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Ressurgimento da biodiversidade em leitos de rios desérticos alimentados por efluentes
Mais de um ano de fluxo de rio alimentado por efluentes depois, os resultados do
Por Rosemary Brandt - 17/09/2020


Quase 70 anos depois que o alcance do centro histórico do rio Santa Cruz secou, ​​a água recuperada traz a biodiversidade de volta ao rio. Crédito: Rosemary Brandt / Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida

Quase 70 anos depois que o alcance do centro histórico do Rio Santa Cruz secou, ​​a água retornou na forma de 2,8 milhões de galões de água recuperada liberada diariamente pelo Projeto do Patrimônio do Rio Santa Cruz da cidade de Tucson. No primeiro dia de liberação da água, várias espécies de libélulas, incluindo esta, foram encontradas perto das margens do rio. Cortesia de Michael Bogan

Ao longo do final do século 19, os rios em todo o sudoeste dos Estados Unidos foram parcelados e os fluxos foram desviados por canais de irrigação e presos atrás de represas. O crescimento da população impõe novas demandas às fontes de água subterrânea. Juntamente com as mudanças nas condições climáticas, os lençóis freáticos afundaram e riachos perenes começaram a secar.

O destino do rio Santa Cruz, no sudeste do Arizona, não foi diferente.

As margens do rio, descritas em 1855 pelo explorador Julius Froebel como "cobertas de choupos e salgueiros, freixos e bananas, carvalhos e nogueiras", estariam irreconhecíveis no final dos anos 1940.

Quase 70 anos depois que o alcance do centro histórico do Rio Santa Cruz secou, ​​a água retornou na forma de 2,8 milhões de galões de água recuperada liberada diariamente através do Projeto do Patrimônio do Rio Santa Cruz da cidade de Tucson.

Quando as válvulas de água abriram, pesquisadores da Escola de Recursos Naturais e Meio Ambiente da Universidade do Arizona estavam lá para testemunhar a ocasião. A questão motriz: quando e como a biodiversidade aquática retornaria?

"No primeiro dia, vimos sete espécies diferentes de libélulas", disse Michael Bogan, professor assistente de recursos naturais da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida.

Após 10 meses, a equipe encontrou mais de 40 espécies.

"Que é o que você veria em um site que já estava em funcionamento por muito tempo", disse Bogan.

Mais de um ano de fluxo de rio alimentado por efluentes depois, os resultados do "grande experimento" - publicado esta semana no periódico de acesso aberto e voltado para a ciência ambiental PeerJ - são simples: basta adicionar água.

“Se você puder colocar água de volta nesses sistemas fluviais que foram essencialmente desidratados, a vida aquática responderá”, disse Bogan. "Ele vai voltar, mesmo depois de uma longa ausência, como é o caso do rio no centro de Tucson."

O bom, o mau e o fedorento

Historicamente, riachos dependentes de efluentes têm sido amplamente vistos como ecossistemas degradados, com biodiversidade muito menor do que riachos naturais.

"Isso se deve à qualidade relativamente baixa da água que é despejada em riachos de estações de tratamento de águas residuais", disse Hamdhani, um estudante graduado na Escola de Recursos Naturais e Meio Ambiente.
 
Hamdhani conduziu um estudo de revisão da qualidade da água em riachos alimentados por efluentes em todo o mundo, publicado recentemente na revista Freshwater Biology.

"O efluente ainda pode causar danos à qualidade da água que podem causar a degradação da comunidade biológica", disse Hamdhani. "No entanto, quando os padrões de tratamento de águas residuais são altos, os riachos alimentados por efluentes podem servir como refúgios para a biodiversidade aquática e corredores de conectividade ecológica, especialmente em regiões semi-áridas e áridas onde os riachos naturais foram esgotados."


"Ele revelou que alguns parâmetros críticos de qualidade da água são frequentemente impactados negativamente em partes dos riachos, normalmente mais próximos aos emissários de efluentes", disse Hamdhani. "Alguns problemas comuns incluem temperatura elevada, nutrientes, traços de contaminantes orgânicos e baixo oxigênio dissolvido."

No entanto, muitas estações de tratamento de águas residuais foram atualizadas para fornecer melhor qualidade de água recuperada, e essa água melhor está agora sustentando níveis surpreendentemente altos de biodiversidade, como é o caso do Rio Santa Cruz.

"Muito disso se deve às mudanças que o condado fez há cerca de oito anos em ambas as estações de tratamento que alimentam a parte norte do rio", disse Bogan. "Antes de 2012, eles descarregavam água de qualidade inferior. Você costumava sentir o cheiro do rio quando dirigia na I-10."

Ambas as estações de tratamento passaram por uma grande atualização no início da década de 2010, onde melhoraram o processo de tratamento de água.

"Depois disso, o cheiro desapareceu", disse Bogan. "E a biodiversidade voltou."

