INCREASE IN WATER-SCARCITY RISK IN A BRAZILIAN DRY-REGION RESERVOIR

Portuguese. RESUMO Este estudo avalia como o assoreamento aumenta o risco de escassez hídrica, considerando simultaneamente redução temporal da disponibilidade hídrica e aumento da demanda utilizando cenários de uso da terra e demanda hídrica na transição dos biomas Caatinga - Cerrado da bacia do reservatório Bocaina (103 hm4), na região seca brasileira. A metodologia seguida: assoreamento medido no reservatório 20 anos após a construção da barragem; variáveis climáticas obtidas de estação convencional (2005-2014); erodibilidade do solo avaliada usando 16 amostras de solo; topografia e cobertura do solo estimadas com base em 21 anos de imagens Landsat. Foram gerados: cenários de uso da terra (invariabilidade, degradação, preservação) com cenário climático derivado da variabilidade temporal da precipitação no Semi-árido; cenários de demanda hídrica (invariabilidade, maior eficiência), função da eficiência dos sistemas de irrigação utilizados. A disponibilidade hídrica calculada usando o Modelo VYELAS. Os resultados de campo (1985-2015) mostraram erosão bruta anual na bacia de 13,5 Mg-ha-1 com produção anual de sedimentos (1,7 Mg-ha-1) e assoreamento decadal do reservatório (1,0%) abaixo da média regional devido à baixa taxa de aporte de sedimentos (12,6%) na área. Os cenários projetados (2040) indicam demanda hídrica duplicando se os métodos de irrigação praticados não melhorarem e disponibilidade hídrica diminuindo (em até 10%), por assoreamento. Nesse caso, tem-se confiabilidade do suprimento hídrico abaixo do padrão recomendado (90%), independentemente do uso da terra. Todavia, a preservação do solo, simultaneamente com eficiência de irrigação melhorada, reduziria o risco decadal de escassez hídrica de 82% (pior cenário) para 17%.

English. ABSTRACT This study assesses the extent to which silting increases water-scarcity risk, considering the temporal reduction of water availability and increased demand using land use and water-demand scenarios at the transition of Caatinga and Cerrado biomes of the Bocaina reservoir watershed (103hm4), in the Brazilian dry region. Methodological steps were: reservoir silting measured in-situ 20 years after dam construction; climate variables computed with the aid of a conventional station (2005-2014); soil erodibility assessed using 16 soil samples; and topography and land cover estimated based on 21 years of Landsat imagery. Three land use scenarios were generated (invariability, degradation and preservation) with the climate scenario derived from the semi-arid rainfall temporal variability; whereas two water-demand scenarios (invariability and higher efficiency) were a function of the efficiency of the irrigation systems. Water availability was calculated using the volume-yield elasticity (VYELAS) Model. The field results (1985-2015) showed a gross erosion rate of 13.5 Mg-ha-1 -yr-1 in the basin. The annual sediment yield (1.7 Mg-ha-1) and the decadal reservoir silting (1.0%) were below regional average due to the low sediment delivery ratio (12.6%) in the area. Scenario projections (2040) suggest water demand may double if irrigation methods do not improve, whereas siltation may cause water availability to decrease up to 10% in the period. In this case, the water-supply reliability will be below the recommended standard value (90%), regardless of the land use scenario. Nevertheless, simultaneous soil preservation and improved irrigation efficiency can reduce the decadal water-scarcity risk from 82% (worst scenario) to 17%.