Água: Poluição e Escassez
1. O CICLO HIDROLÓGICO
O ciclo da água (conhecido cientificamente como o ciclo hidrológico) refere-se à troca contínua de água na hidrosfera, entre a atmosfera, a água do solo, águas superficiais, subterrâneas e das plantas. A ciência que estuda o ciclo hidrológico é a Hidrologia.
A água se move perpetuamente através de cada uma destas regiões no ciclo da água constituindo os seguintes processos principais de transferência:
§ Evaporação dos oceanos e outros corpos d'água (rios, lagos e lagunas) no ar e a evapotranspiração das plantas terrestres e animais para o ar.
A maior parte do vapor de água sobre os oceanos retorna aos oceanos, mas os ventos transportam o vapor de água para a terra com a mesma taxa de escoamento para o mar, a cerca de 36 Tt por ano. Sobre a terra, evaporação e transpiração contribuem com outros 71 Tt de água por ano. A chuva, com uma taxa de 107 Tt por ano sobre a terra, tem várias formas: mais comumente chuva, neve e granizo, com alguma contribuição em nevoeiros e orvalho. A água condensada no ar também podem refratar a luz solar para produzir um arco-íris.
O escoamento das águas, muitas vezes recolhe mais de bacias hidrográficas que correm para os rios. Um modelo matemático utilizado para simular o fluxo do rio ou córrego e calcular os parâmetros de qualidade da água é o modelo de transporte hidrológico. Parte da água é desviada na irrigação e para a agricultura. Rios e mares são importantes para viagens e para o comércio. Através da erosão, o escoamento molda o ambiente criando vales e deltas fluviais que fornecem um solo rico para o estabelecimento de centros de população. Uma inundação ocorre quando uma área de terra, geralmente de baixa altitude, é coberta com água. É quando um rio transborda dos seus bancos ou por uma inundação do mar. A seca é um período de meses ou anos, quando uma região registra uma deficiência no seu abastecimento de água. Isto ocorre quando uma região recebe, sistematicamente, níveis abaixo da precipitação média.
A água é a única substância que existe, em circunstâncias normais, em todos os três estados da matéria (sólido, líquido e gasoso) na natureza. A coexistência destes três estados implica que existam transferências contínuas de água de um estado para outro; esta seqüência fechada de fenômenos pelos quais a água passa do globo terrestre para a atmosfera é designado por ciclo hidrológico.
A água da evapotranspiração (nome cientifico dado ao vapor de água obtido da transpiração e da evaporação) atinge um certo nível da atmosfera em que ele se condensa, formando as nuvens. Nas nuvens, o vapor de água condensa-se formando gotículas, que permanecem em suspensão na atmosfera. Estas gotículas, sob certas condições, agregam-se formando gotas maiores que precipitam-se, ou seja, chove. A chuva pode seguir dois caminhos, ela pode infiltrar-se e formar um aquífero ou um lençol freático ou pode simplesmente escoar superficialmente até chegar a um rio, lago ou oceano, onde o ciclo continua.
Da superfície para a atmosfera
O ciclo da água inicia-se com a energia solar que incide na Terra. A transferência da água da superfície terrestre para a atmosfera, passando do estado líquido ao estado gasoso, processa-se através da evaporação direta, por transpiração das plantas e dos animais e por sublimação(passagem direta da água da fase sólida para a de vapor). A vegetação tem um papel importante neste ciclo, pois uma parte da água que cai é absorvida pelas raízes e acaba por voltar à atmosfera pela transpiração ou pela simples e direta evaporação. Durante esta alteração do seu estado físico absorve calor, armazenando energia solar na molécula de vapor de água à medida que sobe à atmosfera.
Dado a influência da energia solar no processo de evaporação, a água evapora-se em particular durante os períodos mais quentes do dia e em particular nas zonas mais quentes da Terra.
A evaporação é elevada nos oceanos que estão sob a influência das altas subtropicais. Nos oceanos equatoriais, onde a precipitação é abundante, a evaporação é menos intensa. Nos continentes, os locais onde a precipitação é mais elevada existem florestas e onde aprecipitação é mais baixa, existem desertos.
