Brazilië heeft meer zoet water dan enig ander land, maar deze hulpbron slinkt als gevolg van klimaatverandering, stijgende consumptie en ontoereikende behandeling, onder andere factoren. Slechter, De rivieren van Brazilië raken steeds meer vervuild door een gebrek aan goede ruimtelijke ordening.

Landbouw en verstedelijking zijn de grootste boosdoeners, op de voet gevolgd door mijnbouw. Hoewel de mijnbouw een klein percentage van het Braziliaanse grondgebied beslaat, het heeft een enorme impact op de waterkwaliteit, volgens een literatuuronderzoek door een groep onderzoekers gepubliceerd in Tijdschrift voor milieubeheer .

De beoordeling werd geleid door Kaline de Mello, een bioloog aan het Instituut voor Biowetenschappen van de Universiteit van São Paulo (IB-USP). Mello wordt ondersteund door de São Paulo Research Foundation-FAPESP.

Onderzoekers verbonden aan de Federale Universiteiten van het ABC (UFABC), Minas Gerais (UFMG) en São Carlos (UFSCar) in Brazilië en de University of Massachusetts (UMass Amherst) en Oregon State University (OSU) in de Verenigde Staten namen ook deel.

Deze studie geeft voor het eerst een landelijk overzicht van de effecten van landgebruik op de waterkwaliteit. "De meeste onderzoeken bieden projecties van de impact van veranderingen in landgebruik op de hoeveelheid beschikbaar water en niet op de waterkwaliteit. We wilden zien hoe de waterkwaliteit er over 30 jaar uit zal zien, " zei Ricardo Hideo Taniwaki, een professor aan de UFABC en een co-auteur van het gepubliceerde artikel.

De auteurs evalueerden de effecten van alle mogelijke toekomstscenario's, variërend van worst-case tot best-case scenario's voor de impact van veranderingen in landgebruik op de waterkwaliteit, waarbij ook rekening wordt gehouden met klimaatverandering.

Uitgebreid onderzoek

De analyse is opgedeeld in fasen. Eerst, landgebruik en landbedekkingsgegevens hebben verzameld van het platform Mapbiomas, de onderzoekers observeerden het behoud van inheemse vegetatie en de omvang van activiteiten die mogelijk de waterkwaliteit beïnvloeden, met name landbouw, weiland, bosbouw (bosbouw), mijnbouw en verstedelijking.

"Volgende, we hebben de veldstudies die de effecten van de betreffende activiteit op nabijgelegen rivieren in de verschillende Braziliaanse biomen beoordeelden, gescheiden, " zei Mello. De parameters die werden gebruikt om de waterkwaliteit te meten, waren onder meer fecale bacteriën, bezinken, stikstof, fosfor, zware metalen, en andere verontreinigende stoffen.

De tweede fase toonde aan dat degradatie varieert naargelang de schaal of dimensie die wordt gebruikt om het te evalueren en dat hiermee rekening moet worden gehouden bij het plannen van instandhoudingsacties. De effecten van landgebruik op de waterkwaliteit worden beoordeeld in een of alle van de volgende ruimtelijke dimensies:op de plaats van waterbemonstering, in de oevervegetatie en in het hele stroomgebied. Stroomgebiedanalyse lijkt het beste de algehele waterkwaliteit weer te geven, ' zei Taniwaki.

De temporele dimensie omvat regenval en andere seizoensvariaties, zoals temperatuur. "Dit is belangrijk in de context van klimaatverandering, " zei Taniwaki. "Er worden zwaardere neerslag en langere droogtes verwacht. Bij gebrek aan beste landbouwpraktijken, riviervervuiling zal toenemen."

Eindelijk, het artikel bespreekt wiskundige modellen die toekomstige waterkwaliteit voorspellen. "We belichten modellen die beschikbaar zijn in Brazilië die kunnen worden gebruikt om de impact van positieve en negatieve maatregelen te simuleren, evenals de daarvoor benodigde gegevens, ' zei Mello.

Impact per bodemtype

Weiland en akkerland zijn goed voor 28,8% van het grondgebied en zijn voornamelijk te vinden in de biomen van Cerrado (42% van het totaal) en Atlantisch regenwoud (62%). "In de weilanden, bodemverdichting door dieren beïnvloedt de wateropname. Oppervlakteafvoer neemt toe, en dat geldt ook voor de hoeveelheid vervuild water die beken en rivieren binnenkomt als het regent, ' zei Mello.

Landbouwactiviteiten beïnvloeden ook de afvoerdynamiek en verhogen de hoeveelheid verontreinigende stoffen zoals stikstof, fosfor en andere chemicaliën in waterlopen. "Het is de moeite waard eraan te herinneren dat Brazilië een van 's werelds grootste verbruikers van kunstmest en landbouwchemicaliën is, die een aanzienlijke impact hebben op het oppervlaktewater en het grondwater, ' zei Mello.

In stedelijke gebieden, er zijn twee hoofdproblemen. "De bodem is bijna volledig afgesloten en ondoordringbaar gemaakt door beton en asfalt, zodat afvoer met allerlei soorten verontreinigende stoffen, waaronder zware metalen, in de waterlopen terechtkomt als het regent, en Brazilië heeft weinig programma's voor de behandeling van regenwater, ', verklaarde Taniwaki.

