O conhecimento do volume e da distribuição do escoamento superficial é fundamental para auxiliar na tomada de decisão para pagamento de serviços ecossistêmicos. O objetivo deste trabalho é estimar o volume de água escoado no município de Araras, SP, Brasil considerando a precipitação, umidade dos os solos, tipo de cobertura do solo, manejo do solo e também valorar este serviço ecossistêmico pelo método de reposição preconizado pela Economia Ambiental. O objetivo deste trabalho é determinar, utilizando o método CN (número curva), o volume de água escoado no município de Araras, por tipo de cobertura do solo. Este serviço ecossistêmico (água) foi valorado método de reposição, ou seja, quanto é que vale a reposição da água escoada. Foi utilizado o método da curva CN adaptado por (LOMBARDI NETO et al., 1989) e os resultados mostraram um maior escoamento de água na cana-de-açúcar queimada, pastagem, cultura anual (soja + milho), floresta secundária, citricultura e cafeicultura respectivamente.

The lack of scientific knowledge in policies, plans and programs related to basic sanitation and water resources is a risk for the preservation of many extremely endangered regions and for the management of natural areas that can be exploited in the near future. The modification of the hydrological regime is one of the most important anthropogenic changes in the environment, with important consequences in the level of lotic ecosystems (running water), especially when originated by the construction of dams. However, decision-makers have rarely acted with regard to the topic when it comes to water basin drainage standards. Initiatives in Europe, the United Kingdom, the United States and Costa Rica are introducing new approaches needed to complement existing water management and water supply practices and make use of the ecosystem services (ES) concept to achieve better management of such services. Thus, international governments are showing interest in encouraging investment in the protection of ESs, with paying for them becoming a tendency. Meanwhile, in Brazil, water resources and basic sanitation policies, plans and programs do not take the ES concept into account. In the state of Bahia, the same thing is happening, as can be seen in the Metropolitan Region of Salvador Water Supply Plan (PARMS), where the solutions for supplying water to the Metropolitan Region of Salvador (MRS) are structured in a manner that does not allow for hydrological connectivity and interferences in four water basins. The PARMS alternatives involve structural measures, with alternatives of interventions in the hydrographic basins consisting of water fragmentation, aquifers and reversal of basins to boost the supply of water, and structuring measures for plans and programs. The ESs should be observed to the extent that the federal basic sanitation and water resources laws include water abstraction as a component of potable water supply and water use fees. Changes in ecosystem functions due to water intake and subsequent effluent discharge are not included in the regulatory framework for basic sanitation in Brazil. Due to the above, the aim is to contribute to a paradigm shift towards the incorporation of the ES concept in the policies, plans and programs of water resources and basic sanitation in Bahia that could lead to the creation of a specific law to encompass the ecosystem functions. This is true for the specific plans for the drinking water supply component and in the municipal basic sanitation plans (BSPs), foreseen in Law 11.445/2007 and obligatory for municipalities that are the service suppliers and have a closer relationship with the reality of the water basins, or even the government programs that spell out the need for ES preservation, including ES payment programs, as in the UK, adding monetary value. There is a need for further studies on the subject, but the discussion regarding water supply effective management and service aimed at maintaining biodiversity, habitat, plant cover of rivers and water production is both important and indispensable. | A deficiência de conhecimento científico nas políticas, planos e programas relacionadas ao saneamento básico e recursos hídricos é um risco para a preservação de muitas regiões extremamente ameaçadas e para o manejo de áreas naturais passíveis de exploração em um futuro próximo. A modificação do regime hidrológico é uma das mais importantes alterações antropogênicas no ambiente, com consequências importantes no nível dos ecossistemas lóticos (água corrente), sobretudo quando originada pela construção de barragens. No entanto, os tomadores de decisão pouco têm atuado dentro do tema sobre o padrão de drenagem da bacia hidrográfica. Iniciativas na Europa, Reino Unido, Estados Unidos e Costa Rica trazem novas abordagens necessárias para complementar a gestão e abastecimento de