Gerenciando rios como sistemas para manter a irrigação e outros benefícios

As primeiras sociedades complexas surgiram nos vales dos rios – do Nilo ao Indo, ao Yangtze, ao Tigre e ao Eufrates. Por que as primeiras civilizações quase sempre surgiram nos vales dos rios? Em grande parte porque os rios são motores da produtividade alimentar.

Mas quando o assunto é alimentação, os rios não se restringem às aulas de história. Hoje, os rios ainda sustentam diretamente aproximadamente 1/3 da produção global de alimentos. Este post, focado na irrigação com água do rio, é o segundo de uma série de cinco posts que exploram como os rios sustentam a segurança alimentar e como o gerenciamento dos rios como sistemas será crucial para manter sua capacidade de produzir alimentos e uma série de outros benefícios.

Contabilizando aproximadamente 40% da produção mundial de alimentos, terras agrícolas irrigadas são essenciais para a segurança alimentar global. Porque cerca de 60% da terra irrigada depende de rios, isso significa que a água dos rios sustenta cerca de um quarto da produção global de alimentos.

Embora a irrigação seja uma grande contribuição para a produção global de alimentos, em muitas partes do mundo a agricultura irrigada sofre – e contribui para – a escassez de água. Aproximadamente três quartos da população mundial área irrigada enfrenta escassez de água pelo menos parte do tempo. Prevê-se que a mudança climática exacerbe esse desafio em muitas regiões já estressadas.

Vários fatores ameaçam mudar os fluxos dos rios de forma a impactar negativamente a agricultura irrigada, incluindo extração excessiva de água, seca e mudanças nas chuvas causadas pelo clima. Por outro lado, a gestão da irrigação e das terras agrícolas irrigadas também apresenta riscos para os fluxos dos rios e outros valores que eles sustentam – incluindo outras formas de produção de alimentos.

Esses desafios múltiplos e interligados ressaltam a necessidade de uma gestão holística das bacias hidrográficas, para que os rios possam continuar a fornecer água para irrigação de forma sustentável juntamente com seus outros diversos benefícios e recursos.

Primeiro, vamos examinar as maneiras pelas quais o manejo de rios para irrigação pode impactar negativamente outros valores de rios, incluindo outros mecanismos de produção de alimentos.

· Vazões fluviais, ecossistemas e espécies. O rio Colorado esteve nas manchetes recentemente para o acordo entre vários estados para reduzir saques do rio pelos próximos três anos. Os fluxos no Colorado têm diminuído devido à queda na precipitação e à seca, enquanto o consumo de água tem aumentado. Como resultado, os níveis de água nos principais reservatórios de armazenamento no Colorado caíram drasticamente desde a década de 1980, colocando em risco a água para fazendas e pessoas, bem como a geração de energia hidrelétrica (veja a figura abaixo).

A irrigação representa a maior parte do consumo de água na Bacia do Colorado, de longe (79%). Níveis de água diminuídos e padrões de fluxo alterados têm sido a principal razão mais de um quarto das espécies de peixes nativos do rio Colorado foram listados sob a Lei de Espécies Ameaçadas e que o rio não chega mais ao Golfo da Califórnia, no México, secando o que antes era um verdejante delta de rio, repleto de peixes e vida selvagem (veja a imagem). A organização de conservação American Rivers listou o Colorado como o rio mais ameaçado nos Estados Unidos em 2022. Outros rios também foram drasticamente esgotados devido à extração para irrigação, como o Rio Grande; o maior reservatório do rio está com menos de 10% de sua capacidade.

· Pesca. As barragens necessárias para armazenar água para irrigação podem servir como barreiras para peixes migratórios. Além disso, armazenar água e depois entregá-la durante a estação de crescimento para as plantações pode mudar drasticamente o padrão dos fluxos dos rios que determinam o habitat dos peixes e moldam a evolução do comportamento dos peixes. Coletivamente, essas mudanças na conectividade, fluxo e habitat do rio contribuíram para declínios dramáticos de peixes nativos em lugares como o Vale Central da Califórnia, onde a queda do salmão Chinook diminuiu de aproximadamente um milhão de peixes no 19^º século para 150.000 hoje. A perda de salmão é, na verdade, ainda mais dramática do que o declínio de 85% revelado pela contagem do número de peixes, porque a maior parte da produção atual de salmão depende de incubadoras em vez de reprodução natural.