Hoewel stedelijke gebieden slechts 0,6% van de landmassa van Brazilië innemen, steden zijn belangrijke aanjagers van de achteruitgang van de waterkwaliteit als gevolg van onbehandeld rioolwater, die rivieren vult met fecale bacteriën, organische stof en andere verontreinigende stoffen. Ongeveer 48% van de bevolking is niet aangesloten op een huishoudelijk rioleringsnet, en slechts 10% van de grootste steden verwerkt meer dan 80% van het huishoudelijk en industrieel afval dat ze inzamelen.

Mijnbouw beslaat ook een klein percentage van het grondgebied, maar heeft een enorme lokale impact op de waterkwaliteit, het lozen van zware metalen die giftig zijn voor planten, dieren en mensen in waterlopen. Deze impact werd bewezen door het catastrofale falen van de residudam in Mariana en Brumadinho, in de staat Minas Gerais.

De ramp met Mariana heeft meer dan 650 km van de Doce vervuild, een van de grote rivieren van Brazilië, die meer dan 1 miljoen mensen treft. Analyse van water uit Paraopeba, een van de rivieren die zijn getroffen door de ramp in Brumadinho, bleek dat na het ongeval lood- en kwikniveaus waren 21 keer hoger dan acceptabel.

"Meer dan 40 mijnafvaldammen lopen het risico op soortgelijke ongevallen in het hele land, ' zei Taniwaki.

Meest bedreigde biomen

Verlies van inheemse plantenbedekking is de grootste bedreiging voor waterbronnen in alle biomen, Mello merkte op, verwijzend naar de toestand van rivieren en beken in het bioom van het Atlantische regenwoud, waar 65% van de bevolking woont. Slechts 26% van de oorspronkelijke vegetatie blijft in dit slinkende bioom, en de waterkwaliteit wordt in slechts 6,5% van de rivieren als goed beschouwd.

Het Amazone-bioom en de Cerrado zijn ook reden tot bezorgdheid. Hoewel veel van de inheemse vegetatie van de Amazone nog steeds aanwezig is, het is duidelijk bedreigd. "In 2019, de Amazone leed het grootste verlies aan bosbedekking in tien jaar, volgens het National Institute for Space Research [INPE], ' zei Mello.

De ontbossing in de regio groeide in januari 2020 met 108% vergeleken met dezelfde maand van 2019. Slechts 19% van de oorspronkelijke vegetatie overleeft in de Cerrado. "Er is meer onderzoek nodig naar de waterkwaliteit in deze twee biomen, die het meest lijden onder de opmars van de landbouwgrens, ' zei Mello.

De toekomst van water in Brazilië

Overheidsbestuurders en onderzoekers kunnen de in de literatuur beschikbare wiskundige modellen gebruiken om de toekomstige waterkwaliteit in hun regio's te voorspellen en helpen bij het nemen van beslissingen over het soort interventie dat het meest effectief is om met de specifieke situatie om te gaan. Een van de instrumenten die in het artikel worden benadrukt, is multicriteria-beoordeling, een aanpak waarbij participatie van het maatschappelijk middenveld en particuliere ondernemingen wordt gebruikt om samen te werken met de staat bij het prioriteren van gebieden die moeten worden hersteld in een tijd van financiële bezuinigingen.

Om deze analyse assertiever te kunnen uitvoeren, moet de kwaliteit van de beschikbare data worden verbeterd. maar de onderzoekers stellen ook dat de hoeveelheid onvoldoende is en dat er veel meer gegevens nodig zijn. "Het is moeilijk om voorspellingen te doen met de gegevens over waterkwaliteit en landgebruik die we nu hebben, en voorspellingen zijn essentieel voor de formulering van het overheidsbeleid, ' zei Taniwaki.

"De schattingen die nu beschikbaar zijn, wijzen op ernstige achteruitgang van de waterkwaliteit, tenzij de ontbossing de komende jaren wordt gestopt en de basishygiëne verbetert. ", verklaarde Mello. De negatieve gevolgen op de lange termijn zijn onder meer hogere overheidsuitgaven om vervuild water te zuiveren voordat het wordt gebruikt of om het van verder weg gelegen gebieden te vervoeren. Deze extra kosten zullen aan de consumenten moeten worden doorberekend in hun waterrekening. Drastische veranderingen de andere milieudiensten die door rivieren worden geleverd, zullen ook nodig zijn.

"Anderzijds, simulaties van restauratie in permanente beschermde gebieden [APP's in het Portugees, voornamelijk oeverbos] als gevolg van de naleving van de Braziliaanse boscode wijzen op een verhoogde waterkwaliteit door een vermindering van sedimenten, stikstof en fosfor, " volgens Mello.

Vandaar, het is belangrijk om de milieuwetgeving en geplande landbouw- en stadsuitbreidingen te handhaven. "De literatuur die we hebben bekeken, toont ook de negatieve effecten van verlaagde normen, afgezwakte wetgeving, en minder investeringen in onderzoek, ' zei Taniwaki.