Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 2: Itabira PPG - Programas de Pós-Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Impacto das mudanças climáticas na qualidade da água na bacia do rio Piracicaba/MG
Título(s) alternativo(s): Impact of climate change on water quality in the Piracicaba river basin/MG
Autor(es): MOURA, Romário Wanderson Martins de
Primeiro Orientador: FREITAS, Ana Carolina Vasques
metadata.dc.contributor.advisor-co1: COUTO, Eduardo de Aguiar do
metadata.dc.contributor.referee1: PIRES, Gabrielle Ferreira
metadata.dc.contributor.referee2: MORAIS, Anderson de Assis
Resumo: A precipitação e a temperatura do ar são as variáveis mais comumente utilizadas para indicar as mudanças climáticas que estão ocorrendo em uma determinada região. A bacia do rio Piracicaba está inserida em uma importante região econômica do Estado de Minas Gerais, com forte presença das atividades de mineração, siderurgia e celulose, as quais dependem de recursos hídricos em seus processos produtivos. Neste contexto, o presente estudo avaliou a influência da temperatura do ar e precipitação na qualidade da água em um cenário atual e futuro na bacia do rio Piracicaba/MG. Para isso, dados dos parâmetros de qualidade da água foram analisados no período de 2001 a 2020 e dados simulados de precipitação e temperatura do modelo climático regionalizado ETA/HADGEM2-ES foram obtidos para o período de 1960 a 2099, considerando-se os cenários histórico e de maior aumento na concentração dos gases de efeito estufa. Foi realizada uma análise de correlação cruzada entre todas as variáveis e um modelo de regressão múltipla foi ajustado, com intuito de identificar quais parâmetros de qualidade da água são mais influenciados pela precipitação e temperatura do ar na bacia. O impacto de eventos extremos de precipitação e temperatura na qualidade da água também foi avaliado. De acordo com os resultados obtidos, pôde-se verificar que em um cenário futuro a temperatura do ar apresentará aumento médio de até 6,6°C até 2099 e a precipitação uma diminuição média de até 3,39 mm/mês. Os resultados mostraram ainda que em um clima mais quente haverá a diminuição do oxigênio dissolvido em até 15,57% e a temperatura da água aumentará em até 25,37%. Em aproximadamente 85% dos pontos de monitoramento analisados a temperatura do ar explicou no mínimo 60% da variabilidade da temperatura da água e no mínimo 30% da variabilidade do oxigênio dissolvido. Além disso, a diminuição projetada na precipitação deve resultar em uma diminuição média da turbidez em até 50,31% e dos sólidos totais em até 22,50%. Contudo, chuvas extremas poderão continuar a ocorrer na bacia, e nesse sentido, eventos de temperatura e precipitação acima do 90 percentil estiveram associados em mais de 90% dos casos a um índice de qualidade da água ruim ou regular. As estações próximas à foz da bacia apresentaram percentualmente maior ocorrência de eventos extremos de temperatura, mas menor ocorrência de eventos extremos de precipitação. Verificou-se também que a precipitação, a temperatura do ar, o nitrato, fósforo total, pH, sólidos totais e coliformes termotolerantes explicam, conjuntamente, 33% da variabilidade no índice de qualidade da água. Assim, foram propostas medidas de adaptação e mitigação às mudanças climáticas para garantia da qualidade da água, auxiliando em uma gestão eficaz dos recursos hídricos dentro da bacia hidrográfica do rio Piracicaba/MG.
Abstract: Precipitation and air temperature are the most used variables to indicate the climate changes that are taking place in a given region. The Piracicaba River basin is inserted in an important economic region of the Minas Gerais State, with a strong presence of mining, steel and pulp activities, which depend on water resources in their production processes. In this context, the present study evaluated the influence of air temperature and precipitation on water quality in a current and future scenario in the Piracicaba/MG river basin. For this, water quality parameters dataset was analyzed from 2001 to 2020 and simulated precipitation and temperature data, from the regionalized climate model ETA/HADGEM2-ES, were obtained for 1960 to 2099 period, considering the historical scenario and the one with the greatest increase in the concentration of greenhouse gases. A cross-correlation analysis was performed between all variables and a multiple regression model was adjusted, in order to identify which water quality parameters are most influenced by precipitation and air temperature in the basin. The impact of extreme precipitation and temperature events on water quality was also assessed. According to the results obtained, it was possible to verify that, in a future scenario, air temperature will increase in average by up to 6.6°C by 2099 and precipitation will decrease by up to 3.39 mm/month. The results also showed that, in a warmer climate, there will be a decrease in dissolved oxygen by up to 15.57% and the water temperature will increase by up to 25.37%. In approximately 85% of the monitoring points analyzed, air temperature explained at least 60% of the variability in water temperature and at least 30% of the variability in dissolved oxygen. Additionally, the projected decrease in precipitation is expected to result in an average decrease in turbidity by up to 50.31% and total solids by up to 22.50%. However, extreme rainfall may continue to occur in the basin, and in this sense, temperature and precipitation events, above the 90th percentile, were associated in more than 90% of cases with a poor or regular water quality index. The stations close to the mouth of the basin showed a higher percentage of extreme temperature events, but a lower percentage of extreme precipitation events. It was also found that precipitation, air temperature, nitrate, total phosphorus, pH, total solids and thermotolerant coliforms jointly explain 33% of the variability in the water quality index. Thus, adaptation and mitigation measures to climate change were proposed to guarantee water quality, helping to effectively manage water resources within the Piracicaba/MG river basin.
Palavras-chave: Regressão Linear Múltipla
Multiple Linear Regression
Projeções Climáticas
Climate Projections
Eventos Extremos
Extreme Events
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS::PLANEJAMENTO INTEGRADO DOS RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
metadata.dc.publisher.program: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
Citação: MOURA, Romário Wanderson Martins de. Impacto das mudanças climáticas na qualidade da água na bacia do rio Piracicaba/MG. 84 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos – ProfÁgua), Instituto de Ciências Puras e Aplicadas, Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI), Campus de Itabira, Minas Gerais, Brasil, 2023. Disponível em: <https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3984>. Acesso em: dd mm aaaa
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3984
Data do documento: 13-Dez-2023
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