Modeling the impacts of climate extremes and multiple water uses to support water management in the Icó-Mandantes Bay, Northeast Brazil

The hydropower production, water supply and aquaculture services of the Itaparica Reservoir are of immense importance for the Brazilian Northeast. Uncontrolled water resources consumption (e.g. irrigation, water supply), climate and land use change effects deteriorated the water quantity and quality in the reservoir, leading to socio-economic and environmental problems. In this work, a depth-averaged shallow water model was set up for the Icó-Mandantes Bay, one major branch of the reservoir, using the open TELEMAC-MASCARET system. The aim was to assess the impacts of the newly built water diversion channel, as well as the effects of a flood and tracer transport from an intermittent tributary, both located in the bay. An alternative approach to estimate the water retention times was additionally implemented. The simulations showed that though the diversion channel did not significantly influence the hydrodynamics of the bay, it is necessary to continuously monitor water quality parameters in the withdrawal, especially during rainy periods after droughts, because of the nutrient inputs from the tributary and the overflows of the nearby drainage systems. Management measures adapting to the continuously changing natural conditions and anthropogenic impacts are thus indispensable and the model presented can be a valuable supporting tool for this purpose.BMBF, 01LL0904A, Verbundvorhaben INNOVATE: Nachhaltige Nutzung von Stauseen durch innovative Kopplung von aquatischen und terrestrischen Ökosystemfunktionen - Teilvorhaben 1: Verbundkoordination, Grüne Leber und Ökonomi

DESAFIOS PARA A SUSTENTABILIDADE DA PISCICULTURA NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO SÃO FRANCISCO

A piscicultura tem sido implantada em açudes, reservatórios e perímetros irrigados na Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco, localizado no Nordeste brasileiro, como uma alternativa de subsistência e renda para a população. O objetivo desse estudo é avaliar os desafios da sustentabilidade da atividade econômica da piscicultura na Bacia Hidrográfica do São Francisco e propor ações alternativas. Apesar dos benefícios sociais e econômicos, a atividade causa impactos ambientais em corpos d'água quando não é bem manejada. Além disso, problemas como conflitos entre os usos múltiplos da água, dificuldade de obter a licença ambiental devido à burocracia, lançamento de quantidades substanciais de rações, fertilizantes e medicamentos veterinários que podem resultar em eutrofização como consequência do aumento de nutrientes e alta produtividade de algas, mortalidade de peixes devido à abertura dos vertedouros dos reservatórios, escassez de água relacionada a uma severa seca que afetou a região desde 2012 foram relacionados à Bacia do Rio São Francisco. Há muitos desafios para a sustentabilidade da atividade econômica na região. Apesar do potencial produtivo da Bacia do Rio São Francisco, a produção ainda permanece abaixo do esperado. É necessário fortalecer as associações e cooperativas de pequenos produtores por meio de financiamento, capacitação técnica, melhoria da infraestrutura, investimentos públicos e privados, fornecimento de alevinos, custo de transporte mais barato, melhores estradas, entre outras ações

A importância dos espaços públicos e áreas verdes pós-pandemia na cidade de São Paulo (SP)