Em terra, em algumas partes dos continentes, a precipitação é maior que a evaporação e em outras regiões ocorre o contrário, contudo predomina a precipitação, sendo que os oceanos cobrem o terreno evaporando mais água que recebem pela precipitação.
Da atmosfera de volta à superfície
O vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e condensa-se após percursos muito variáveis, que podem ultrapassar 1000 km. Poderá regressar à superfície terrestre numa das formas de precipitação (por exemplo, chuva, granizo ou neve), como voltar à atmosfera mesmo antes de alcançar a superfície terrestre (através de chuva miúda quente). Em situações menos vulgares, poderá ainda transformar-se em neve e cair em cima de uma montanha e permanecer lá 1000 anos. Toda esta movimentação é influenciada pelo movimento de rotação da Terra e das correntes atmosféricas.
A água que atinge o solo tem diferentes destinos. Parte é devolvida à atmosfera através da evaporação, parte infiltra-se no interior do solo, alimentando os lençóis freáticos. O restante escorre sobre a superfície em direção às áreas de altitudes mais baixas, alimentando diretamente os lagos, riachos, rios, mares e oceanos. A infiltração é assim importante, para regular a vazão dos rios, distribuindo-a ao longo de todo o ano, evitando, assim, os fluxos repentinos, que provocam inundações. Caindo sobre uma superfície coberta com vegetação, parte da chuva fica retida nas folhas A água interceptada evapora, voltando à atmosfera na forma de vapor.
O ciclo hidrológico atua como um agente modelador da crosta terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos por via hidráulica, condicionando a cobertura vegetal e, de modo mais genérico, toda a vida na terra.
O ciclo hidrológico é, pois, um dos pilares fundamentais do ambiente, assemelhando-se, no seu funcionamento, a um sistema de destilação global. O aquecimento das regiões tropicais devido à radiação solar provoca a evaporação contínua da água dos oceanos, que é transportada sob a forma de vapor pela circulação geral da atmosfera, para outras regiões. Durante a transferência, parte do vapor de água condensa-se devido ao arrefecimento formando nuvens que originam a precipitação. O retorno às regiões de origem resulta da ação conjunta da infiltração e escoamento superficial e subterrâneo proveniente dos rios e das correntes marítimas.
Processos
§ Escoamento superficial é o movimento das águas na superfície terrestre, nomeadamente do solo para os mares.
§ Evaporação é a transformação da água no seu estado líquido para o estado gasoso à medida que se desloca da superfície para a atmosfera.
§ Evapotranspiração é o processo conjunto pelo qual a água que cai é absorvida pelas plantas, voltando à atmosfera através da transpiração ou evaporação directa (quando não absorvida).
§ Condensação é a transformação do vapor de água em água líquida, com a criação de nuvens e nevoeiro.
A água pura (H2O) é um líquido cujas moléculas são formadas por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Quando na atmosfera, pode reagir com determinados gases - como dióxido de enxofre (SO2), óxidos de nitrogênio (NO, NO2, N2O5) e dióxido de carbono (CO2) - ocasionando chuvas ácidas.
Serviços ambientais prestados pela água
Os serviços ambientais são a ligação entre os ecossistemas, o bem estar humano e a economia. Na verdade, são os serviços prestados pelo meio ambiente para sustentar e garantir a vida humana.
Entre outros, a água presta os seguintes serviços ambientais:
§ regulação do clima;
§ regulação dos fluxos hidrológicos;
§ reciclagem de nutrientes;
§ recreação.
Disponibilidade e Consumo de Água
O consumo de água diário e sua estimativa têm sido um desafio para os pesquisadores dessa área. O consumo varia em função do clima, das regiões, dos hábitos de higiene e também da evolução tecnológica dos aparelhos hidro-sanitários.
O usuário dos recursos hídricos, em muitos casos, pode sentir a necessidade de uma orientação melhor a respeito da forma de definir o consumo de água residencial e predial em seu projeto, pois este consumo é um dos dados necessários como entrada do programa, para o dimensionamento da tubulação de alimentação. O usuário deve saber fornecer, segundo o tipo de edificação, sua taxa de ocupação, tipo de atividade e de consumidor. Visando facilitar esta etapa do projeto, apresenta-se uma compilação técnica a respeito do tema, esperando auxiliar os profissionais que dela necessitem.