água existente e utilizam o conceito de serviços ecossistêmicos (SE) para alcançar a melhor gestão desses serviços. Assim, governos internacionais estão mostrando interesse em incentivar o investimento na proteção dos SE, com tendência de pagamentos por estes. Enquanto isso, no Brasil, políticas, planos e programas de recursos hídricos e saneamento básico não consideram o conceito dos SE. No estado da Bahia acontece o mesmo, por meio da verificação do Plano de Abastecimento de Água da Região Metropolitana de Salvador (PARMS), onde as soluções para abastecimento de água da Região Metropolitana de Salvador (RMS) possuem estruturas que não permitem a conectividade hidrológica e interferências em quatro bacias hidrográficas. As alternativas estabelecidas no PARMS envolvem medidas estruturais, com alternativas de intervenções nas bacias hidrográficas de fragmentação hídrica, aquíferos e reversão de bacias para aumento da oferta hídrica, e estruturantes com a previsão de plano e programas. Os SE deveriam ser observados na medida em que a lei federal de saneamento básico e a de recursos hídricos contemplam a captação de água como integrante do abastecimento de água potável e a cobrança pelo uso dos recursos hídricos. As alterações nas funções ecossistêmicas pela tomada de água e posterior lançamento de efluentes não são contempladas no marco regulatório do saneamento básico no Brasil. Devido ao exposto, objetiva-se contribuir com uma mudança de paradigma no sentido da incorporação do conceito de SE nas políticas, planos e programas de recursos hídricos e saneamento básico na Bahia que pode levar a criação de uma lei específica para englobar as funções ecossistêmicas. Seja nos planos específicos para a componente abastecimento de água potável e nos planos municipais de saneamento básico (PMSB), previstos pela Lei nº 11.445/2007 e obrigatórios para os municípios, titulares do serviço e que possuem mais aproximação com a realidade das bacias hidrográficas e até mesmo em programas governamentais que explicitem a necessidade da preservação dos SE, inclusive com programas de pagamentos por SE, como no Reino Unido, agregando valor monetário. Há a necessidade de estudos mais aprofundados sob o tema, mas a discussão sobre a efetiva gestão e serviço de abastecimento de água, visando a manutenção da biodiversidade, habitat, a cobertura vegetal dos rios, a produção de água é relevante e indispensável.

The impacts of the human being on the planet's ecosystems have adversely affected the quantity, regularity of supply, and the quality of the water resources required for his own well-being. As a result, there is a real possibility of unprecedented imminent water crisis. Such a risk requires the public management systems, in addition to the will and political capacity to face it in a democratic way, the ability to understand how human impacts affect the natural processes that guarantee the availability of water. This understanding is one of the essential elements of decision-making processes. Integrated management approaches to the ecosystem base represent alternatives to the traditional water management strategy, which is focused on maximizing supply and reducing its variability. They recognize ecosystems as integrating units of the systems to be managed (terrestrial, aquatic and human) and seek to balance their conservation and the anthropic use of natural resources. To this end, they value the maintenance of the resilience of these systems in order to maintain the services provided by the ecosystems. In a democratic process of water management, science, as a public good, has important roles to make: to translate, for the sectors involved, the state of the art of scientific models on the functioning of the systems to be managed and to contribute to the elaboration of scenarios on probable future derived from different management alternatives. The present work carried out systematic reviews of the scientific literature to identify: (a) the ecosystem services provided by the hydrographic basins; (b) the ecological and hydrological processes that specifically support ecosystem services for the supply of water in quantity and quality for human use; and (c) the major anthropic impacts that lead to the loss of these services. This information has been synthesized and organized in the form of illustrations that seek to outline the ways in which these services can be maintained or lost, depending on how mankind occupies river basins. The illustrations will be made available to the sectors of the society involved with water resources policies in order to facilitate the contribution of up-to-date scientific knowledge on the subject. They should be especially useful to the technical staff of planning and management bodies of water resources in Brazil. In addition, they may be useful to other audiences, such as organized civil