Cruzando a fronteira, mudando de direção

O rio Santa Cruz, um afluente do rio Gila, corre aproximadamente 184 milhas. Nasce nas pastagens do Vale de San Rafael, a leste da Patagônia, Arizona, e é o único rio dos Estados Unidos a cruzar a fronteira duas vezes. Seguindo para o sul até o México por cerca de 16 quilômetros, ele muda de curso e vira para o norte para cruzar a fronteira novamente a leste de Nogales.

"O canal do rio flui até a confluência do Rio Gila ao sul da área de Phoenix", disse Drew Eppehimer, estudante de doutorado em ciências de recursos de terras áridas. "Tradicionalmente, nunca fluiu tão longe. Talvez em grandes inundações de monções, mas as seções anteriormente perenes do rio, aqui perto da cidade, secaram no início dos anos 1900 por causa do bombeamento de água subterrânea."

Eppehimer estuda a gestão da água ao longo da fronteira, com foco particularmente em riachos alimentados com efluentes tratados e sistemas fluviais como uma fonte potencial de novos habitats para a vida aquática no deserto.

No Arizona, há cerca de uma dúzia de sistemas de rios e córregos dependentes de efluentes , perfazendo cerca de 145 quilômetros de fluxo de efluentes.

Água recuperada liberada de duas estações de tratamento de esgoto ao norte de Tucson ajuda o fluxo de Santa Cruz até a linha do condado de Pinal. A partir de 2017, Eppehimer mergulhou nas águas, às vezes na altura da cintura, nesses trechos ao norte do rio Santa Cruz para estudar o ressurgimento da vida aquática criando raízes.

“Não havia muitas pesquisas históricas sobre aquele trecho do rio, mas havia algumas. Quando você olha o que eles encontraram, eles veriam um punhado de insetos, cinco ou dez tipos diferentes”, disse Bogan. "Considerando que Drew foi lá e encontrou mais de 150 tipos diferentes. Isso tudo graças à atualização dessas estações de tratamento e à maior qualidade da água que temos agora."

“Os efeminados e os caddisflies são bastante abundantes naquela parte do rio, o que nos deixou meio chocados”, disse Eppehimer. "Você acha que esse efluente talvez seja de pior qualidade do que um sistema de riacho natural, e muitos outros estudos vêem as águas residuais tratadas como um prejuízo para os ambientes aquáticos, mas aqui é a única água que temos que sustenta os fluxos durante todo o ano no rio."

A biodiversidade na porção norte do Rio Santa Cruz, dependente de efluentes, é encorajadora; caddisflies e mayflies não são apenas indicadores de um sistema de água razoavelmente saudável, mas sinais de um retorno, de acordo com os pesquisadores.

Novos alcances, novos começos

O novo Projeto do Patrimônio do Rio Santa Cruz é um terceiro local de descarga ao longo do rio perto de Tucson, ao sul do centro da cidade e mais acima. As descobertas de Eppehimer na parte norte do rio serviram como base para pesquisas adicionais.

“O alcance do centro nos deu a oportunidade de dizer, OK, desde o primeiro dia, quem chega primeiro, quais espécies se dão bem e quanto tempo leva para que o mesmo nível de biodiversidade que vemos nos trechos do norte se acumule neste novo alcance? No caso da libélula, na verdade se tornou o melhor cenário em um ano ", disse Bogan.

Novos projetos inovadores usando efluentes para restaurar o fluxo dos rios, como o Projeto do Patrimônio do Rio Santa Cruz, estão mostrando efeitos positivos quase imediatos para a biodiversidade, e o retorno de espécies a esses rios após longos períodos de seca pode ser incrivelmente rápido.

Ainda assim, as perguntas permanecem. Apesar das tecnologias aprimoradas de tratamento de águas residuais, níveis de traços de contaminantes, como substâncias per- e polifluoroalquílicas e produtos farmacêuticos, passam pelo tratamento e persistem nos rios.

"Outras questões cercam as coisas que não podemos observar prontamente, ou aquelas misturas de compostos ambientalmente persistentes que ainda não são regulamentados e escorregam por processos de tratamento", disse David Walker, um cientista assistente de pesquisa no Departamento de Ciência Ambiental do UArizona.

Walker acrescenta que esses compostos podem ter efeitos biológicos e comportamentais cumulativos sobre os organismos e a vida aquática, e afirma que muitas vezes é a mistura desses micropoluentes em efluentes tratados despejados em rios que respondem pelas maiores incógnitas.

"O efluente ainda pode causar danos à qualidade da água que podem causar a degradação da comunidade biológica", disse Hamdhani. "No entanto, quando os padrões de tratamento de águas residuais são altos, os riachos alimentados por efluentes podem servir como refúgios para a biodiversidade aquática e corredores de conectividade ecológica, especialmente em regiões semi-áridas e áridas onde os riachos naturais foram esgotados."

 

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