Novos métodos de mapeamento desenvolvidos por pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge do Departamento de Energia podem ajudar os planejadores urbanos a minimizar os impactos ambientais das demandas de água e energia das cidades nas ecologias dos riachos circundantes.

Em uma análise publicada em Proceedings of the National Academy of Sciences , uma equipe liderada pelo ORNL usou modelagem geoespacial de alta resolução para quantificar os efeitos da terra, energia, e infraestruturas de água nos rios e riachos do país.

Usando dados de fluxo do U.S. Geological Survey, os pesquisadores mapearam as mudanças na hidrologia natural para avaliar como o desenvolvimento da infraestrutura e a competição pelos recursos hídricos afetam o meio ambiente em escala nacional. Sua abordagem baseada em dados esclarece até que ponto os recursos hídricos e as espécies aquáticas são afetados pelas infraestruturas urbanas e pode ajudar as cidades a reduzir sua carga sobre os ecossistemas regionais.

Os resultados indicam que a transformação do solo urbano e a produção de eletricidade juntas afetam sete por cento dos córregos dos EUA, que influenciam os habitats de mais de 60 por cento de todos os peixes de água doce da América do Norte, mexilhão, e espécies de lagostins.

“Quando você considera que a maioria desses riachos inclui grandes rios e seus principais afluentes com espécies abundantes, os impactos ambientais são surpreendentes, "disse o autor principal Ryan McManamay, um ecologista aquático na Divisão de Ciências Ambientais e no Instituto de Dinâmica Urbana do ORNL. O estudo calculou os efeitos em 1, 223 peixes, mexilhão, e espécies de lagostins. Pelo menos 260 deles já estão localmente extintos, com muitos dos restantes classificados como ameaçados.

Adicionalmente, os pesquisadores realizaram estudos de caso em cinco cidades dos EUA, Atlanta; Knoxville, Tennessee; Phoenix e Tucson, Arizona; e Las Vegas, criando modelos específicos de região para caracterizar variáveis ​​geográficas e isolar as pegadas de terra-energia-água das cidades da paisagem circundante.

"As cidades têm impactos sobrepostos no meio ambiente, e queremos entender quanta energia uma única cidade consome ou como a cobertura do solo e a produção de eletricidade contribuem para o quadro geral, "McManamay disse.

Nas cinco cidades, as transformações do solo urbano afetaram negativamente mais o comprimento do riacho geral do que qualquer outro fator considerado, incluindo a produção de eletricidade. A introdução de estradas, edifícios, e outras superfícies impermeáveis ​​alteram o ciclo natural da água, desloca o abastecimento de água para as comunidades a jusante e pode ameaçar a perda de espécies aquáticas ricas e diversas.

“A transformação do solo urbano e a produção de eletricidade são questões importantes para as cidades porque seus impactos aumentarão à medida que as cidades continuarem a desenvolver suas infraestruturas, "disse o co-autor do ORNL e Diretor do Urban Dynamics Institute, Budhendra Bhaduri.

A análise revelou que os impactos do ecossistema não eram diretamente proporcionais ao tamanho da população, indicando que cidades maiores não têm necessariamente um impacto maior na vida aquática. Os autores enfatizam a importância das cooperações entre as cidades para desenvolver políticas locais e gerenciar melhor suas influências sobre os ecossistemas regionais porque muitas terras, energia, e as infraestruturas de água são controladas pelos governos locais e empresas de serviços públicos.

"Tanto a fonte quanto a solução para os desafios ambientais globais podem estar nas mãos das cidades. Infelizmente, as mudanças que discutimos são altamente transformadoras, não é barato, "McManamay disse." Nosso objetivo aqui é dar às cidades uma maneira de ver o quadro geral, por assim dizer, e gerar métricas que os ajudem a avançar em direção a políticas mais ambientalmente corretas à medida que continuam a se desenvolver. "