Representação conceitual de como funciona o sistema de infiltração pré-incaica. A água é desviada durante a estação chuvosa usando canais que transportam o excesso de água durante a estação chuvosa para zonas de alta permeabilidade. A água penetra no solo e emerge nas nascentes a jusante após semanas ou mesmo meses, que fornece água durante a estação seca. Créditos:Ochoa-Tocachi et al., Nat. Sustentar., 2019.
Situado entre o Oceano Pacífico e as montanhas dos Andes, A região costeira do Peru depende da água de superfície dos Andes para beber, indústria, e pecuária e agricultura.
A região, que inclui a capital do Peru, Lima, é frequentemente sobrecarregado com chuva na estação chuvosa, mas quando chega a estação seca, a água é escassa.
Esses fatores, junto com a população em rápido crescimento de Lima, significa que a cidade luta para fornecer água a seus 12 milhões de habitantes durante os meses secos de maio a outubro.
Agora, Pesquisadores imperiais e seus colegas da Iniciativa Regional de Monitoramento Hidrológico de Ecossistemas Andinos na América do Sul, descreveram como reviver antigos sistemas de água poderia ajudar a economizar água da estação chuvosa para a estação seca, onde é desesperadamente necessário.
Para fazer isso, eles estudaram um sistema de água em Huamantanga, Peru - um dos últimos de seu tipo.
Os sistemas continuamente estressados da costa do Peru lutam para lidar com a crescente demanda e são frágeis - um deslizamento de terra, por exemplo, poderia facilmente cortar o abastecimento de água de Lima.
Autor sênior Dr. Wouter Buytaert, do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental do Imperial, disse:"O povo de Lima vive em uma das situações de água mais instáveis do mundo. Há muita água nas estações chuvosas, e muito pouco nas secas.
“Os povos indígenas do Peru sabiam como contornar isso, por isso, estamos procurando por respostas deles. "
Antigas civilizações peruanas em 600 dC criaram sistemas dentro das montanhas para desviar o excesso de água da chuva dos córregos para as encostas das montanhas e através das rochas.
A água levaria alguns meses para gotejar pelo sistema e ressurgir rio abaixo - bem a tempo para a estação seca.
Para estudar isso, os pesquisadores analisaram um desses sistemas em Huamantanga. Eles usaram traçadores de corantes e monitoramento hidrológico para estudar o sistema das estações chuvosa à seca de 2014-2015 e 2015-2016. Cientistas sociais envolvidos também trabalharam com a população local de Huamantanga para entender a prática e ajudar a mapear a paisagem.
Eles descobriram que a água levou entre duas semanas e oito meses para reaparecer, com tempo médio de 45 dias. A partir dessas escalas de tempo, eles calcularam isso, se os governos aumentarem os sistemas para atender ao tamanho da população de hoje, eles poderiam redirecionar e atrasar 35 por cento da água da estação chuvosa, equivalente a 99 milhões de metros cúbicos por ano de água no terreno natural de Lima.
Isso poderia aumentar a água disponível na estação seca em até 33 por cento nos primeiros meses, e uma média de 7,5 por cento para os meses restantes. O método pode essencialmente estender a estação chuvosa, fornecer mais água potável e períodos de cultivo mais longos para os agricultores locais.
Animação mostrando a precipitação mensal nos Andes tropicais. Vários processos de escala sinótica influenciam onde e quando a água é distribuída na região. O ar úmido e quente transporta o vapor de água da Amazônia e é bloqueado pela barreira da montanha andina, produzindo diferenças extremas entre as encostas leste e oeste dos Andes. O anticiclone subtropical do Pacífico e a fria corrente marinha de Humboldt mantêm condições áridas estáveis ao longo da costa do Peru e norte do Chile. Crédito:Boris Ochoa-Tocachi, Colégio Imperial de Londres, 2019.
O estudo, publicado em Sustentabilidade da Natureza , é o primeiro a examinar o sistema pré-inca com tantos detalhes para encontrar respostas para os problemas modernos. Os autores dizem que sua pesquisa mostra como os sistemas indígenas poderiam complementar as soluções de engenharia moderna para a segurança da água na costa do Peru.
Autor principal, Dr. Boris Ochoa-Tocachi, também do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental do Imperial, disse:"Com o advento da ciência moderna, você seria perdoado por se perguntar como os métodos antigos poderiam ser aplicados aos problemas modernos. Contudo, Acontece que temos muito a aprender com as habilidades criativas de resolução de problemas de nossos ancestrais. "
Dr. Buytaert disse:"Como muitas cidades tropicais, A população de Lima está crescendo rapidamente - rápido demais para as reservas de água manterem-se durante as estações secas.
"Aumentar a escala dos sistemas pré-incas existentes poderia ajudar a aliviar os meses úmidos de água do Peru e extinguir os secos."
A variabilidade sazonal típica da costa do Peru é agravada por impactos humanos - particularmente pelo derretimento das geleiras causado pelo aquecimento global. Os humanos também contribuem para a erosão do solo, o que torna o solo muito fraco para suportar barragens grandes o suficiente para conter toda a água.
A mudança climática também torna as estações chuvosas mais úmidas, e as estações secas são mais secas - tornando a necessidade de armazenamento eficaz de água no Peru ainda mais urgente.
Além disso, a incerteza do futuro do nosso clima torna difícil projetar e construir sistemas que se destinam a durar décadas no futuro.
Os autores dizem que combinar sistemas pré-incas com estruturas clássicas, como barragens menores, poderia distribuir a carga de trabalho entre os métodos e aumentar a adaptabilidade em um clima imprevisível.
Dr. Buytaert explicou:"Porque não podemos confiar totalmente em um método, devemos ter a mente aberta e ser criativos, mas nosso estudo mostra que temos muito a aprender com a forma como a população indígena do Peru administrou de forma inteligente sua paisagem 1, 400 anos atrás. "
Os pesquisadores analisaram apenas um sistema, portanto, os resultados de trabalhos semelhantes provavelmente serão diferentes nas áreas costeiras do Peru. Contudo, eles dizem que seu trabalho apresenta um forte argumento para o uso de soluções baseadas na natureza para melhorar a segurança da água, que atualmente lidera as agendas de água tanto local quanto globalmente.
Eles continuam a estudar a área para aprender mais sobre como o conhecimento indígena, práticas, e os sistemas podem ajudar a fornecer água a grandes populações urbanas em áreas instáveis, ambientes secos. Ao fazer isso, eles esperam melhorar a segurança da água costeira do Peru e a resiliência a um clima em mudança e imprevisível.
O Dr. Ochoa-Tocachi concluiu:"Este é um exemplo fascinante de engenhosidade nas comunidades locais e mostra o enorme potencial do conhecimento indígena para complementar a ciência moderna.
"Além deste exemplo fascinante de solução engenhosa de problemas, nossa pesquisa mostra o enorme potencial do conhecimento indígena e da ciência rural para complementar a ciência moderna ".