Consumo no mundo
Existe uma crescente preocupação com a disponibilidade mundial da água, dada uma nova consciência relacionada com o uso deste recurso. A nova consciência advém dos problemas que já ocorrem pelo manejo não sustentável dos recursos ambientais em pontos distintos do planeta. A água potável encontrada na natureza é essencial para a sobrevivência do planeta. Passados os anos do desenvolvimento propiciado pelo homem, esta riqueza tem se tornado cada vez mais escassa. Estima-se que 97,50% da disponibilidade mundial da água está nos oceanos (água salgada) e 2,493% encontra-se em regiões polares ou subterrâneas (aqüíferos), de difícil aproveitamento. A água dos oceanos somente poderia ser aproveitada para o consumo humano caso fosse realizado um processo de dessalinização, processo este que demanda um investimento muito alto. Somente 0,007% da água doce disponível é própria para o consumo humano e encontra-se em rios, lagos e pântanos. Estes 0,007% estão ainda divididos da seguinte forma:
§ Agricultura 70%
§ Indústria 22%
§ Individual 8% (clubes; hospitais; residências; escritórios; outros)
Devido à demanda e ao crescimento populacional acentuado e desordenado, principalmente nos grandes centros urbanos, existe uma tendência para os próximos anos de um aumento maior no seu consumo.
Antevendo este incremento no consumo, Programas de Uso Racional da Água estão sendo realizados em todo o mundo, através de leis, orientações, conscientização da população e, principalmente, tecnologia de ponta aplicada a estes programas.
As perspectivas para o atual século indicam um cenário de 18% de escassez até o ano de 2050.
Consumo no Brasil
O Brasil possui 14% do recurso hídrico mundial, sendo que 80% da água doce encontra-se na Região Amazônica, mas que abastece apenas 5% da população brasileira. Os 20% restantes estão distribuídos pelo Brasil, abastecendo 95% de sua população.
Consumo de água nas edificações
A conscientização pelo uso racional da água é recente como também, o estudo de demanda de utilização da água em edificações. No Brasil, a experiência tem mostrado que uma pessoa gasta por dia entre 50 e 200 litros de água. Este consumo está distribuído entre a utilização de chuveiros, torneiras, bacias, máquinas de lavar, entre outros.
Para analisar o consumo de água de uma residência ou edificação, uma excelente coleta de dados deve ser realizada, considerando pressão, vazão, clima, população, freqüência de utilização, condições sócio-econômicas, produtos instalados, vazamentos, etc.
2. CONFLITOS PELA ÁGUA
Na medida em que se torna globalmente mais escassa, a água doce deixa de ser considerada um bem público. De acordo com o poder dos diferentes grupos, ela se torna propriedade cada vez mais privada e menos comum, gerando um grave conflito ecológico distributivo. No caso do Brasil, a complexa e pouco aprofundada polêmica sobre a transposição do rio São Francisco é um importante ensaio inicial sobre essa questão.
Os severos estragos que a poluição por resíduos químicos e o aquecimento planetário estão fazendo nos estoques mundiais de água doce os colocam como prioridade na discussão estratégica sobre poder – e pode abrir imensas oportunidades para a América dos Sul. Segundo o Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (Pnud), já há mais de um bilhão de pessoas no planeta com severa carência de água potável e, vários cenários internacionais consideram que a disputa pelo acesso a ela poderá conduzir a inúmeros conflitos regionais. Uma pesquisa feita pela CIA, pelo Ministério da Defesa britânico e pela PriceWaterhouseCoopers prevê várias possibilidades de futuras guerras por água no Oriente Médio, Ásia e África Subsaariana.
