Rio Tietê é filtrado por barragens ao seguir para o interior paulista

Sequência de reservatórios melhora progressivamente a transparência da água ao reter materiais em suspensão que afetam a absorção de luz, indica estudo feito na Unesp

Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Depois de cruzar a cidade de São Paulo, onde recebe uma alta carga de poluentes provenientes principalmente do esgoto sanitário, a água do rio Tietê apresenta uma melhora progressiva de qualidade à medida que avança para o interior paulista. Ao passar por Barra Bonita (294 quilômetros distante da capital) torna-se mais clara e, ao chegar a Buritama (a 546 km da cidade), já está transparente.

Um estudo feito por pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp), nos campi de Presidente Prudente e de São José dos Campos, indicou que essa mudança na qualidade da água do Tietê no interior de São Paulo deve-se a um processo de filtração por uma sequência de barragens durante o trajeto – o rio nasce em Salesópolis, a 22 quilômetros do oceano Atlântico.

A barragem de Barra Bonita, a mais próxima de São Paulo, retém parte das algas presentes no rio, que se alimentam de nutrientes fornecidos pelo esgoto sanitário, como nitrogênio e fósforo. Com a menor presença desses organismos, a água passa pelos geradores de energia e segue para as próximas barragens, sendo sucessivamente decantada.

Esse processo de filtragem do rio Tietê por essa série de barragens possibilita maior penetração de luz e oxigenação da água e, consequentemente, aumenta a capacidade de converter matéria orgânica proveniente de poluição em matéria inorgânica. Dessa forma, a água vai se tornando mais transparente, conforme indicou o estudo, feito no âmbito de um projeto apoiado pela FAPESP. Os resultados foram publicados na revista Water.

“Constatamos que esse sistema de barragens em cascata, associado à exposição a menores níveis de poluição por esgoto sanitário à medida que o rio avança em direção ao interior do Estado, permite melhorar progressivamente a qualidade da água do Tietê”, disse Enner Herênio de Alcântara, professor da Unesp de São José dos Campos e um dos autores do estudo, à Agência FAPESP.

“À medida que a água passa de uma barragem para outra, a composição de material particulado orgânico e inorgânico muda e isso afeta a absorção de luz em cada reservatório”, afirmou Alcântara.

Os pesquisadores analisaram as características de absorção de luz da água de quatro das seis barragens que compõem o sistema de reservatórios em cascata do Tietê: Barra Bonita, Bariri, Ibitinga e Nova Avanhandava.

Esses reservatórios são responsáveis por mais de 90% da produtividade hidrelétrica e a água ali contida apresenta variações de composição química e de turbidez em razão do nível de contaminação ambiental.

Os reservatórios de Barra Bonita e de Bariri, por exemplo, são considerados ambientes eutróficos, com água pouco transparente. Já o de Ibitinga (a 349 km de São Paulo) é classificado como mesotrófico, com transparência intermediária. O de Nova Avanhandava, em Buritama, é oligotrófico, com água transparente.

A fim de analisar as concentrações de material particulado orgânico e inorgânico presentes na água desses quatro reservatórios, os pesquisadores coletaram amostras durante os estudos de campo.

Os resultados das análises indicaram que, nas águas do reservatório de Barra Bonita, há uma grande quantidade de fitoplâncton (algas). Os reservatórios de Bariri e Ibitinga apresentam grande quantidade de material orgânico dissolvido. Bariri e Ibitinga também possuem uma grande variabilidade intra-anual da composição de partículas no sistema aquático, em um determinado período orgânicas e, em outro, inorgânicas, demonstrada pela variabilidade da absorção da luz durante as análises. À jusante (em direção à foz), o reservatório de Nova Avanhandava apresenta uma significativa dominância de material particulado inorgânico, ou seja, minerais e compostos não carbonados.

Esses materiais absorvem luz em diferentes comprimentos de onda e a intensidade da absorção varia com a concentração dos componentes opticamente ativos presentes na água. Além disso, também espalham luz. Dessa forma, o balanço entre a quantidade de luz absorvida e espalhada por esses materiais permite observar variações de cores nas águas do rio Tietê.

O fitoplâncton, por exemplo, absorve mais energia nos comprimentos de onda do azul e do vermelho e muito menos do verde, causando maior espalhamento da luz nesse comprimento de onda. Por isso, em reservatórios com muito fitoplâncton, a água tem coloração verde, explicam os pesquisadores.

“Percebemos que a capacidade de absorção total da luz nesses reservatórios reflete, mais ou menos, seu nível de poluição. Os reservatórios mais próximos da cidade de São Paulo, por exemplo, sofrem maior interferência na absorção da luz pelo fitoplâncton gerado pela intensa eutrofização [poluição da água]”, disse Alcântara.

Monitoramento por satélite

De acordo com o pesquisador, os resultados do estudo vão contribuir para o desenvolvimento de novos modelos matemáticos e estatísticos que permitirão estimar e monitorar a qualidade da água do sistema de reservatórios em cascata do rio Tietê por meio de imagens de satélite.

Em razão da variabilidade de absorção de luz nesses reservatórios, ainda não há um modelo matemático capaz de representar os parâmetros de qualidade de água para todo o sistema de forma acurada.

“Como há nos reservatórios ambientes muito poluídos, com muita planta aquática, por exemplo, o sinal registrado pelo sensor acoplado ao satélite Landsat-8, no espaço, fica muito saturado. Com isso, o modelo começa a falhar e a fornecer informações incorretas”, explicou Alcântara.

Oitavo satélite do Programa Landsat, da agência espacial norte-americana (Nasa), e o sétimo a alcançar com sucesso a órbita terrestre, o Landsat-8 possui um sensor acoplado chamado Operational Land Imager (OLI), que registra imagens em diferentes comprimentos de onda.

Uma vez que os materiais orgânicos e inorgânicos presentes na superfície da água refletem a energia solar para o sensor em um comprimento de onda específico, é possível estimar a distribuição deles no reservatório por meio das imagens geradas.

Ao aplicar um modelo matemático com as variáveis de absorção de luz sobre os parâmetros de reflectância de superfície obtidos pelas imagens é possível estimar a concentração desses materiais na água e, consequentemente, o nível de transparência da água.

“Como o programa Landsat vem registrando imagens desde a década de 1970, se conseguirmos desenvolver um modelo matemático validado poderemos obter os indicadores de qualidade de água do sistema de reservatórios em cascata do rio Tietê de todo esse período. Será possível entender o processo de deterioração da qualidade da água do rio Tietê ao longo das últimas décadas”, disse Alcântara.

O artigo Light absorption budget in a reservoir cascade system with widely differing optical properties (DOI: 10.3390/w11020229), de Nariane Bernardo, Enner Alcântara, Fernanda Watanabe, Thanan Rodrigues, Alisson do Carmo, Ana Carolina Campos Gomes e Caroline Andrade, pode ser lido na revista Water em www.mdpi.com/2073-4441/11/2/229.