As cidades estão sofrendo profundas transformações no campo da saúde, cultura, relações sociais, e principalmente na vida urbana, provocando inúmeras reflexões e questionamentos ao modelo de cidade que poderá ser desfrutada pós-pandemia da COVID-19, destacando a importância e o papel dos espaços públicos e das áreas verdes em períodos excepcionais como no caso da pandemia e para o futuro da vida urbana. Diante da atual situação, este artigo tem por objetivo recomendar diretrizes de convivência e de uso adequado para as áreas verdes e espaços públicos, compatíveis com as exigências da saúde pública para o período da pandemia, até que se tenha uma vacina eficiente, e ao mesmo tempo, colaborar com diretrizes para uma qualidade de vida urbana com maior valorização das áreas verdes, vencida a pandemia. Esse estudo foi baseado na Pesquisa Emoções Momentâneas: Comportamentos e Hábitos Cotidianos Pós-Pandemia (XIMENES et al., 2020), nas revisões de literatura técnica e científica, nas análises das informações disponíveis e no mapeamento das áreas verdes do município de São Paulo. A ressignificação das cidades pós-pandemia deverá abordar a implementação de novas políticas públicas, e meios de apropriação e convivência dos espaços públicos, parques e áreas verdes da cidade de São Paulo, tornando-os mais humanizados, seguros e inclusivos; trabalhando estratégias integradas ao desenvolvimento urbano sustentável na retomada das atividades de lazer, cultura, gastronomia e entretenimento.Cities are undergoing profound transformations in the fields of health, culture, social relations, and especially in urban life, causing numerous reflections and questions to the city model that can be enjoyed after the pandemic of COVID-19, highlighting the importance and the role of public spaces and green areas in exceptional periods as in the case of the pandemic and for the future of urban life. In view of the situation, this article aims to recommend guidelines for coexistence and proper use of green areas and public spaces, compatible with public health requirements for the pandemic period, until an efficient vaccine is obtained, and, at the same time, collaborate with guidelines for the quality of urban life with greater appreciation of green areas after the pandemic is over. This study was based on the Momentary Emotions Research: Post-Pandemic Behaviors and Daily Habits (XIMENES et al., 2020), on the reviews of technical and scientific literature, on the analysis of the available information and on the mapping of the green areas in the city of São Paulo. The resignification of post-pandemic cities should address the implementation of new public policies, and means of appropriation and coexistence of public spaces, parks and green areas in the city of São Paulo. This will make them more humanized, safe and inclusive; development strategies integraded to sustainable urban development in the return of leisure, culture, gastronomy and entertainment activities

Impact of Environmental Sciences on the United Nations 2030 Agenda: challenges and advances from the experience of forming thematic clusters

Os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) que compõem a Agenda 2030 da Organização das Nações Unidas (ONU) constituem-se como ferramenta significativa para avançar na agenda da sustentabilidade em diferentes níveis, desde o local até o global. A área das Ciências Ambientais da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) tem propiciado diálogos sobre o tema e vem construindo iniciativas que buscam mensurar a contribuição da pós-graduação brasileira quanto à sua contribuição no alcance dos ODS. Este reporte técnico teve o objetivo de apresentar os resultados do II Encontro Acadêmico “Impacto das Ciências Ambientais na Agenda 2030”, realizado nos dias 8 e 9 de junho de 2022, no Instituto de Estudos Avançados da Universidade de São Paulo (IEA/USP), e refletir sobre as ações para a implementação da Agenda 2030 nas Ciências Ambientais no Brasil. O evento teve como objetivo discutir a incorporação dos ODS nas atividades de ensino, pesquisa e extensão e dar início à iniciativa de formação de clusters temáticos (CTs), espaços coletivos que estimulam conexões interinstitucionais e interdisciplinares. De acordo com a avaliação conduzida entre os participantes, o evento foi considerado bem-sucedido, com ampla participação e exposição dos avanços de todos os CTs, possibilitando apontar estratégias para ampliar as oportunidades de trabalhos em rede e colaborações. Os diálogos indicam que há desafios, como a efetiva participação dos programas, a compilação e divulgação de informações sobre impacto e o trabalho com discentes e egressos. As sugestões incluem a realização anual e itinerante do evento, a indicação e o engajamento de coordenadores adjuntos nos CTs e a inclusão de momento para elaboração de propostas que fundamentem políticas públicas.The Sustainable Development Goals (SDGs) that make up the United Nations’ (UN) 2030 Agenda serve as a significant tool for advancing the sustainability cause at different levels, from local to global. The Environmental Sciences Area of the Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES) has facilitated dialogues on the subject and has been building initiatives to measure the contribution of Brazilian graduate education to the achievement of the SDGs. This technical report aimed to present the results of the 2nd Academic Meeting “Impact of Environmental Sciences on the 2030 Agenda”, held on June 8 and 9, 2022, at the Institute of Advanced Studies of the University of São Paulo, and to reflect on actions for the implementation of the 2030 Agenda in Environmental Sciences in Brazil. The event aimed to discuss the incorporation of the SDGs into teaching, research, and extension activities, and to initiate the formation of thematic clusters (TCs), collective spaces that stimulate interinstitutional and interdisciplinary connections. According to the evaluation conducted among the participants, the event was considered successful, with broad participation and presentation of the advancements made by all TCs, enabling the identification of strategies to expand networking opportunities and collaborations. The discussions indicate that there are challenges, such as the effective participation of programs, the compilation and dissemination of information on impact, and working with students and alumni. Suggestions include holding the event annually and in different locations, appointing and engaging assistant coordinators in the TCs, and including a moment for the development of proposals that underpin public policies

