Ondas de calor, secas, inundações, incêndios florestais – as consequências das mudanças climáticas estão aumentando e mudando nosso meio ambiente. Um excelente exemplo é o campo na área de captação do reservatório Rappbode na região leste de Harz. Este é o maior reservatório de água potável da Alemanha e fornece água potável para cerca de 1 milhão de pessoas.
Longos períodos de seca ao longo dos anos de 2015 a 2020 enfraqueceram tão severamente a população de árvores na região de Harz que parasitas como besouros da casca conseguiram se propagar. Isso exacerbou ainda mais o efeito:as árvores foram ainda mais danificadas e morreram rapidamente.

"Nos últimos quatro anos, a área de captação de Rappbode, caracterizada por coníferas, principalmente abetos, perdeu mais de 50 por cento de sua floresta", diz o hidrólogo da UFZ e último autor, Prof. Michael Rode. "Esta destruição maciça da floresta está avançando rapidamente e é dramática. Isso terá consequências para o reservatório de água potável."

As florestas desempenham um papel fundamental no ciclo da água. Eles filtram a água e ligam os nutrientes e, portanto, são necessários para uma boa qualidade da água. Quanto menos nutrientes - ou seja, compostos de nitrogênio ou fósforo – contidos na água do reservatório, melhor para o tratamento de água potável. "Isso torna mais difícil o desenvolvimento de algas, tornando o tratamento de água potável no sistema hidráulico mais econômico e fácil", explica o pesquisador e co-autor do lago da UFZ, Dr. Karsten Rinke.

"A gestão de nutrientes em áreas de conservação de água é, portanto, muito importante. Nas últimas décadas, conceitos de longo prazo com estreita cooperação entre floresta e gestão de água têm avançado no desenvolvimento de grandes áreas de floresta na área de captação do reservatório de Rappbode." O rápido declínio da floresta na região leste de Harz é agora uma questão de grande preocupação para os operadores do reservatório e do sistema de abastecimento de água.

Estimulada por esse desenvolvimento, a equipe da UFZ investigou os efeitos do desmatamento induzido pelo clima na qualidade da água do reservatório em seu estudo de modelo. Este estudo foi baseado em dados da rede de observatórios ambientais TERENO (Terrestrial Environmental Observatories), da qual a UFZ é participante do Observatório Harz/Central German Lowland.

"Conseguimos acessar dados ambientais de um período de mais de dez anos, fornecendo-nos um conjunto sólido de dados", diz o Dr. Xiangzhen Kong, também cientista ambiental da UFZ e principal autor do estudo. A equipe usou dados do projeto internacional ISIMIP (Inter-setorial Impact Model Intercomparison Project) para prever futuras mudanças climáticas.

“Primeiro, alimentamos esses dados em um modelo para estimar os efeitos relacionados ao clima no equilíbrio de nutrientes na área de captação”, explica Kong. “Os dados resultantes foram então processados ​​em um modelo de ecossistema de reservatório com o qual pudemos determinar os efeitos de diferentes cenários de desmatamento na qualidade da água prevista para 2035.

O reservatório de Rappbode é abastecido por três diferentes áreas de captação, duas das quais foram incluídas no estudo. "A área de captação de Hassel é caracterizada pela agricultura, enquanto a de Rappbode é predominantemente florestal - pelo menos era assim antes da morte das florestas de abetos", diz Kong.

Antes que a água das duas bacias flua para o grande reservatório de Rappbode, ela é primeiro retida por uma pré-barragem a montante. A influência agrícola resulta em um teor de nutrientes significativamente maior na água na pré-barragem de Hassel do que na pré-barragem de Rappbode.

"Conseguimos demonstrar que, para um desmatamento antecipado de até 80%, a barragem de Rappbode experimentará um aumento de 85% na concentração de fósforo dissolvido e um aumento de mais de 120% na concentração de nitrogênio em apenas 15 anos. A barragem atingirá, assim, quase os mesmos níveis de nutrientes que a pré-barragem de Hassel", diz Kong.

Isso resultará em um aumento de mais de 80% nas diatomáceas e mais de 200% no aumento das algas verdes na pré-barragem de Rappbode. Esses resultados destacam a necessidade de uma ampla gama de adaptações na gestão da água potável.

“A entrada de nutrientes nas áreas de captação dos reservatórios deve ser reduzida ainda mais do que anteriormente, os projetos de reflorestamento com espécies de árvores resistentes à seca devem ser promovidos e as obras hidráulicas devem ser adaptadas aos desenvolvimentos iminentes com estratégias de remoção seletiva de água”, diz Rode. "E o que continua importante e deve ser aumentado ainda mais:monitoramento ambiental extensivo e granular."

Os resultados para o reservatório Rappbode podem ser aplicados a outras áreas de captação do reservatório em regiões semelhantes. "A morte da floresta como consequência indireta da mudança climática tem um efeito mais pronunciado na qualidade da água do reservatório do que os efeitos diretos da mudança climática, como a elevação da temperatura da água. Na verdade, ficamos surpresos com a extensão desse efeito", diz Kong.

As descobertas foram publicadas em Water Research . + Explorar mais

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