Na Europa, enquanto bilhões de euros são gastos na despoluição de seus rios, cresce o mercado de importação desse líquido vital. A água doce não poluída de superfície já não é suficiente para atender à população dos Estados Unidos. Mais grave ainda é a situação das águas subterrâneas envenenadas progressivamente por produtos químicos e bactérias, pela marcha da industrialização. A redução da disponibilidade de água doce já está gerando pesadas disputas naquele país. Os consumidores consideram-na um bem público essencial à saúde e á vida. Já os fornecedores negam qualquer relação entre acesso à água potável e temas como Direitos Humanos e questões sociais. Em busca de novas possíveis fontes de água, a atenção dos estadunidenses volta-se para o sul do continente. Alguns especialistas detectam estar-se moldando uma Doutrina Monroe ambiental, segundo a qual os recursos naturais o hemisfério devem levar em conta as prioridades dos EUA. O México, com situação ainda tranqüila, pode vir a ser o primeiro a ser pressionado.
Esse quadro crítico, no entanto, se inverte na América do Sul, onde a água doce ainda é abundante .Com 12% da população mundial, possuímos 47% das reservas de águas globais, e boa parte delas se encontra submersa. Às grandes bacias do Amazonas, do Orenoco e do Prata, mais inúmeros rios, lagos e estuários, se somam aqüíferos de grande porte entre os quais o Guarani – o terceiro maior do mundo -, espalhado pelos territórios do Brasil, Paraguai, Uruguai e Argentina. Muitos estudiosos acreditam que quem controlar os recursos ambientais da tríplice fronteira – o que inclui aquele aqüífero – terá a seu dispor matérias primas essenciais para a manutenção da vida e para a sustentabilidade de processos produtivos geradores de desenvolvimento econômico e social em amplas áreas do Cone Sul.
Quanto à exploração de água, é preciso lembrar que sua forma mais eficaz ocorrerá de maneira crescente por via indireta, por meio de alimentos e produtos industrializados que a utilizem em seu processo produtivo. São necessários 1.650 litros de água para produzir 1 kg de soja, 1.900 para 1 kg de arroz, 3.500 para 1 kg de aves e 15 mil para 1 kg de carne bovina. O mesmo ocorre com produtos industrializados. São 10 litros de água para 1 de gasolina, 95 para 1 kg de aço, 324 para 1 kg de papel e 600 litros para 1 kg de cana-de-açúcar voltada para a produção do etanol. Como se vê, a importação de grãos e matérias primas é a maneira mais eficiente para os países com déficit hídrico importarem água em larga escala daqueles que a têm. A América do Sul, obviamente, ainda não tem condição de “precificar” a escassez futura de água no mundo, mas precisa zelar vigorosamente pela qualidade de seus estoques e considerar estrategicamente quanto quer comprometer de suas reservas num quadro global de escassez que poderá elevar consideravelmente o preço futuro desses produtos. No caso dos industrializados, a água agrega ainda mais valor em função do maior preço. Se esses fatores não forem adequadamente incluídos nos preços, a divisão internacional do trabalho e da produção poderá impor mais uma vez restrições futuras importantes aos países sul-americanos.
Há quem chame também a atenção para eventuais ações estadunidenses na América do Sul. Estudo realizado por John Ackerman, do Air Command and Staff College, da US Air Force, diz: “ Nós (EUA) deveremos passar progressivamente da guerra contra o terrorismo para o novo conceito de segurança sustentável”. E cita, como motivações para intervenções armadas, secas, crises da água e eventos meteorológicos extremos. O Center for Naval Analysis, em relatório recente, asseverou que “ a mudança climática é uma realidade e os EUA, bem como o Exército, precisam se preparar para suas conseqüências”. Na mesma perspectiva, o Plano do Exército Argentino 2025 vê a “possibilidade de conflitos com outros Estados pela posse de recursos naturais”, com destaque para o Aqüífero Guarani, como o problema que mais tem possibilidades de conduzir a conflitos bélicos com vizinhos. E afirma que o país “deverá desenvolver organizações militares com capacidade para defender a nação de um inimigo convencional superior” , incluindo a organização da resistência civil.
