Na cidade de São Paulo, Brasil, o rio Tietê é poluído por uma grande quantidade de resíduos, principalmente esgoto doméstico, mas quanto mais longe vai para o interior, melhor será a qualidade de sua água. É muito menos turvo em Barra Bonita, 294 km de São Paulo, e transparente em Buritama (546 km).

Estudo de pesquisadores brasileiros da Universidade Estadual Paulista (UNESP) em Presidente Prudente e São José dos Campos mostra que essa mudança na qualidade da água à medida que o rio atravessa o estado se deve à filtração por uma série de barragens ao longo do caminho. O 1, 100 km Tietê nasce próximo ao litoral, passa pela capital paulista e segue até a fronteira oeste de São Paulo, onde se junta ao Paraná, afluente do Prata. O reservatório de Barra Bonita retém parte das algas que se alimentam de nitrogênio e fósforo no esgoto. Com menos desses organismos, o rio flui através das turbinas e segue para o próximo conjunto de barragens, onde é filtrado novamente.

Como mostra o estudo, a filtração do Tietê por esta série de barragens permite mais luz na água, que é oxigenado e converte mais matéria orgânica de poluentes em matéria inorgânica, eventualmente se tornando transparente. Os resultados foram publicados na revista Água .

“Demonstramos que a qualidade da água do Tietê melhora continuamente graças a essa cascata de reservatórios, com a exposição à poluição de esgoto doméstico diminuindo conforme o rio flui da capital do estado, "disse Enner Herênio de Alcântara, professora da UNESP de São José dos Campos e uma das autoras do estudo.

"De um reservatório para o outro, a composição da matéria orgânica e inorgânica do rio muda. Isso afeta a absorção de luz em cada reservatório, “Alcântara contou.

Os pesquisadores analisaram as características de absorção de luz da água em quatro dos seis reservatórios que compõem a cascata da barragem do Tietê:Barra Bonita, Bariri, Ibitinga e Nova-Avanhandava. Esses reservatórios respondem por mais de 90 por cento da energia hidrelétrica gerada pela cascata.

A composição química e a turbidez variam de acordo com o tipo de contaminação. Barra Bonita e Bariri são eutróficas - cheias de algas, hipóxico e turvo. Ibitinga (349 km da cidade de São Paulo) é mesotrófica, hospedando uma quantidade média de vegetação e com águas moderadamente límpidas. O reservatório de Nova-Avanhandava em Buritama é oligotrófico, com baixa produção de algas e água transparente.

Os pesquisadores analisaram amostras de água coletadas durante o trabalho de campo para medir os níveis de partículas orgânicas e inorgânicas.

Seus resultados mostram que o reservatório de Barra Bonita contém um grande volume de algas (fitoplâncton), enquanto altos níveis de carbono orgânico dissolvido são característicos de Bariri e Ibitinga. Esses dois reservatórios também exibiram alta variabilidade da composição de partículas orgânicas e inorgânicas em um determinado ano, dependendo do período, de acordo com as mudanças na absorção de luz medida durante a análise. Matéria inorgânica - minerais e compostos não carbonatados - predomina na porção a jusante de Nova Avanhandava.

Esses materiais absorvem luz em diferentes comprimentos de onda. A absorção varia em intensidade dependendo da concentração de componentes opticamente ativos presentes na água. Além de absorver luz, eles também o espalham. O equilíbrio entre a quantidade de luz absorvida e a quantidade espalhada por esses materiais se reflete nas variações da cor da água do Tietê.

Fitoplâncton, por exemplo, absorvem mais energia nos comprimentos de onda azul e vermelho, e muito menos no verde, causando mais dispersão neste comprimento de onda. É por isso que a água em reservatórios com grande quantidade de fitoplâncton é verde escuro, os pesquisadores explicaram.

“Descobrimos que a capacidade total de absorção de luz dos reservatórios refletia com bastante precisão o nível de poluição. O crescimento vigoroso do fitoplâncton devido à intensa eutrofização interferiu principalmente na absorção de luz nos reservatórios mais próximos de São Paulo, por exemplo, “Disse Alcântara.

Monitoramento de satélite

Os resultados do estudo contribuirão para o desenvolvimento de novos modelos matemáticos e estatísticos que podem ser usados ​​para estimar e monitorar a qualidade da água no sistema de reservatórios em cascata do Tietê por meio de imagens de satélite. Alcântara acrescentou.

Por causa da variabilidade da absorção de luz nesses reservatórios, um modelo matemático ainda não foi desenvolvido para garantir a medição precisa dos parâmetros de qualidade da água para todo o sistema.

“Os reservatórios contêm altos níveis de poluição, com grande quantidade de plantas aquáticas, por exemplo, então os sinais registrados pelo sensor no Landsat-8 no espaço ficam saturados. Como resultado, o modelo eventualmente vacila e fornece informações incorretas, " ele explicou.

O Landsat-8 é o oitavo satélite do programa de observação da Terra Landsat da NASA-USGS, e o sétimo a alcançar a órbita com sucesso. O sensor de bordo para seu Operational Land Imager (OLI) permite gravar imagens em diferentes comprimentos de onda.

Os materiais orgânicos e inorgânicos presentes na superfície do reservatório ou próximos a ela refletem a radiação solar de volta para o sensor em comprimentos de onda específicos. Como resultado, sua distribuição no reservatório pode ser estimada por meio dessas imagens.

Quando o modelo matemático para variações na absorção de luz é aplicado aos parâmetros de refletância de superfície obtidos a partir das imagens, é possível estimar os níveis de matéria orgânica e inorgânica na água, e, portanto, sua transparência.

“O programa Landsat produz imagens desde os anos 1970. Assim que validamos o modelo matemático desenvolvido pelo nosso grupo, poderemos obter indicadores de qualidade da água para todo o sistema de reservatórios do Tietê nos últimos 40 anos ou mais, “Disse Alcântara.

“Com base nisso será possível entender o processo de deterioração da qualidade da água do Tietê nas últimas décadas”.