No sul do estado de Minas Gerais, com o objetivo de apoiar a gestão e uso sustentável dos recursos hídricos em áreas de cabeceiras da bacia do rio Jaguari, uma equipe de cientistas da Embrapa Meio Ambiente, do Instituto de Terras do Estado do Pará (Iterpa) e do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da Universidade de São Paulo, realizou estudos hidrobiogeoquímicos em três microbacias de rios de baixa ordem, os quais são assim caracterizados devido ao fato de que não recebem aporte de qualquer afluente, ou de apenas um afluente. Essas pesquisas avaliaram os fluxos hídricos e a presença de carbono e nutrientes nas águas fluviais dessas microbacias, cujas mudanças no uso da terra apresentam diferentes dinâmicas e características.

A equipe valeu-se do conhecimento inerente a área da ciência denominada Hidrobiogeoquímica, que estuda movimentos dos diferentes elementos químicos, que se encontram na natureza, associados ao ciclo hidrológico.O estudo foi publicado em Boletim de Pesquisa 90, com acesso gratuito aqui 

De acordo com o pesquisador da Embrapa Meio Ambiente Ricardo Figueiredo, a avaliação constatou impactos nas águas fluviais decorrentes da mudança da cobertura florestal original. As pastagens ocasionaram aumento nas concentrações do carbono dissolvido e sedimentos, assim como dos íons maiores - elementos químicos em sua forma iônica cujas concentrações nos estoques hídricos subterrâneos e superficiais são reguladas principalmente pelas rochas formadoras dos solos. 

Esses íons refletem as características químicas naturais dos solos e das rochas. Aqueles que possuem concentrações mais elevadas no material original (rocha) são chamados de íons maiores, sendo assim denominados ânions maiores ou cátions maiores, a depender de sua carga negativa ou positiva. Quando as concentrações são baixas no mesmo material, trata-se de ânions e cátions menores. 

Em suas concentrações nas águas os íons menores são mais afetados pelas atividades antrópicas relacionadas ao uso da terra, isso devido às suas menores concentrações originalmente. Destaca-se aí os elementos Nitrogênio e Fósforo em suas formas iônicas nitrato, nitrito, amônio e fosfato. 

Por outro lado, os íons maiores quando possuem concentrações modificadas na composição química das águas, indicam que as atividades antrópicas em algum grau de intensidade maior, provocou as mudanças na química das águas, uma vez que alterações substanciais em elementos presentes em concentrações maiores carecem de uma maior entrada desses elementos nos fluxos hídricos da bacia. Figueiredo esclarece que podemos chamar os íons de nutrientes, pois esses possuem papel importante para os organismos vegetais terrestres e aquáticos, e quando em elevadas concentrações podem ocasionar a eutrofização do corpo d'água ocasionando por vezes baixa oxigenação e consequente mortandade de peixes e queda na qualidade da água provida para as populações humanas.

Por sua vez, a agricultura, e em menor escala a silvicultura, promoveram aumento de nutrientes como o nitrogênio, o que resulta em impactos negativos como a queda na qualidade da água e perturbações no funcionamento dos ecossistemas aquáticos.

A análise mostrou, portanto, que estão ocorrendo impactos nas águas fluviais decorrentes das mudanças de uso da terra, pela diminuição de área com a cobertura florestal original. Nesse contexto, percebeu-se a recuperação florestal iniciada em uma das microbacias ainda não promove melhoria na qualidade da água, uma vez que os pastos predominam em sua paisagem. Observou-se ainda que a agricultura e a silvicultura promoveram aumento das concentrações de nutrientes (íons menores) como nitrogênio e fósforo nessas águas,  e que a floresta exerceu papel importante na dinâmica do carbono no material dissolvido presente nesses cursos d’água.  

Consequentemente, o estudo ressalta que a floresta ripária se apresentou como fator decisivo para a conservação da qualidade da água fluvial nessas microbacias de cabeceira, as quais são importantes áreas tributárias para o Rio Jaguari. 

Para o pesquisador, “essas pesquisas são essenciais para se nortear a conservação da qualidade e quantidade dos recursos hídricos em programas de gestão de bacias. A análise da qualidade ambiental dos sistemas fluviais na escala de microbacia hidrográfica se apresenta, portanto, como uma ferramenta de grande utilidade para a avaliação das condições de sustentabilidade do uso da terra no meio rural”.

As interações água, rocha, solo e vegetação presentes na microbacia hidrográfica, uma vez alteradas em consequência das atividades antrópicas, podem promover significativas mudanças na estrutura e funcionamento dos ecossistemas terrestres e aquáticos, incluindo os fluxos de nutrientes, carbono e água. 

Nesse contexto, destaca-se também as funções eco-hidrológicas das florestas nativas, por sua importância na regulação das vazões fluviais e dos estoques hídricos subterrâneos, o controle da erosão e o aporte de sedimentos nos rios. Esse papel das florestas é ainda mais relevante quando estas se encontram nos topos de morro, nas encostas, ou ao longo dos cursos e reservatórios d’água. 

O Boletim de Pesquisa 90 -  Efeitos do uso da terra sobre a hidrobiogeoquímica de microbacias de cabeceira na bacia do rio Jaguari - Minas Gerais, é de autoria de Ricardo Figueiredo,  Gustavo Bayma,  Ricardo Pazianotto,  Maria Lúcia Zuccari, da Embrapa Meio Ambiente, Cristiane Gadelha da Costa, da Iterpa, Plínio Camargo, Marisa Piccolo e Lucas Reis, do Cena/USP.