Como vemos, a América do Sul pode ter na escassez da água doce global uma enorme vantagem mundial, ou meter-se em encrencas internas e hemisféricas. Tudo depende de bom senso, visão estratégica e articulação conjunta entre os países da região. Essa é uma oportunidade preciosa, num mundo que caminha para difíceis impasses.
3. POLUIÇÃO E DESPERDÍCIO DAS ÁGUAS
Fundamental para a vida em nosso planeta, a água tem se tornado uma preocupação em todas as partes do mundo. O uso irracional e a poluição de rios, oceanos, mares e lagos, podem ocasionar, em breve, a falta de água doce, caso não ocorra uma mudança drástica na maneira com que o ser humano usa e trata este bem natural.
A poluição dos rios
Os rios são fonte de vida. Desde a Antigüidade, suas águas são essenciais para que as pessoas possam viver, bebendo, banhando-se, navegando, além de outras utilidades. Mais recentemente, até mesmo energia elétrica é produzida pela força das quedas d’água dos rios, iluminando as cidades.
Um rio sem poluição é aquele em que os peixes e as plantas crescem naturalmente, tem águas limpas e cristalinas. Sua água serve para regar plantações, tomar banhos e também para beber. Para um rio ser assim, é preciso que não se jogue lixo, nem esgoto diretamente nele.
A poluição da água é a introdução de materiais químicos, físicos e biológicos que estragam a qualidade da água e afeta o organismo dos seres vivos. Esse processo vai desde simples saquinhos de papel até os mais perigosos poluentes tóxicos, como os pesticidas, metais pesados (mercúrio, cromo, chumbo) e detergentes .
A poluição mais comum é aquela causada pelo lixo que o homem joga nos rios. O crescimento das cidades e de sua população aumentaram os problemas, porque o tratamento de esgotos e de fossas não conseguiu acompanhar o ritmo de crescimento urbano.
Produtos químicos e sujeira dos esgotos são jogados diretamente nos rios ou afetam os lençóis d’água que formam as nascentes. O excesso de sujeira funciona como um escudo para a luz do sol, afetando o leito dos rios e seu ciclo biológico. Ou seja, as plantas e animais que nele vivem passam a sofrer problemas.
Por exemplo: o nitrogênio e o fósforo são elementos essenciais para a vida aquática, mas o excesso desses elementos, provocado pela poluição, podem causam um crescimento acelerado na vegetação aquática. Com isso, sobra menos oxigênio, podendo até mesmo matar os peixes daquele rio ou lagoa.
Talvez mais perigosa do que o lixo dos esgotos é a poluição química das indústrias, que jogam toneladas e mais toneladas de produtos químicos diretamente nos rios, sem qualquer processo de filtragem.
A exploração de ouro nos rios da Amazônia, por exemplo, usa o mercúrio para separar o ouro de outros materiais. Esse mercúrio, depois de usado, é jogado diretamente nos rios, matando grande quantidade de peixes e plantas. Com isso, nem os seres vivos dos rios podem sobreviver, nem o homem pode usar a água para beber, tomar banho ou regar plantações.
Como Contribuir Para Evitar A Poluição dos Rios
- Não jogue lixo nas águas dos rios.
- Não canalize esgoto diretamente para os rios.
- Não desperdice água, em casa ou em qualquer outro lugar.
- Observe se alguma indústria está poluindo algum rio e avise as autoridades sobre a ocorrência.
A poluição dos oceanos e mares
O mar foi desde sempre considerado como um vazadouro natural e durante milênios os ciclos biológicos asseguravam em larga medida a absorção dos dejetos e a purificação das águas. Atualmente, graças à sociedade industrializada e ao mundo militarizado, chegamos a um estado de desequilíbrio do meio marinho. Nele atuam diversos fatores químicos, físicos e biológicos.
O mar possui uma grande capacidade de auto depuração e constitui um meio pouco favorável ao desenvolvimento da maioria dos germes patogénicos. Contudo, o lançamento incontrolado de águas utilizadas, provenientes de zonas urbanas, e os resíduos industriais tornaram as águas costeiras num meio propício ao desenvolvimento de microrganismos patogénicos.
