O Laboratório de Hidrologia Florestal “Engenheiro Agrônomo Walter Emmerich”, localizado no Núcleo Cunha do Parque Estadual da Serra do Mar (PESM), recebe frequentemente a visita de estudantes e de pesquisadores científicos do Brasil e de outros países. Essa estrutura do Instituto de Pesquisas Ambientais (IPA) é um centro de referência em estudos hidrológicos, pois proporciona um ambiente ideal para a observação e análise dos processos hidrológicos em florestas tropicais.
A localização do Laboratório é estratégica, visto que a área é produtora de água. A bacia hidrográfica do Rio Paraíba do Sul abastece inúmeras cidades do Vale do Paraíba em São Paulo e no Rio de Janeiro. Ela tem dois grandes rios que dão inicio ao Rio Paraíba do Sul: o Rio Paraitinga e o Rio Paraibuna. As nascentes do Paraibuna estão a aproximadamente 15 km de distância do Laboratório. Desse modo, toda a pesquisa realizada ali é bastante importante para o conhecimento do comportamento hidrológico da região. O Rio Paraíba do Sul abastece quase 9 milhões de habitantes somente no Rio de Janeiro. O Rio Paraibuna é quase que todo protegido em função do PESM, com exceção desses 15 km que estão fora e têm basicamente agricultura de subsistência e pastagens. Mas quando está dentro do Parque, fica totalmente protegido até a represa de Paraibuna.
Ao longo dos últimos anos, o Laboratório vem recebendo a visita de pesquisadores científicos de instituições polonesas de ensino e pesquisa. Durante o mês de julho de 2022, o engenheiro da computação Adam Marcin Młynarczyk, aluno de doutorado da Faculdade de Geografia e Geociências da Universidade Adam Mickiewicz, integrou o grupo de pesquisa sobre Hidrologia em Ecossistemas Florestais, acompanhando diversas atividades de campo. Esse período permitiu um intercâmbio significativo de conhecimentos e metodologias. Outro destaque foi a visita da engenheira florestal Anna Ilek, professora da Universidade de Ciências da Vida de Poznan (Poznan University of Life Sciences). Ela participou ativamente dos trabalhos de campo e das análises higroscópicas da casca em laboratório entre dezembro de 2022 e fevereiro do ano passado. Recentemente, o IPA recebeu mais duas pesquisadoras polonesas: a engenheira ambiental Karolina Lewinska, professora da Faculdade de Geografia e Geociências da Universidade Adam Mickiewicz, e a agrônoma Agnieszka Dradrach, professora da Universidade de Ciências Ambientais e da Vida de Wroclaw (Wroc ł aw University of Environmental and Life Sciences). Entre 14 e 22 de novembro de 2023, ambas participaram das idas a campo, discutindo novas propostas de cooperação científica e reforçando os laços internacionais no estudo das interações água-dossel. Tanto Adam quanto Karolina, aluno e professora da Universidade Adam Mickiewicz, tiveram suas visitas financiadas pelo governo polonês.
As visitas ocorreram no âmbito do projeto “Desmistificando as interações água-dossel em uma floresta tropical nebulosa: incluindo características de casca em interações chuva-nevoeiro-escoamento pelo tronco”, coordenado pela pesquisadora científica Kelly Cristina Tonello, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) – campus Sorocaba, com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). (Processo nº 2021/11697-9) Além de utilizar as instalações do Laboratório, o projeto recebe apoio ativo dos servidores do Instituto. “No nosso projeto, os pesquisadores do IPA Roberto Starzynski e José Luiz de Carvalho também estão cadastrados na FAPESP como equipe. Eles tiveram um papel muito importante para mim, pois foram meus incentivadores. Se não fosse por eles, o projeto não existiria”, revela Kelly.
O Laboratório desempenha um papel crucial na pesquisa de interações água-dossel, contribuindo para a compreensão dos processos hidrológicos e para a conservação da biodiversidade. As visitas internacionais fortalecem redes de pesquisa e enriquecem o entendimento científico, posicionando o Brasil na vanguarda das pesquisas globais. A instituição de pesquisa científica da Secretaria de Meio Ambiente, Logística e Infraestrutura do Estado de São Paulo (Semil) celebra essas colaborações que destacam a relevância e o impacto do Laboratório no cenário científico mundial.
