, planejamento e decisão passou a ser entendida como a melhor opção em termos de legitimidade das decisões. Embora exista ainda um longo caminho a percorrer para que o planejamento seja de fato efetivo e integrado,  hoje temos ferramentas para evitar que o processo  resulte em apenas um grande vencedor subjugando muitos perdedores, mas sim permita soluções participativas a partir de um entendimento mútuo sobre os problemas hídricos.

Porém, se a integração e participação dos usuários de água pode ser considerado um paradigma conquistado, o planejamento de longo prazo considerando as incertezas associadas às pressões sistêmicas é o nosso novo desafio. Ferramentas estão sendo desenvolvidas. Mas a questão é saber se vamos ter tempo de aplicar elas na prática.

As ideias centrais de planejar com longo prazo considerando incertezas são os conceitos de robustez e flexibilidade. São os fundamentos da gestão adaptativa.

Uma estratégia robusta consiste naquela que atinge seus objetivos (ter água nas torneiras, por exemplo) mesmo quando o futuro se apresenta muito diferente do que esperado.

Uma estratégia flexível consiste naquela que pode ser modificada a medida que o futuro se apresente diferente do esperado.

São conceitos que coexistem em diferentes escalas. Em uma “macro escala” de planejamento, desejamos ter flexibilidade para poder mudar de estratégia –  capacidade de adaptação. Devemos evitar soluções e estratégias que reduzem as opções para as gerações futuras, muitas vezes causadas por efeitos irreversíveis ou de difícil mitigação. Quanto mais opções as gerações futuras disporem, melhor será a sua capacidade de mudar e se adaptar. Mas para mudar, temos que saber quais são as alternativas disponíveis.

Assim, a abordagem adaptativa não apenas nos diz o que fazer agora, mas também as direções para o que fazer quando as condições mudarem além do esperado.

Mas em uma escala de projeto, certamente queremos tomar decisões robustas. Essas decisões, é claro, precisam ser avaliadas de forma integrada e de forma participativa, considerando custos e impactos para todos os usuários. Os projetos mais robustos podem sair muito caro e ser altamente impactantes – a velha história de resolver um problema criando muitos outros. Pense no custo e impacto de uma transposição de bacias, por exemplo.

Uma forma de visualizar o conceito de gestão adaptativa é imaginar um sistema de rotas – as rotas de adaptação. Como em um sistema de metrô, é possível pensar múltiplas formas de chegar a um destino (no nosso caso, o futuro). A rota mais robusta é aquela que o passageiro não precisa trocar de trem. É só entrar e ir, o que pode sair muito caro. Então quem sabe pegar uma linha até um terminal e fazer uma transição. O terminal consiste em um ponto do futuro que a estratégia fica obsoleta por algum motivo.

Por exemplo, considerando o problema de segurança hídrica de uma cidade, podemos inicialmente optar por implementar soluções baseadas na natureza na bacia hidrográfica esperando uma maior recarga dos aquíferos. Se as pressões sistêmicas evoluírem de forma a superar essas ações, podemos trocar para uma estratégia mais robusta, como ampliar a capacidade de reservatórios. Ou agir pelo lado da demanda, implementando políticas de redução da taxa de consumo de água, como o reuso de água. Se nada disso for suficiente no futuro distante, talvez seja bom ter em mãos um projeto de transposição de bacias – que significa ampliar a área de captação de chuva.

Águas oceânicas: rumo à “hiperrobustez”?

Foi dito aqui que os sistemas hídricos possuem apenas uma entrada de água: a precipitação (chuva e neve). Mas isso não é exatamente uma verdade absoluta. É uma verdade prática.

Em teoria existe uma fonte essencialmente inesgotável de água: os oceanos. Sim, a água é salgada e está ao nível do mar. Para que se transforme em um recurso hídrico legítimo precisamos (1) dessalinizar, (2) transportar e, (3) elevar para o nível altimétrico dos usuários. Isso normalmente requeriria um gasto exorbitante de energia.

Em um mundo submetido às pressões que se projetam para o decorrer do século XXI, a dessalinização da água dos oceanos pode ser de fato o destino final nas grandes cidades que se avolumam no mundo. Mas para chegar lá, é preciso capacidade de adaptação.

Referências

• Loucks, D. P.; Beek, E. van. Water resource systems planning and analysis. Deltares and UNESCO, 2017.
• Meadows, D. H. Thinking in systems: a primer. 1. ed. White River Junction, Vermont: Chelsea Green Publishing, 2008.
• Organisation for Economic Co-Operation and Development (OECD). OECD Environmental Outlook to 2050. OECD Publishing. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1787/9789264122246-en>.
• United Nations World Water Assessment Programme (WWAP/UN-WATER). The United Nations World Water Development Report 2020: Water and Climate Change (UNESCO, Ed.).
• Secretaria de Assuntos Estratégicos – Presidência da República do Brasil. Relatório Brasil 2040 – Resumo Executivo. Brasília, 2015.

Fonte da figura da torneira: https://www.bancodasaude.com/cdn/press/agorrr.jpg

Fonte da figura da capa: UN-Water (2020), página 118.