Análise de cenários de mudanças climáticas na disponibilidade hídrica na bacia hidrográfica da Laguna dos Patos

Abstract

Os processos de tomada de decisão que envolvem recursos hídricos no Brasil vêm se baseando unicamente em análises do comportamento histórico de variáveis hidrológicas e climatológicas. Entretanto, isto pode levar a estratégias equivocadas relacionadas ao uso dos recursos naturais, pois o impacto das mudanças climáticas no comportamento das vazões futuras pode alterar consideravelmente a disponibilidade de recursos hídricos. Na presente pesquisa é proposta uma análise da variação das disponibilidades hídricas de bacias hidrográficas contidas na área de contribuição à Laguna dos Patos, Rio Grande do Sul, Brasil, que pode ser consequência das mudanças climáticas previstas por modelos globais do CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5), publicados no mais recente relatório do IPCC (International Panel on Climate Change). Dois períodos futuros de 30 anos foram simulados, de 2006 a 2035 e de 2051 a 2080, utilizando o modelo hidrológico MGB-IPH, considerando dois ctnários extremos de emissões de gases de efeito estufa e vinte modelos climáticos. Foi possível verificar uma tendência de aumento das vazões na bacia hidrográfica simulada, pois mais de 60% das simulações realizadas indicou algum percentual de aumento de vazões médias em todas as unidades de discretização modeladas. A análise dos resultados das simulações indicou que os dados dos modelos climáticos HadGEM2-ES e GFDL-CM3 utilizados como dados de entrada no modelo hidrológico são os que fornecem, respectivamente, limiares superiores e inferiores de vazão do conjunto de resultado simulados. A avaliação conjunta dos resultados gerados por estes dois modelos, associados ao cenário de altas emissões de gases de efeito estufa, é capaz de gerar cenários extremos de vazões que são projetados para o futuro considerando as mudanças climáticas na bacia hidrográfica da Laguna dos Patos. Já os resultados fornecidos pelos modelos bcc-csm1-1, BNU-ESM e CNRM-CM5 são similares à mediana do conjunto das simulações geradas por todos os modelos avaliados nesta pesquisa. Além disso, a região mais ao norte da área de estudo foi identificada como as que apresenta maior sensibilidade às mudanças climáticas projetadas pelos modelos globais do CMIP5.

The decision-making processes involving water resources in Brazil have been based on the historical behavior of hydroclimatological variables. However, this may lead to inappropriate strategies related to the use of natural resources, since the impact of future climate may change the water resources availability. This research proposes an analysis of the water availability variation of hydrographic basins contained in the contribution area of Patos Lagoon, which can be a consequence of climatic changes predicted by climate models and scenarios of CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5), published in the latest International Panel on Climate Change (IPCC) report. Two 30-year future periods were simulated, from 2006 to 2035 and from 2051 to 2080, using the MGB-IPH hydrological model, considering two extreme scenarios of greenhouse gas emissions and twenty climate models. It was possible to verify a trend of increase of the flows in the simulated hydrographic basin, since more than 60% of the simulations performed indicated some percentage of increase of average flows in all the discretized modeling units. The analysis of the simulations results indicated that the data from climatic models HadGEM2-ES and GFDL-CM3 used as input data in the hydrological model are the ones that respectively provide upper and lower flow thresholds of the simulations’ ensemble. The joint evaluation of the results generated by these two models, associated to the scenario of high greenhouse gas emissions, is capable of covering extreme flow scenarios predicted for the future considering climate change in Patos Lagoon basin. The results provided by the models bcc-csm1-1, BNU-ESM and CNRM-CM5 are similar to the median of the set of simulations generated by all the models evaluated in this research. In addition, the northernmost region of the study area was identified as having the highest sensitivity to climate change projected by global models of CMIP5 published in AR5.