Serviços ecossistêmicos na bacia hidrográfica do Rio Caeté: dinâmica hidroclimática, oferta e valorização sob cenários de mudança de uso do solo.
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Data
2026-02-26
Autor
GOMES, Dênis José Cardoso
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Editor
Universidade do Estado do Pará
Resumo em português
As mudanças ambientais, representadas principalmente por fatores naturais e antrópicos, ou seja, extremos climáticos e avanço do desmatamento. Essas pressões ocasionam desequilíbrio nos padrões de funcionamento dos sistemas ambientais, como nos Serviços Ecossistêmicos (SEs). Analisar as alterações dos SEs neste cenário de intensas mudanças ambientais a nível de bacias hidrográficas, possibilita obter informações do quanto está sendo afetado os SEs relacionados ao ciclo hidrológico, como provisão da água e regulação (gases, clima, hídrica, eventos extremos e controle da erosão). O objetivo desta pesquisa foi analisar o quanto os as mudanças ambientais impactaram na oferta de SEs na Bacia Hidrográfica do rio Caeté (BHC). Na análise climática, utilizou-se dados hidroclimáticos (índices climáticos, precipitação, temperatura máxima do ar, evapotranspiração e vazão). Aplicou-se os testes de Mann-Kendall e Pettitt para detectar se houve sinais mudanças climáticas e o ano exato. Para verificar os SEs, adquiriu-se dados geoespacializados (altitude, declividade, geomorfologia, hidrografia, estradas e uso e cobertura do solo) com a finalidade de projetar o desmatamento e os SEs da BHC para o ano de 2040. Usouse a modelagem ambiental do Dinamica EGO para realizar a projeção e a metodologia do The Economics of Ecosystems and Biodiversity (TEEB) na classificação dos SEs com base no uso e cobertura do solo (1985, 2023 e 2040). A Valoração dos Serviços Ecossistêmicos (VSE) foi estimada através do método de transferêncida de benefícios. Os cálculos estatísticos foram feitos no R Studio e o mapeamento produzido no software QGIS 3.3. No setor norte do oceano Atlântico Tropical possui maior relação com o regime de chuvas da BHC. Dentre as variáveis hidrometeorológicas, destaca-se a forte correlação entre a precipitação e temperatura máxima do ar, assim como a precipitação e vazão do rio Caeté. Não há tendências estatisticamente significativas em relação as variáveis hidrometeorológicas. Entretanto, detectou-se pontos de mudanças nos padrões dos índices climáticos nos anos de 1996 (ATN) e 2014 (ATS). Os maiores volumes de precipitação (2.618,5 mm) e evapotranspiração (1.628,8 mm) concentram-se na região Sudoeste da BHC. Na região Nordeste predomina-se os maiores valores de temperatura máxima do ar. A BHC apresentou grandes áreas de desmatamento, motivado especialmente pelo avanço do pasto até alcançar no ano de 2023 aproximadamente 48,3% de área da BHC. A plantação de dendê expandiu-se na região da nascente do rio Caeté em uma zona altamente sensível e seus efeitos negativos na hidrologia local são alarmantes. A urbanização avançou sobre região do baixo curso do rio Caeté e também contribuiu em uma menor escala para a supressão da mata ciliar. Todas essas ações antrópicas causaram grandes déficits nas VSE da BHC com perdas de aproximadamente 2 bilhões de dólares, principalmente a pecuária que reduziu os SEs de regulação (gases, clima, água, eventos extremos e controle da erosão). A agricultura ameaça a VSE de provisão da água e regulação (hídrica, eventos extremos e controle de erosão). Projeções para o ano de 2040 são todas pessimistas. Não houve sinais de mudanças hidroclimáticas significativas. O desmatamento foi a principal causa da redução dos VSE na BHC, medidas de contenção como implementação de sistemas agroflorestais são extremamente necessários para respostas a curto prazo.
Resumo em língua inglesa
Environmental changes, driven primarily by natural and anthropogenic factors—namely, climatic extremes and the progression of deforestation—disrupt the functional patterns of environmental systems, including Ecosystem Services (ES). Analyzing alterations in ES within this context of intense environmental change at the watershed level provides insight into the extent to which ES linked to the hydrological cycle—such as water provision and various regulatory functions (climate, gas, hydrological, extreme event mitigation, and erosion control)—are being affected. The objective of this research was to analyze the impact of environmental changes on the provision of ES within the Caeté River Watershed (CRW). The climatic analysis utilized hydroclimatic data (climatic indices, precipitation, maximum air temperature, evapotranspiration, and streamflow). The Mann-Kendall and Pettitt tests were applied to detect signs of climate change and identify the specific year of onset. To assess ES, geospatial data—including altitude, slope, geomorphology, hydrography, road networks, and land use and land cover (LULC)—were acquired to project deforestation and ES in the CRW for the year 2040. Environmental modeling using the Dinamica EGO software was employed for these projections, while the classification of ES was based on the framework established by The Economics of Ecosystems and Biodiversity (TEEB), applied to LULC data from 1985, 2023, and 2040. The valuation of ecosystem services (ESV) was estimated using the benefit transfer method. Statistical calculations were performed in RStudio, and mapping was produced using QGIS 3.3 software. The North Tropical Atlantic sector shows the strongest relationship with the rainfall regime of the Caeté River Basin (BHC). Among the hydrometeorological variables, there is a strong correlation between precipitation and maximum air temperature, as well as between precipitation and the discharge of the Caeté River. No statistically significant trends were identified for the hydrometeorological variables; however, change points in the patterns of climate indices were detected in 1996 (for the North Tropical Atlantic) and 2014 (for the South Tropical Atlantic). The highest volumes of precipitation (2,618.5 mm) and evapotranspiration (1,628.8 mm) are concentrated in the southwestern region of the BHC, while the highest maximum air temperatures occur in the northeastern region. The BHC has experienced extensive deforestation, driven primarily by the expansion of pastureland, which covered approximately 48.3% of the basin by 2023. Oil palm plantations have expanded near the headwaters of the Caeté River—a highly sensitive zone—with alarming negative impacts on local hydrology. Urbanization has also advanced in the lower reaches of the Caeté River, contributing, to a lesser extent, to the loss of riparian vegetation. All these anthropogenic activities have resulted in significant deficits in the ESV of the BHC, amounting to losses of approximately 2 billion dollars; livestock farming, in particular, has diminished regulating ecosystem services (such as the regulation of gases, climate, water, extreme events, and erosion control). Agriculture threatens the ecosystem services (ES) related to water provision and regulation (including hydrological regulation, mitigation of extreme events, and erosion control). Projections for the year 2040 are entirely pessimistic. There have been no signs of significant hydroclimatic shifts. Deforestation has been the primary driver of the decline in ecosystem services within the BHC (Hydrographic Basin); consequently, containment measures—such as the implementation of agroforestry systems—are urgently needed as short-term responses.
Resumo em outro idioma
Palavras-chave em português
Palavras-chave
Mudança climática, Desmatamento, Impacto Ambiental, Proteção Ambiental, Climate change, Deforestation, Environmental impact, Environmental protection.
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Referência
GOMES, Dênis José Cardoso. Serviços ecossistêmicos na bacia hidrográfica do Rio Caeté: dinâmica hidroclimática, oferta e valorização sob cenários de mudança de uso do solo. Orientadora: Beltrão, Norma Ely Santos. 2026. 199 f. Tese (Doutorado em Ciências Ambientais) - Centro de Ciências Naturais e Tecnologia, Universidade do Estado do Pará, Belém, 2026.