Embora os microrganismos não representem, em regra, um grande perigo para os indivíduos que se banhem nas praias, com exceção do caso de elevadas poluições fecais, constituem um risco indiscutível para quem se alimenta de seres vivos criados nesse meio.
Por exemplo, a presença de abundante matéria orgânica favorece o desenvolvimento e crescimento de bancos de moluscos comestíveis que absorvem e retêm numerosos microrganismos patogénicos para os humanos. Este fenómeno explica a freqüência de salmoneloses humanas e outras doenças provocadas por ingestão de moluscos (ostras, amêijoas, berbigão, etc.). Contaminações semelhantes podem ocorrer com os peixes que entram na cadeia alimentar dos humanos.
A poluição química dos mares e oceanos reveste uma importância muito maior do que a poluição por microrganismos. Numerosos detergentes e pesticidas arrastados pelas águas fluviais têm efeitos muito nocivos sobre a fauna e a flora litorais.
Outros produtos de origem industrial podem ter efeitos catastróficos nas comunidades costeiras. Os agentes poluentes, em geral, percorrem toda a cadeia trófica marinha, iniciando-se no fitoplâncton e zooplâncton, para se concentrarem finalmente nos moluscos e peixes que são comidos pelos humanos.
Os produtos petrolíferos têm um efeito nefasto sobre toda a vida marinha e litoral onde atuam.
As correntes marinhas facilitam a formação de marés negras, que se abatem sobre as praias e outras zonas costeiras. Os hidrocarbonetos espalhados nos mares e oceanos provêm sobretudo dos petroleiros que limpam os seus depósitos no alto mar e descarregam assim em cada viagem cerca de um por cento do seu carregamento. Esta percentagem pressupõe, ao fim de alguns anos, a existência de muitos milhares de toneladas de produtos petrolíferos espalhados pelos oceanos.
Entre as águas mais gravemente poluídas destacam-se as do Mar Mediterrâneo (também, por isso, designado a "fossa da Europa"), atravessado por milhares de petroleiros, as do Mar do Norte, o Canal da Mancha e os mares próximos do Japão.
A contaminação do meio ambiente por produtos petrolíferos tem como efeito a diminuição da fotossíntese, o tornar difícil a oxigenação das águas devido à camada de hidrocarbonetos e a intoxicação de muitos animais.
As aves são particularmente afetadas. Em 1963, um acidente com o navio Ger-Maersk, na embocadura do Rio Elba, foi responsável pela morte de cerca de 500 000 aves de 19 espécies diferentes. Calcula-se que na Grã-Bretanha o número de aves vítimas de intoxicação por hidrocarbonetos seja de 250 000 por ano. Além das aves, são afetados os moluscos, os crustáceos costeiros e os peixes.
Quanto mais elevado for o nível do organismo na cadeia alimentar, maior é a concentração de poluentes que podem acabar por afetar os humanos, pois estes também são um elo da cadeia alimentar.
Os depósitos de água subterrânea estão mais protegidos do que os de água superficial, pois a camada de solo sobrejacente atua como. filtro físico e químico. Mesmo assim, é freqüente a contaminação dos lençóis de água subterrânea ou aqüíferos, o que é uma conseqüência direta da poluição do solos.
Os poluentes capazes de atingir as águas subterrâneas têm origem variada. Podem proceder de atividades humanas ou vir das rochas armazenadoras de água. O elevado flúor contido nas águas do nordeste do Paraná e na região paulista de Águas da Prata produz uma doença chamada fluorose, que provoca a destruição dos dentes em crianças e adultos, em vez de protegê-los. Em São Paulo, foi detectada a presença de vanádio, cuja absorção causa má formação congênita em crianças, nas águas da região de Ibirá.
Os maiores poluidores da água subterrânea são: o chorume de lixões, de aterros sanitários e de cemitérios, as fossas sépticas ou esgotos, os depósitos subterrâneos de postos de gasolina, os agrotóxicos, os fertilizantes e os aterros industriais.
Há, também, casos em que a devastação da cobertura vegetal em áreas de recarga dos aqüíferos resulta no rebaixamento do lençol de águas subterrâneas e conseqüente redução das disponibilidades hídricas da bacia.
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