Avaliação hidrológica e sustentabilidade hídrica em bacias hidrográficas do Bioma Cerrado

Abstract

O Cerrado, principal fronteira agrícola do Brasil e região estratégica para a segurança hídrica nacional, tem enfrentado desafios crescentes na gestão dos recursos hídricos, impulsionados pelas mudanças climáticas, intensificação da agricultura e alterações no uso e cobertura da terra. Este estudo desenvolveu uma abordagem integrada para analisar e classificar os regimes hidrológicos do bioma Cerrado, composta por três estudos: análises de tendências de precipitação e vazão, classificação hidrológica de bacias hidrográficas e desenvolvimento de um índice de sustentabilidade hídrica do período seco. Inicialmente, foram avaliadas as tendências anuais e mensais da precipitação total e das vazões mínima (Q7), média (Qmean) e máxima (Qmax) em 4.538 bacias do Cerrado entre 2003 e 2019, com destaque para a redução significativa desses indicadores, principalmente nas regiões sudeste, leste e central do bioma. Em seguida, foi realizada a classificação hidrológica das bacias com base em assinaturas hidrológicas, revelando quatro classes distintas de regimes de vazão influenciadas por variáveis climáticas, fisiográficas e antrópicas. Por fim, foi desenvolvido o Índice de Sustentabilidade Hídrica do Período Seco (ISHps), integrando sete indicadores representativos da disponibilidade hídrica, regulação hídrica, clima, pressão antrópica e mitigação, permitindo identificar regiões mais ou menos sustentáveis durante a estação seca. As análises revelaram padrões espaciais heterogêneos de sustentabilidade hídrica, com destaque para áreas mais críticas no norte do Cerrado e potenciais zonas de conflito entre oferta e demanda de água. Os resultados reforçam a necessidade de estratégias adaptativas e regionalizadas de gestão, capazes de conciliar a conservação dos recursos hídricos com a expansão das atividades agrícolas no bioma. Palavras-chave: análise de tendência; classificação hidrológica; estação seca; gestão de recursos hídricos; sustentabilidade hídrica

The Cerrado, Brazil's main agricultural frontier and a strategic region for national water security, has faced growing challenges in water resource management, driven by climate change, agricultural intensification, and changes in land use and land cover. This study developed an integrated approach to analyze and classify the hydrological regimes of the Cerrado biome, consisting of three studies: analysis of precipitation and streamflow trends, hydrological classification of river basins, and development of a dry-season water sustainability index. Initially, annual and monthly trends in total precipitation and minimum (Q7), mean (Qmean), and maximum (Qmax) streamflows were assessed in 4.538 Cerrado basins between 2003 and 2019. Significant reductions in these indicators were highlighted, particularly in the southeast, east, and central regions of the biome. Next, the basins were classified based on hydrological signatures, revealing four distinct classes of flow regimes influenced by climatic, physiographic, and anthropogenic variables. Finally, the Dry Season Water Sustainability Index (ISHps) was developed, integrating seven indicators representing water availability, water regulation, climate, anthropogenic pressure, and mitigation, allowing the identification of more or less sustainable regions during the dry season. The analyses revealed heterogeneous spatial patterns of water sustainability, particularly in the most critical areas in the northern Cerrado and potential zones of conflict between water supply and demand. The results reinforce the need for adaptive and regionalized management strategies capable of reconciling water resource conservation with the expansion of agricultural activities in the biome. Keywords: trend analysis; hydrological classification ; dry season; water resource management; water sustainability