Os rios que ‘respiram’ gases de efeito estufa

“Embora a magnitude das emissões de carbono de nossos rios seja pequena em relação à decorrente da queima de combustíveis fósseis em nossas atividades diárias, sua contribuição para o orçamento total de gases de efeito estufa de Hong Kong não deve ser ignorada e deve ser minimizada na medida do possível para mitigar mudanças climáticas futuras”, diz Lai.

Atividade microbiana

Os rios da região dos Novos Territórios de Hong Kong não são incomuns a esse respeito.

Surpreendentemente, os rios são uma fonte significativa de gases de efeito estufa em todo o mundo.

Estima-se que rios e córregos liberem até 3,9 bilhões de toneladas de carbono a cada ano (cerca de quatro vezes a quantidade de carbono emitida anualmente pela indústria global de aviação).

Quando você leva em conta a área relativamente pequena ocupada pelos rios do planeta, esse número é notavelmente grande.

Além disso, estima-se que sistemas aquáticos como rios e lagos contribuam com mais de 50% para o metano atmosférico, e as emissões globais de N2O dos rios ultrapassaram 10% das emissões humanas.

A razão é que “os rios recebem grandes quantidades de carbono e nitrogênio das paisagens que drenam”, diz Sophie Comer-Warner, biogeoquímica e pesquisadora da Universidade de Birmingham.

“Costumava-se pensar que os rios apenas transportavam esses elementos para o oceano, mas agora sabemos que eles têm altas taxas de reatividade biogeoquímica.”

Em outras palavras, as várias formas de carbono e nitrogênio que os micróbios recebem são decompostas em outras formas, geralmente através da respiração aeróbica ou anaeróbica, que liberam CO2 e também podem liberar metano e N2O.

“Até certo ponto, os rios que atuam como fonte de CO2 e outras emissões de efeito estufa para a atmosfera são uma parte natural do ecossistema”, diz Comer-Warner.

“No entanto, as emissões provavelmente aumentarão devido à condição ou saúde dos rios”.

Para rios urbanos em particular, emissões mais altas estão se tornando um problema crescente.

Em alguns casos, os rios urbanos emitem quatro vezes mais do que a quantidade de gases de efeito estufa do que os rios em locais naturais.

Um estudo recente avaliou as emissões de CO2, metano e N2O do sistema fluvial urbano de Cuenca, no Equador, e encontrou uma clara tendência entre a qualidade da água e as emissões de gases de efeito estufa: quanto mais poluídos os locais, maiores suas emissões.

De fato, o estudo descobriu que, quando a qualidade da água do rio piora, sua contribuição para o aquecimento global pode aumentar em uma ordem de magnitude.

“Pela nossa estimativa, quando os rios ficam poluídos, seu potencial de aquecimento global (PAG) pode aumentar de duas a 10 vezes”, diz Long Tuan Ho, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Ghent, na Bélgica, e autor do estudo.

“Quando a qualidade da água do rio se deteriorou de aceitável para poluída, a concentração de CO2 e CH4 nos rios aumentou dez vezes, enquanto as concentrações de N2O aumentaram 15 vezes.”

Ho e sua equipe descobriram que o aumento das emissões de gases de efeito estufa dos rios também estava altamente correlacionado às mudanças no uso da terra e na cobertura da terra ao redor dos rios.

Particularmente, as concentrações médias de CO2 e N2O dos sítios próximos às áreas urbanas foram cerca de quatro vezes maiores do que as dos sítios naturais, enquanto essa relação foi de 25 vezes no caso do metano.

“Essas descobertas destacam os impactos do uso e cobertura da terra na produção de gases de efeito estufa nos locais que foram contaminados por descargas de esgoto e escoamento superficial”, diz Ho.

Depois de entrar nos corpos de água doce que fluem, poluentes como compostos de nitrogênio e poluição da atividade humana são convertidos em gases de efeito estufa por microorganismos.

Especificamente, quando o oxigênio dissolvido nos rios cai por causa da poluição, as bactérias anaeróbicas mineralizam a matéria orgânica para produzir CO2 e metano, enquanto as bactérias desnitrificantes convertem nitrato (NO3) em óxido nitroso (N2O).