society and the education sector. | Os impactos do homem sobre os ecossistemas do planeta têm afetado negativamente a quantidade, a regularidade de oferta e a qualidade dos recursos hídricos necessários para seu próprio bem-estar. Como decorrência, há uma real possibilidade de iminente crise hídrica sem precedentes. Tal risco exige dos sistemas públicos de gestão, além de vontade e capacidade política para enfrentá-lo de modo democrático, a capacidade de compreender como os impactos humanos afetam os processos naturais que garantem a disponibilidade de água. Essa compreensão representa um dos elementos essenciais dos processos de tomada de decisão. Abordagens de gestão integrada à base ecossistêmica representam alternativas à estratégia tradicional da gestão hídrica, que é focada na maximização de oferta e redução de sua variabilidade. Elas reconhecem os ecossistemas como unidades integradoras dos sistemas a serem geridos (terrestres, aquáticos e humanos) e buscam equilibrar sua conservação e o uso antrópico dos recursos naturais. Para tanto, valorizam a manutenção da resiliência desses sistemas de modo a manter os serviços prestados pelos ecossistemas. Num processo democrático de gestão hídrica, a ciência, como bem público, tem papéis importantes a desempenhar: traduzir, para os setores envolvidos, o estado da arte dos modelos científicos sobre o funcionamento dos sistemas a serem geridos e contribuir para a elaboração de cenários sobre futuros prováveis derivados de diferentes alternativas de gestão. O presente trabalho realizou revisões sistemáticas da literatura científica para identificar: (a) os serviços ecossistêmicos providos pelas bacias hidrográficas; (b) os processos ecológicos e hidrológicos que sustentam especificamente os serviços ecossistêmicos de fornecimento de água em quantidade e qualidade para uso humano; e (c) os principais impactos antrópicos que levam à perda desses serviços. Essas informações foram sintetizadas e organizadas no formato de ilustrações que procuram esquematizar os modos pelos quais esses serviços podem ser mantidos ou perdidos, a depender do modo de ocupação das bacias hidrográficas pelo homem. As ilustrações serão disponibilizadas aos setores da sociedade envolvidos com políticas de recursos hídricos com o objetivo de facilitar o aporte de conhecimento científico atualizado sobre o tema. Elas deverão ser especialmente úteis ao corpo técnico de órgãos de planejamento e gestão dos recursos hídricos do Brasil. Adicionalmente, poderão ser úteis para outros públicos, como a sociedade civil organizada e o setor educacional.

The constancy of water supply in springs depends on the environmental services derived from soil-plant-topography interactions. Throughout the planet, forest fires constitute important agents of landscape transformation, interfering at multiple scales of the water and biogeochemical cycles. These fires destroy the plant cover, breaking the foundations of this delicate system and compromising therefore water availability. The Serra do Rola Moça state park (PERSM, MG, Brazil), harbors a complex of springs that supplies water to the city of Belo Horizonte and surroundings, the third largest Brazilian metropolis (5.873.841 inhabitants). This park is subjected to fires that often burn large extensions of campos, cerrado and gallery forests that are home to these springs. The effects of the fires on the water supply of this metropolis are unknown and, surprisingly, few studies have explored changes in spring water balance resulting from forest fires at a global level. In view of this knowledge gap, we used the hydrological model Soil and Water Assessment Tool – SWAT- to simulate the effects of fire on the aquifer recharge of the watershed that provides water to the region of Belo Horizonte. The model was fed and calibrated with historical hydroclimatic series, applying the regional fire regime for correct validation. In the first chapter, our results suggest that increasing burned campo and cerrado areas result in larger deficit of groundwater stock and reduce the flow of the springs. In addition, the model predicts pulsed floods in the rainy season and drought in the dry season. Because of the high frequency of fires in the PESRM in the last decades, in the second chapter we reconstructed the plant cover of the 1970’s using remote sensing techniques, and compared with the current cover. Our results estimated a shrinkage of 42% of forest together with expansion of campo and cerrado physiognomies. Possibly the forest retraction resulted from logging and fires that were theoretically more intense before the creation of the park in 1994. Simulations with SWAT suggest a partial disruption of the mechanisms that govern infiltration and runoff of rainfall, estimating annual losses of 18% of infiltrated water volume in the soil. Cumulative losses of