Padrões de paisagem e qualidade da água em bacias hidrográficas com usos múltiplos

As pressões antropogénicas estão cada vez mais visíveis no mundo que nos rodeia. Este estudo tem como objetivo avaliar a contribuição do uso e cobertura do solo sobre os parâmetros de qualidade da água, assim como examinar a influência das métricas espaciais da paisagem, a nível de classe, na variabilidade desses parâmetros. A área de estudo incide sobre as oito sub-bacias hidrográficas tributárias do rio Paraopeba, estado de Minas Gerais, Brasil, distinguindo-se os dois períodos sazonais devido ao clima tropical da região. Para esse propósito, foi elaborado um conjunto de dados consistente, incluindo: dados espaciais sobre o uso e cobertura do solo, modelo de elevação digital, solo, geologia e geomorfologia; dados espácio-temporais sobre a qualidade da água superficial e métricas da composição e configuração da fragmentação da paisagem. O primeiro passo foi testar a significância espacial, nos vários locais de amostragem, referentes aos dados de qualidade da água e identificar a significância das variações sazonais na qualidade da água. Em seguida, iniciou-se o processo de análise de correlação para estudar a relação e identificar quais métricas da paisagem contribuem para a variação dos parâmetros da qualidade da água nas oito sub-bacias hidrográficas dos tributários, considerando os dois períodos sazonais. Entre os resultados obtidos, destaca-se o relacionamento entre o uso e a cobertura do solo com os parâmetros da qualidade da água, que revelou fontes mistas de poluição, como pastagem, áreas urbanas e mineração, principalmente durante o período chuvoso. A silvicultura mostrou ser o uso do solo que mais contribuiu para a conservação dos recursos hídricos. As relações entre o padrão paisagístico e a qualidade da água, analisadas por meio da análise de redundância, revelaram que a influência das métricas da paisagem na variação dos parâmetros da qualidade da água foi mais significativa durante o período seco, explicando 75% da variação, em comparação com 49% no período chuvoso.

Anthropogenic pressures are increasingly visible in the world around us. This study aims to assess the contribution of land use and land cover on water quality parameters, as well as examining the influence of spatial landscape metrics at the class level on the variability of these parameters. The study area covers the eight tributary sub-basins of the Paraopeba River in the state of Minas Gerais, Brazil, distinguishing between the two seasonal periods characteristic of the region's tropical climate. To this end, a comprehensive data set was compiled, including spatial data on land use and cover, digital elevation models, soil, geology, and geomorphology; spatial-temporal data on surface water quality; and metrics on the composition and configuration of landscape fragmentation. The first step involved evaluating the spatial significance of the water quality data at various sampling sites and identifying the significance of seasonal variations in water quality. Next, a correlation analysis was conducted to study the relationships and identify which landscape metrics contribute to the variation in water quality parameters across the eight sub-basins of the tributaries, considering the two seasonal periods. Among the results obtained, we highlight the relationship between land use and land cover and water quality parameters, which revealed mixed sources of pollution, such as pasture, urban areas, and mining, especially during the rainy season. Forest plantation was found to be the land use that most contributed to preserving water resources. The relationships between landscape pattern and water quality, analysed using redundancy analysis, revealed that the influence of landscape metrics on the variation of water quality parameters was more significant during the dry period, explaining 75% of the variation, compared to 49% in the rainy period.