“Esses processos foram verificados em nossa pesquisa por meio da aplicação de aprendizado de máquina”, diz Ho.

“Em particular, o oxigênio dissolvido, as concentrações de compostos de nitrogênio e as características do fluxo do rio foram identificados como os principais fatores influentes nas emissões dos rios”.

Água mais limpa, ar mais limpo

Portanto, o fato é que os rios estão sendo poluídos por atividades humanas, especialmente nas áreas urbanas, o que acaba causando maiores emissões de gases de efeito estufa.

Verificou-se que mais da metade da população mundial vive a menos de 3 km (1,8 milhas) de um corpo de água doce de superfície, incluindo redes fluviais.

Esse aumento da urbanização introduziu um grande número de contaminantes nos rios, pois mais de 80% das águas residuais municipais ainda são despejadas diretamente no meio ambiente.

A maioria dos poluentes vem de águas residuais não tratadas, escoamentos agrícolas e aumento do acúmulo de sedimentos.

Isso continua a fazer com que os corpos d’água urbanos poluídos se tornem um hotspot significativo para as emissões de gases de efeito estufa.

E prevê-se que as emissões de gases de efeito estufa dos rios devem aumentar.

“Dada a crescente urbanização e a intensificação da agricultura e da aquicultura, a contribuição dos rios para a mudança climática no futuro provavelmente será muito maior do que a estimativa atual”, diz Ho.

No entanto, há esperança de que a restauração do rio (incluindo a redução da poluição) ajude a diminuir a taxa de emissões.

“Nossa pesquisa implicou que, quando a qualidade da água dos rios poluídos melhorou para boa qualidade, a concentração de CH4 encontrada nos locais pode reduzir em 10 vezes”, diz Ho, “enquanto as concentrações de CO2 e N2O podem diminuir em quatro vezes”.

Assim, os resultados sugerem que melhorar a qualidade da água pode realmente fazer uma diferença significativa. Para esse fim, vários programas foram implementados para restaurar e reabilitar rios reduzindo a poluição, como o Green Deal da UE, a Diretiva-Quadro da Água da UE e a Lei da Água Limpa nos Estados Unidos.

“Esses programas tiveram tremendos impactos positivos na melhoria da qualidade da água dos rios, reduzindo o risco de inundações, restaurando o habitat e aumentando a biodiversidade globalmente”, diz Ho.

Enquanto isso, Ho sugere que uma série de medidas de prevenção podem ajudar a reduzir a poluição e, por sua vez, reduzir as taxas de emissões de gases de efeito estufa dos rios.

Melhor tratamento de águas residuais e aumento do número de instalações de tratamento de águas residuais, bem como a introdução de corredores de amortecimento ao redor dos rios para reduzir o fluxo de poluentes e restabelecer a forma natural do canal e o regime de fluxo natural para evitar o acúmulo de sedimentos podem ajudar a reduzir as emissões dos rios.

Da mesma forma, em Hong Kong, Lai, que realizou o estudo que mediu as emissões de gases de efeito estufa de 15 rios urbanos, sugere que a poluição pode ser reduzida minimizando o uso excessivo de fertilizantes em campos agrícolas e expandindo a rede de esgoto para ainda mais populações rurais.

Atualmente, cerca de 6% da população de Hong Kong permanece desconectada dos sistemas de esgoto, mas o governo está trabalhando para expandir a rede.

Atualmente, Lai e sua equipe estão finalizando os resultados de seu estudo e, como Ho, planejam compartilhar as descobertas com governos e ONGs relevantes para informá-los sobre os benefícios adicionais de melhorar a qualidade da água dos rios.

“Embora a qualidade do rio de Hong Kong em geral tenha melhorado significativamente nas últimas décadas, devido a várias medidas do governo (por exemplo, legislação, estabelecimento de rede de esgoto), ainda há espaço para melhorias, especialmente para rios nos Novos Territórios do Noroeste”, diz Lay.

“Reduzir a poluição por nutrientes, em particular, não apenas melhoraria a qualidade da água para a fauna, mas ao mesmo tempo ajudaria a reduzir as emissões de gases de efeito estufa e mitigar as mudanças climáticas”.