Avaliação do período reprodutivo de peixes nativos de importância econômica em reservatório do semiárido brasileiro

O período de defeso das espécies de peixes é estabelecido por lei, através da instrução normativa nº 48/2005, a qual objetiva garantir a sobrevivência das espécies ícticas ao menos durante a fase inicial de seu desenvolvimento. Esta lei é uma importante ferramenta para a conservação das espécies nativas da bacia do rio São Francisco, uma vez que as características naturais do rio foram modificadas com a construção de hidroelétricas, que geram potenciais impactos negativos aos aspectos reprodutivos da ictiofauna. O objetivo do presente estudo foi caracterizar a reprodução das espécies curimatã (Prochilodus argenteus), curvina-bicuda (Pachyurus francisci), piranha (Pygocentrus piraya) e pirambeba (Serrasalmus brandtii) e confirmar o período de defeso, subsidiando informações para um manejo mais adequado das espécies. Os exemplares foram coletados mensalmente, entre o período de junho/2013 a maio/2014, em conjunto com as colônias de pescadores dos municípios de Petrolândia, Floresta, Itacuruba e Belém de São Francisco, Estado de Pernambuco. Foram observados os estádios maturacionais e mensurada a intensidade reprodutiva, através do Índice de Atividade Reprodutiva (IAR) das espécies além do cálculo do índice gonadossomático das fêmeas capturadas no reservatório de Itaparica. Todas as espécies estudadas apresentam um mínimo de 50% de aproveitamento do período de defeso, equivalente a dois meses de picos de maturação sexual. P. argenteus foi a única espécie a apresentar diferença significativa (p=0,000052) na relação do IGS com os meses, apresentando pico reprodutivo nos meses de janeiro a maio, além dos maiores valor do IAR em janeiro e fevereiro. P. francisci apresentou um pico reprodutivo com atividade reprodutiva intensa (10 < IAR ≤ 20), e P. piraya e S. brandtii, apresentaram grau de desenvolvimento dos ovários entre moderado e intenso em grande parte dos meses do ano. Quanto aos aspectos ambientais, a precipitação apresentou relação positiva principalmente para P. piraya e S. brandtii e a vazão afluente apresentou relação negativa para P. argenteus para o IGS máximo (p=-0,873), IGS médio (p = -0,918) e o IAR (p = -0,909). Logo, podemos confirmar que o período de defeso vem apresentando importante função na conservação das espécies nativas estudadas no reservatório de Itaparica, mas se faz necessário acompanhar as alterações dos fatores ambientais uma vez que eles apresentam relação direta com o pico reprodutivo das espécies.The closed season of the fish species is defined by law, by the Normative Ruling No. 48/2005, which aims to ensure the survival of the fish species at least during the initial phase of its development. This law is an important tool for the conservation of the native species of the São Francisco river basin, since the natural characteristics of the river have been modified with the construction of the hydroelectric, which generates potential negative impacts to the reproductive aspects of the fish. This research was aimed to characterize the reproduction of the curimatã (Prochilodus argenteus), curvina-bicuda (Pachyurus francisci), piranha (Pygocentrus piraya) and pirambeba (Serrasalmus brandtii) species and confirm the closed season, supporting information for a more adequate management of the species.The samples were collected monthly, between June/2013 and May/2014, together with the fishermen colonies of the towns of Petrolândia, Floresta, Itacuruba and Belém de São Francisco, in the State of Pernambuco. The maturational stages were observed and the reproductive intensity was measured based on the Reproductive Activity Index (RAI) of the species and the estimation of the GSI of females captured in the Itaparica reservoir. All species have a minimum of 50% recovery in the closed season, equivalent to two months of sexual maturation peaks. P. argenteus was the only species to show a significant difference (p = 0.000052) in the relationship between the GSI and the months throughout the year, with the reproductive peak from January to May, as well as a higher value of the RAI in January and February. P. francisci presented a reproductive peak with intense reproductive activity (10<RAI≤20), and P. piraya and S. brandtii presented from a moderate to an intense degree of development of the ovaries in most months of the year. As for the environmental aspects, the precipitation had a positive relationship mainly with P. piraya and S. brandtii and the inflow showed a negative relationship with P. argenteus for the maximum GSI (p= -0.873), for the average GSI (p= -0.918) and the RAI (p= -0.909). Therefore, we can confirm that the closed season has played an important role in the conservation of the native species studied in the Itaparica reservoir, but it is necessary to monitor the changes in the environmental factors since they have a direct relationship with the reproductive peak of the species