groundwater recharge reduce the base flow of springs and lead to substantial water deficits that compromise the supply of the nearby urban area. This, associated with increasingly frequent years of drought and mining threats, lead to the hydrological collapse of the region. The results of this dissertation highlight the importance of evaluating the pressure imposed by fire associated with deforestation on terrestrial ecosystems with aquatic interface. Therefor, the use of models enabled simulations to predict and anticipate damages to urban water supply derived from the loss of ecosystem services provided by the vegetation cover. | A continuidade dos estoques de água nos mananciais depende dos serviços ambientais derivados das interações solo-planta-topografia. Em todo o planeta, incêndios florestais constituem importantes agentes de transformação da paisagem interferindo em múltiplas escalas dos ciclos biogeoquímicos e da água. Esses incêndios destroem a cobertura vegetal, rompendo as fundações desse delicado sistema, comprometendo, assim, a disponibilidade hídrica. O Parque Estadual da Serra do Rola Moça (PERSM, MG, Brasil) abriga um complexo de mananciais que abastecem a Grande Belo Horizonte, a terceira metrópole Brasileira em tamanho populacional (5.873.841 habitantes). Este Parque é sujeito a incêndios que frequentemente queimam grandes extensões de campos, cerrados e matas de galeria que abrigam as nascentes. No entanto, os efeitos desses incêndios sobre o abastecimento hídrico desta metrópole são desconhecidos e, surpreendentemente, poucos estudos exploraram mudanças no balanço hídrico de mananciais resultantes de incêndios florestais a nível global. Assim, diante desta lacuna no conhecimento, usamos o modelo hidrológico distribuído Soil and Water Assessment Tool (SWAT), para simular os efeitos do fogo na recarga dos aquíferos do complexo de mananciais que abastecem a Grande Belo Horizonte. O modelo foi alimentado e calibrado a partir de séries hidroclimáticas históricas, considerando o regime de incêndios ocorridos na região de estudo para correta validação. No primeiro capítulo, os resultados sugerem que o aumento das áreas de campo e cerrado atingidas pelo fogo eleva os déficits nos estoques de água subterrânea e reduz o fluxo de base dos mananciais. Além disso, o modelo prevê inundações na época chuvosa e escassez no período seco. Em razão da elevada frequência dos incêndios experimentado pelo PESRM nas últimas décadas, no segundo capítulo, usando técnicas de sensoriamento remoto, reconstituímos a cobertura vegetal da década de 1970 e comparamos com a atual. Os resultados permitiram estimar retração de 42% das matas e expansão de formações campestres e cerrado. Possivelmente, a retração das matas resulta de desmatamentos e incêndios que deveriam ser mais intensos antes da criação do Parque em 1994. Simulações com o SWAT apontam para a ruptura parcial dos mecanismos que governam a infiltração e escoamento superficial da água das chuvas, sendo estimadas perdas anuais de 18% do volume de água infiltrado no solo. As perdas cumulativas na recarga das águas subterrâneas reduzem o fluxo de base das nascentes e levam a déficits hídricos elevados que comprometem o abastecimento urbano. Isso, associado a anos de estiagem cada vez mais recorrentes e até ameaças de mineração, conduzem ao colapso hídrico da região. Os resultados desta tese evidenciam a importância de avaliar a pressão imposta pelo fogo associado a desmatamentos sobre ecossistemas terrestres com interface aquática. Assim a utilização de modelos permitiu a simulação para prever e antecipar prejuízos ao abastecimento hídrico urbano resultantes da perda de serviços ecossistêmicos propiciados pela cobertura vegetal. | FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais

Resumo. Nas últimas décadas, a região de Bonito (MS/Brasil), inserida na bacia hidrográfica do rio Formoso, vem acumulando sérios impactos aos recursos hídricos, resultantes das atividades agrícolas, pecuária e turismo que, realizadas sem o devido planejamento, levam a fragmentação da paisagem e à perda de serviços ecossistêmicos, importantes para a manutenção da qualidade ambiental e da vida humana. Objetivando estudar a cadeia de relações entre usos, impactos, recursos hídricos e serviços ecossistêmicos, o presente trabalho determinou a influência da composição dos elementos da paisagem e da qualidade da água na variação da oferta de três serviços ecossistêmicos: qualidade de água, controle de erosão e recreação e turismo. Para tanto, foram realizadas análises estatísticas de correlação de Pearson, ACP e equações SE. Os resultados mostraram que na sub-bacia do córrego Bonito os serviços apresentaram uma degradação de cerca de 80% em relação à bacia hidrográfica do rio Formoso, especialmente para o serviço de qualidade de água no córrego Saladeiro. | Geopantanal 2012.