O corpo técnico do IPA segue historicamente em diversas frentes de atuação em projetos de pesquisa científica que visam a compreensão dos fenômenos hidrológicos. Destacando alguns exemplos, em 2020, foi publicada na Revista do Instituto Florestal uma pesquisa realizada no Laboratório de Hidrologia Florestal que avaliou e comparou os atributos do solo, com diferentes tipos de vegetação, sob as mesmas condições climáticas durante todo o ano. O trabalho foi realizado por pesquisadores do Instituto Florestal em parceria com alunos da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Unesp) – Campus Botucatu. De acordo com José Luiz, esse tipo de pesquisa é importante para a compreensão de diversos fenômenos, tais como a resistência do solo, capacidade de retenção de água, velocidade de infiltração, entre outros. “Essas características podem embasar diversos trabalhos técnicos, desde a produção hídrica, capacidade de carga de trilhas, até a previsão de riscos de deslizamentos de encostas”, exemplifica.
Outro estudo, publicado neste ano no mesmo periódico científico, avaliou a retenção da água da chuva ao nível das copas das árvores em uma área reflorestada há cerca de 70 anos na Estação Experimental de Tupi, em Piracicaba/SP. Ao longo de um ano, todos os eventos de precipitação foram registrados com pluviômetros. Foram realizadas 60 coletas de chuva, totalizando 1.522 mm. Em média, 15,3% da precipitação foi interceptada pela floresta. Os dados gerados por estudos como esses podem contribuir para a prevenção de tragédias como enchentes e deslizamentos de terra.
História do Laboratório e perspectivas futuras
Uma cooperação técnica estabelecida com o governo do Japão na década de 1980 resultou na criação do Laboratório. “Os japoneses dotaram uma área nossa de infraestrutura em hidrologia florestal e capacitaram pesquisadores do Instituto Florestal. A nossa missão era transmitir os conhecimentos para os países da América do Sul e também para os países lusófonos da África. Na década de 1990, foram realizados 10 cursos de manejo de bacias hidrográficas patrocinados pelo governo do Japão. Mas quem deu o curso foram pesquisadores do Instituto”, relata o pesquisador científico Francisco Arcova. O patrocínio dos japoneses terminou em 1999, mas a instituição deu prosseguimento.
A primeira bacia hidrográfica experimental do Laboratório Walter Emmerich começou a ser monitorada em 1982. São décadas de monitoramento contínuo. Estudos hidrológicos são de longo prazo, pois os projetos de hidrologia florestal dependem em parte da variabilidade climática. “O clima em regiões tropicais varia bastante entre os anos. Então é preciso ter uma série histórica representativa para que se possa realmente confiar nos resultados”, ressalta o pesquisador. E não é qualquer laboratório um que tem uma série histórica de tantos anos.
Atualmente, Rafael Bignotto, especialista ambiental do IPA, coordena projeto para aquisição de novos equipamentos e revitalização da infraestrutura do Laboratório, que conta com recursos oriundos de Compensação Ambiental. (Processo SMA 12338/2023). Os equipamentos atualmente existentes, originários do convênio firmado entre os governo de São Paulo e o do Japão, encontram-se desgastados devido ao longo período de operação, acarretando falhas nos registros hidrológicos. Serão substituídos os equipamentos de monitoramento de três microbacias hidrográficas e de coleta e de análise dos dados registrados, utilizados para para medição da precipitação e dos componentes dos escoamentos superficial e de base, infiltração, interceptação e evapotranspiração, além de equipamentos para monitoramento de água subterrânea. Além disso, está prevista no projeto a aquisição de pluviógrafos digitais e dataloggers medidores de nível d’água e temperatura, utilizados para registrar a precipitação e o deflúvio (volume de água que escoa das microbacias hidrográficas), bem como leitores destes registros (cabos e tablets) e computadores para o processamento das informações. A estação meteorológica também deverá ser substituída. O plano de trabalhou prevê a utilização de R$ 223 mil.
“O projeto de revitalização já está acontecendo. Já compramos os computadores e agora estamos licitando os outros equipamentos”, revela Rafael. A substituição dos antigos equipamentos analógicos por digitais deverá não apenas dar continuidade à série histórica de dados de monitoramento hidrológico de microbacias hidrográficas, mas também abrir um leque de oportunidades para pesquisas em conjunto com universidades e instituições de pesquisa científica.