Variabilidade climática

As séries hidrológicas têm mostrado características não-estacionárias (quando as estatísticas da série, como média e desvio padrão, mudam com o tempo). Isto ocorre por um ou mais dos seguintes fatores:

(a) mudança climática; (b) variabilidade climática; (c) uso do solo.

Nos últimos dois artigos, discutimos a mudança climática, identificando as suas causas e avaliações. A variabilidade climática é entendida aqui como o efeito de variações de longo prazo do clima devido a efeitos pouco conhecidos e da forte não-linearidade de comportamento.

Antes de analisar a variabilidade climática, é necessário entender o efeito da elasticidade hidrológica. A alteração da precipitação apresenta impacto diferenciado sobre a vazão da bacia hidrográfica. Nos anos com valores extremos (inundações e secas), a resposta da bacia se amplifica com relação à variação adimensional da precipitação (elasticidade da vazão). Nos anos mais úmidos, o aumento de precipitação produz maior aumento da vazão, já que a infiltração aumenta pouco e a evapotranspiração potencial diminui pelo aumento da chuva, o que aumenta proporcionalmente a vazão. No sentido contrário, nos anos secos, a redução de precipitação, aumento da evapotranspiração reduz em maior magnitude a vazão. Portanto, a anomalia da vazão (resposta da bacia hidrográfica) amplifica os efeitos na precipitação, se considerarmos apenas o efeito da anomalia da precipitação (figura 1).

Existem vários exemplos de variabilidade climática nas séries de diferentes rios. A bacia do rio Paraguai mostrou ao longo do século XX, significativa variabilidade hidrológica. Na figura 2, são apresentados os níveis máximos anuais em Ladário para o todo o período de registro. Pode-se observar que entre 1900 e 1960, os níveis máximos ficaram, em média, da ordem de 4,00 m, enquanto que, entre 1960 e 1972, da ordem de 2,00 m. Já entre 1973 e 1995, variou em cerca de 5,0 m. No rio Uruguai, a década de 1942 a 1951 apresentou uma seca em que as precipitações anuais ficaram muito abaixo da média de longo período pelos 10 anos. Quando se projeta um reservatório neste rio, com dados depois de 51, o volume do reservatório é metade do que é obtido com a série a partir de 1942. O rio Paraná, no período posterior a 1970, tem apresentado vazões da ordem de 30% maiores que o período anterior.

A questão fundamental em hidrologia, quando se projetam os usos dos recursos hídricos para o futuro, é verificar qual o risco de períodos anômalos se repetirem no futuro e comprometerem os usos da água, como demanda de água, navegação, produção de energia, etc. Estes impactos podem ser benéficos, como aconteceu para energia no Brasil, depois de 1970, com o aumento das vazões. Foi possível gerar mais energia e adiar o racionamento que acabou acontecendo em 2001.

Uma área de conhecimento que se desenvolve atualmente é buscar relações que permitam entender estes processos e obter prognósticos que diminuam o risco para a sociedade. Isto envolve os estudos de processos climáticos interdecadais. Observa-se das correlações que o comportamento dos oceanos permite obter indicações de tendências de longo prazo, mas ainda são apenas relações lineares de processos fortemente não-lineares. No próximo artigo, analisaremos o terceiro item que altera as séries hidrológicas, o uso solo e como a sua alteração pode criar mudanças na resposta das bacias.