· deltas são formados onde os rios encontram o mar. Essas regiões são extremamente produtivas para a agricultura e abrigam mais de 500 milhões de pessoas. Além de bloquear peixes migratórios, barragens e reservatórios construídos para irrigação, ou outros fins, também bloqueiam o fluxo de sedimentos que os rios carregam. Quando um rio flui para um reservatório, o lodo e a areia que ele carrega se depositam lá, em vez de fluir rio abaixo em direção ao delta. Com 50.000 grandes barragens em todo o mundo, as pessoas agora têm um impacto considerável no suprimento global de sedimentos para os deltas. Os reservatórios retêm aproximadamente um quarto do fluxo global anual de sedimentos—lodo e areia que, de outra forma, atingiriam os deltas para ajudar a construí-los e mantê-los. Devido em grande parte à diminuição do suprimento de sedimentos, os deltas ao redor do mundo estão afundando e encolhendo, ameaçando tanto a segurança pública quanto a produção de alimentos.

· recessão inundação a agricultura é a forma original de irrigação, contando com o pulso de inundação natural para fornecer água, sedimentos e nutrientes às planícies aluviais. Esta forma de agricultura ocorre tipicamente em locais com um pulso de inundação anual e bastante previsível. À medida que a enchente recua, as pessoas plantam sementes nos sedimentos recém-depositados e bem irrigados que as águas da enchente deixaram para trás (daí o termo recessão inundação agricultura; veja a imagem abaixo). A Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO) estima que existam cerca de 10 milhões de hectares de agricultura em recessão causada por enchentes em todo o mundo. Embora esta seja uma contribuição relativamente pequena para a agricultura global em geral, a agricultura de recessão é particularmente importante em comunidades rurais e de baixa renda na África e na Ásia, fornecendo alimentos e meios de subsistência para dezenas de milhões de pessoas.

As barragens que armazenam água para irrigação realizam esse armazenamento retendo o pulso de inundação dentro do reservatório para fornecer água aos irrigantes durante a estação seca. Em muitos casos, essas barragens de irrigação, operadas para reduzir o pulso de inundação anual, tiveram grandes impactos negativos na produtividade da agricultura de recessão a jusante.

Esta revisão de como a irrigação pode impactar negativamente outros recursos ribeirinhos não pretende questionar o valor da irrigação: um quarto da produção global de alimentos proveniente de terras agrícolas irrigadas com água do rio é obviamente incrivelmente importante para a segurança alimentar global. Além disso, a extensão das terras irrigadas quase certamente precisará se expandir para alimentar 10 bilhões de pessoas até 2050.

Em vez disso, os desafios ressaltam a importância de tratarmos as bacias hidrográficas como sistemas integrados capazes de produzir múltiplos valores, incluindo diversas formas de apoiar a produção de alimentos. Futuros projetos de irrigação devem ser planejados com este entendimento das bacias hidrográficas e buscar equilibrar seus múltiplos objetivos e minimizar impactos negativos em outros serviços.

Além disso, a gestão da irrigação já existente pode ser modificada para reduzir o consumo geral e liberar água para outros usos, incluindo a manutenção dos ecossistemas fluviais. Por exemplo, programas governamentais podem incentivar os agricultores a mudar para culturas menos sedentasreduzindo a demanda de irrigação das fazendas, mantendo sua capacidade de produzir alimentos.

Programas que promovem a recarga de águas subterrâneas – inclusive reconectando as planícies aluviais aos rios – podem reduzir a demanda de irrigação por água do rio (devido ao aumento da disponibilidade de águas subterrâneas) e criar um importante habitat de várzea para peixes e vida selvagem.

Essa abordagem de pensamento sistêmico para bacias hidrográficas não se aplica apenas à irrigação e barragens e reservatórios associados. Infraestrutura construída para outros fins – como represas hidrelétricas – pode ter impactos negativos semelhantes na capacidade de um rio de produzir alimentos, incluindo o bloqueio de peixes migratórios, a captura de sedimentos que de outra forma fluiriam para os deltas e a diminuição do pulso de inundação em detrimento da recessão das inundações agricultura.

A mudança climática vai enfatizar o manejo da irrigação em muitas bacias hidrográficas, desafiando a segurança alimentar global. Mas em muitas dessas mesmas bacias hidrográficas, a mudança climática estará pressionando simultaneamente a geração de energia hidrelétrica, a pesca e a viabilidade dos deltas. Os gerentes e tomadores de decisão não devem tentar navegar sozinhos em cada um desses setores ou serviços por meio de interrupções causadas pelas mudanças climáticas. Em vez disso, a resiliência e a sustentabilidade de todos esses benefícios podem ser garantidas de forma mais eficaz pelo gerenciamento das bacias hidrográficas como sistemas biofísicos e socioeconômicos complexos e interativos que são.