Hydrological and Sediment Yield Response Impacts to Combined Changes of Land Use Land Cover and Climate in the Sub-basin of Ethiopia

A água e o solo são os pilares gêmeos da vida em qualquer paisagem, mas não são tesouros estáticos; eles estão em constante mudança, moldados pelas mãos das pessoas e pelos caprichos do céu. Quando as florestas são desmatadas para o cultivo de fazendas ou quando os padrões de chuva mudam devido a um mundo em aquecimento, o delicado equilíbrio de uma bacia hidrográfica se altera. Uma bacia hidrográfica é simplesmente a área de terra onde toda a chuva que cai drena para um único sistema de rios, como um funil gigante. Nesses sistemas, a água se move de diferentes maneiras: parte escorre pela superfície para os riachos, parte infiltra lateralmente pelo solo e parte afunda profundamente para recarregar aquíferos subterrâneos. Ao mesmo tempo, o próprio solo pode ser lavado, um processo conhecido como erosão, que carrega sedimentos para os rios. Compreender como essas duas forças — o uso humano da terra e o clima em mudança — trabalham juntas é fundamental para as comunidades que dependem desses recursos para água potável, irrigação e segurança alimentar. Se não pudermos prever como esses sistemas se comportarão no futuro, não poderemos planejar para as secas ou inundações que podem vir adiante.

Nas terras altas da Etiópia, dentro da vasta bacia do rio Omo-Gibe, uma pesquisadora chamada Meseret Bekele Toma partiu para entender exatamente como essas forças estão interagindo na subbacia de Ajora-Woybo. Esta área é uma fonte vital de água, alimentando cinco rios perenes que eventualmente se juntam ao reservatório Gibe III, um ativo fundamental para a energia e agricultura da região. A paisagem aqui é uma mistura de planaltos altos e frescos com terras baixas quentes e secas, com solos que variam de argila profunda e fértil a rochas grosseiras e pobres em nutrientes. Para ver o que o futuro reserva, a pesquisadora construiu um modelo digital de toda esta bacia hidrográfica. Este modelo atua como um laboratório virtual, permitindo que cientistas realizem simulações de como a terra e o clima podem mudar ao longo das próximas décadas. O estudo observou dois cenários específicos para o futuro: um onde o aquecimento global é moderado e outro onde é severo. Também projetou como o uso da terra provavelmente mudaria, assumindo que as tendências atuais de conversão de florestas e arbustos em terras agrícolas continuem. Ao combinar esses dois conjuntos de mudanças, o estudo visava ver se os efeitos de um clima em mudança e de uma paisagem em mudança se cancelariam ou se tornariam problemas ainda maiores.

Os resultados destas simulações pintam um quadro claro, embora preocupante, para a bacia de Ajora-Woybo. O modelo sugere que, nas próximas décadas, a quantidade total de água disponível no sistema diminuirá. Especificamente, a quantidade de água que flui sobre a superfície da terra, a água que se move lateralmente através do solo e a água armazenada profundamente no subsolo devem diminuir. Sob o cenário de aquecimento mais severo, o estudo projeta que o escoamento superficial poderá cair quase 5 por cento, e o fluxo de água subterrânea poderá cair mais de 6 por cento até a década de 2070. Esta redução é impulsionada principalmente pela mudança climática, que deve trazer menos chuva para a área. No entanto, a história é diferente para a evapotranspiração — o processo onde a água se move do solo e das plantas para o ar. Esta é projetada para aumentar, crescendo mais de 6 por cento no futuro próximo, à medida que as temperaturas mais altas fazem com que mais água evapore.

Talvez a descoberta mais impressionante diga respeito ao próprio solo. Enquanto a água que flui pelo sistema deve diminuir, a quantidade de solo sendo lavado e carregado pelos rios é projetada para aumentar. O modelo indica que o rendimento de sedimentos poderá subir mais de 8 por cento no futuro próximo. Isso acontece porque a terra está mudando; à medida que florestas e arbustos são substituídos por culturas, o solo torna-se mais vulnerável à erosão. O estudo descobriu que, embora a mudança climática seja o principal motor de redução do suprimento de água, as mudanças na forma como as pessoas usam a terra são a razão principal para o aumento da perda de solo. Curiosamente, as duas forças às vezes trabalham em direções opostas. Por exemplo, enquanto a mudança climática tende a reduzir o escoamento superficial, a conversão de terras para a agricultura tende a aumentá-lo. Na simulação combinada, essas forças opostas se cancelaram parcialmente, levando a um efeito de "neutralização", onde a mudança total no fluxo de água foi menos dramática do que se apenas o clima tivesse mudado. No entanto, este equilíbrio não protegeu o solo; a erosão continuou a subir.

O tempo dessas mudanças também importa. O estudo observou os ritmos sazonais da região, que são definidos por três estações distintas: as chuvas intensas do kiremt, as chuvas leves do belg e a estação seca do bega. As simulações sugerem que o fluxo de água se tornará mais errático. Durante a estação chuvosa principal, o fluxo pode aumentar ligeiramente, mas durante as estações secas, espera-se que caia significativamente. Este padrão sugere que a região poderá enfrentar eventos mais extremos, com períodos de inundações intensas seguidos de secas severas. As áreas de montante da bacia hidrográfica, onde os agricultores dependem da terra para seus meios de subsistência, são particularmente vulneráveis. As simulações mostram que estas áreas verão uma redução na água disponível para a agricultura, um problema que poderá tornar-se cada vez mais difícil de gerir à medida que a população cresce.

Em última análise, esta pesquisa destaca que a gestão dos recursos hídricos e do solo exige olhar tanto para o céu quanto para o chão ao mesmo tempo. O estudo conclui que, embora o clima seja a força dominante que altera o balanço hídrico, a forma como as pessoas utilizam a terra é o fator crítico que determina quanta perda de solo ocorre. As descobertas sugerem que simplesmente reagir às mudanças climáticas não é suficiente; as estratégias também devem abordar como a terra é gerida. Reduzir o desmatamento e adotar métodos agrícolas que segurem o solo no lugar são passos essenciais. O estudo enfatiza que a interação entre o uso da terra e o clima é complexa e varia de lugar para lugar, o que significa que soluções locais são necessárias. Para os agricultores e planejadores da bacia de Ajora-Woybo, estes conhecimentos fornecem um roteiro para se preparar para um futuro onde a água será mais escassa e o solo mais frágil, instando uma mudança para práticas sustentáveis que possam proteger estes recursos vitais para as gerações vindouras.