Hidrossistemas urbanos e provisão de serviços ecossistêmicos: avaliação em parques municipais de Belo Horizonte
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Autor(es)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Antônio Pereira Magalhães Júnior
Miguel Fernandes Felippe
Adilson Pinheiro
Camila Costa de Amorim Amaral
Sónia Maria Carvalho Ribeiro
Luís Felipe Soares Cherem
Miguel Fernandes Felippe
Adilson Pinheiro
Camila Costa de Amorim Amaral
Sónia Maria Carvalho Ribeiro
Luís Felipe Soares Cherem
Resumo
A crescente degradação dos hidrossistemas urbanos, resultado de processos de urbanização acelerada, impermeabilização do solo e canalização de cursos d’água, tem comprometido a provisão de serviços ecossistêmicos (SE) essenciais, como a regulação climática, o sequestro de carbono e a purificação da água. No contexto brasileiro, marcado por pressões ambientais intensas e baixa valorização funcional dos rios urbanos, destaca-se a necessidade de investigações que considerem os cursos d’água não apenas como elementos drenantes, mas como sistemas ambientais com capacidade de fornecer benefícios ecossistêmicos múltiplos. Em Belo Horizonte, cidade marcada por histórica supressão de seus corpos hídricos, mas também pioneira em programas de reabilitação de cursos d’água como o DRENURBS, ainda são poucos os estudos que avaliam, de forma integrada, a efetividade dessas ações à luz da funcionalidade ecológica dos sistemas reabilitados. Portanto, esta tese objetivou investigar a capacidade de provisão de SE em hidrossistemas urbanos inseridos em nove parques de Belo Horizonte, classificados em três categorias distintas de proteção ambiental: referência, moderado e reabilitado. Foram considerados como hidrossistemas os conjuntos formados por cursos d’água, nascentes e áreas úmidas. A abordagem adotada buscou compreender a provisão tanto de serviços de regulação quanto de provisão, a partir da aplicação de nove parâmetros ecológicos inspirados no protocolo UsAs (Urban Stream Assessment System), adaptado para a realidade da pesquisa. O protocolo contemplou aspectos como mitigação de cheias, recarga de aquíferos, sequestro de carbono, qualidade da água e produção primária, permitindo uma análise multidimensional dos SE ofertados. A metodologia envolveu campanhas de campo ao longo do ano hidrológico de 2023 para os rios urbanos e uma campanha em maio de 2024 para os demais hidrossistemas, além da aplicação de protocolos ambientais (PAR, PAAN, IQA), análise laboratorial dos parâmetros físico-químicos da água, além de coliformes termotolerantes, matéria orgânica, clorofila-a e estoque de carbono orgânico na água e no solo. Também foi feito um tratamento estatístico rigoroso dos dados através de Análise de Variância (ANOVA), com o intuito de verificar diferenças significativas entre os hidrossistemas e suas respectivas categorias de parques. Uma vez que os dados foram devidamente tratados, foram normalizados e categorizados para a aplicação do protocolo UsAs, que expressa em porcentagem, quanto de SE o hidrossistema é capaz de prover. Os resultados evidenciaram que os hidrossistemas de referência apresentaram os maiores índices de provisão de SE, como era esperado. No entanto, os hidrossistemas reabilitados mostraram, estatisticamente, desempenho semelhante aos moderados, corroborando com a hipótese desta tese e atestando, a eficácia parcial do programa DRENURBS na recuperação funcional de rios urbanos. Também se confirmou que os serviços de regulação e de provisão possuem pesos equivalentes na composição dos SE urbanos, não havendo dominância de um sobre o outro. Por fim, foram identificados os principais fatores ambientais que ainda limitam os sistemas reabilitados de atingirem o status de referência, entre eles a qualidade da água e a dinâmica hidrológica. Também foram levantadas particularidades acerca das nascentes e AU’s inseridas nos parques estudados. Diante disso, a pesquisa avança no campo da ecologia urbana, validando um protocolo de avaliação de provisão de SE, replicável para outras metrópoles do Sul Global, reafirmando o papel estratégico dos parques urbanos e das reabilitações ecológicas de rios como instrumentos de alta relevância para gestão e planejamento ambiental.
Abstract
The increasing degradation of urban hydrosystems, driven by accelerated urbanization, soil sealing, and stream channelization, has compromised the provision of essential ecosystem services (ES), such as climate regulation, carbon sequestration, and water purification. In Brazil—a country marked by intense environmental pressures and limited functional recognition of urban rivers—there is a pressing need for research that considers watercourses not merely as drainage features, but as environmental systems capable of delivering multiple ecological benefits. In Belo Horizonte, a city historically marked by the suppression of its water bodies but also a pioneer in river rehabilitation initiatives such as the DRENURBS program, there remains a lack of integrated evaluations regarding the ecological effectiveness of such interventions. This thesis aimed to investigate the capacity of urban hydrosystems located in nine riparian parks of Belo Horizonte to provide ecosystem services. These systems were categorized into three distinct types of environmental protection: reference, moderate, and rehabilitated. Hydrosystems were defined as interconnected units composed of streams, springs, and wetlands. The research adopted a multidimensional approach by applying nine ecological parameters inspired by the Urban Stream Assessment System (UsAs), adapted to the Brazilian context. These parameters included flood mitigation, aquifer recharge, carbon sequestration, water quality, and primary productivity. The methodology involved field campaigns across the 2023 hydrological year for urban rivers, and a second campaign in May 2024 for the remaining systems. Environmental protocols (PAR, PAAN, IQA) were applied, alongside laboratory analyses of physical-chemical water parameters, coliforms, organic matter, chlorophyll-a, and organic carbon in both water and soil. The data underwent rigorous statistical treatment through Analysis of Variance (ANOVA) to identify significant differences between hydrosystems and park categories. After processing, the data were normalized and categorized to apply the UsAs protocol, which expresses, in percentage, the ES provision capacity of each hydrosystem. The results showed that reference hydrosystems had the highest ES provision, as expected. However, rehabilitated hydrosystems exhibited statistically similar performance to moderate ones, confirming the thesis hypothesis and attesting to the partial effectiveness of the DRENURBS program in restoring urban river functionality. Additionally, the study confirmed that regulatory and provisioning services contribute equally to the overall ES profile, with no dominant category. Key environmental factors limiting rehabilitated systems from reaching reference-level conditions were identified, particularly water quality and hydrological dynamics. Specific attributes of springs and wetlands within the studied parks were also highlighted. Ultimately, this research advances the field of urban ecology by validating a replicable ES assessment protocol for other metropolises in the Global South and by reaffirming the strategic role of urban parks and ecological river rehabilitations in supporting environmental management and planning.
Assunto
Rios – Recuperação – Teses, Serviços ambientais – Teses, Parques urbanos – Belo Horizonte (MG) – Teses, Hidrologia urbana – Teses
Palavras-chave
Reabilitação de rios, Parques lineares, Belo Horizonte, DRENURBS, UsAs