Artisanal fisheries of the Itaparica reservoir, São Francisco River, Brazil : socioeconomic profile, environmental dynamics, and management recommendations

Currently, artisanal fisheries in fresh water reservoirs have been losing ground to commercial fish farming and a great deal of fishery resources are being threatened by human interventions, such as reservoir management and increasing net-cage aquaculture. This study aims to understand the impacts of environmental changes on fishery resources and analyse the migratory fish breeding season as a missing link for fishery management in the semi-arid area of the São Francisco River Basin. Among the 870 fishermen operating in the Pernambuco part of the Itaparica Reservoir, 10% were interviewed and affirmed that fish stocks have been compromised due to the closed fishing period’s incoherence, exotic species insertion, and changes to the river flow caused by reservoir construction and operation. A significant correlation was observed between the Reproductive Activity Index (RAI) and precipitation (p = 0.745) as well as between the RAI and the river’s flow (p = −0.909). This shows how important it is to consider both the semi-arid climate setting and reservoir operation in determining the closed period which should safeguard fish reproduction. Monitoring the fish reproduction period and research on the reproductive biology of native fish species is needed in the São Francisco River Basin’s different stretches in order to guarantee valuable fish stocks and fisheries maintenance. Integrated action between the fish resource users, civil society, and federal bodies/agencies is essential in order to mitigate impacts and improve fish production systems, not only in Brazil, but in other regions experiencing a similar scenario

The starting points of the research: regional introduction; 1.2 Residence times of water and dissolved contamination; 1.3 Impacts of potential flash floods from ephemeral and intermittent tributaries; 1.4 Limit the nutrient emissions from netcage aquaculture 4.6 Rethinking the controversial water diversion project (“transposição”)

INNOVATE was a comprehensive, collaborative, and binational research project. It ran from January 2012 through December 2016. Brazil and Brazil’s Northeast in particular suffered from a severe drought period from 2012 onwards. Management and governance of natural resources faced serious challenges related to access to water. Important long-term drivers that call for recurrent adaptation of actions are land use change, population growth, climate change, and conflicts from the multiple uses of water. The scientific project addressed this complex situation through research aimed at suggesting practices and pathways towards ecologically and socioeconomically sound management of land, water and biodiversity. The INNOVATE project had one focus on the entire watershed of the São Francisco River and another one on a portion of the watershed – the Itaparica Reservoir and the semi-arid area north of the artificial lake. Researchers with different backgrounds worked within their disciplines, in groups (interdisciplinary) and together with stakeholders (transdisciplinary). The Guidance Manual is a compilation of actor-relevant content extracted from the scientific research results. Most recommendations put forward can be adapted as principles and standards for reservoir and semi-arid regions elsewhere in the world