1. Introdução

O ser humano adquiriu, ao longo de sua história, uma grande capacidade de alterar a natureza, melhorando ou piorando sua qualidade, ou seja, aproveitando bem as funções que a natureza pode executar ou degradando-a e, assim, deixando de aproveitar suas funções.

Um dos elementos que compõem o ambiente natural e que podem passar por essa degradação, são os rios. Os rios podem refletir os processos que ocorrem na área de sua influência de escoamento, sejam eles antrópicos ou naturais (^{SARAIVA, 1999}), porém são os processos derivados das ações antrópicas os que mais ameaçam a integridade desses ambientes, impactando o habitat, a qualidade da água e a biota aquática (^{KARR, 1999}, ^{ALLAN, 2004}).

Dentre os processos que mais alteram o ambiente está o de urbanização, que ocorrendo de forma desordenada, devido à ausência ou ineficiência de planejamento, provoca impactos ambientais negativos muitas vezes irreversíveis.

^{Tucci (1999}) faz uma relação dos principais impactos negativos da urbanização nos sistemas fluviais, dentre os quais se destacam: (i) o aumento da vazão máxima dos rios devido à impermeabilização das superfícies e ao aumento da capacidade de escoamento através de dutos e canais pluviais, bem como à intensificação das precipitações críticas de baixa duração, dada pelo aumento da temperatura do ambiente e produção de ilhas de calor; (ii) o aumento da produção de sedimentos e material sólido ocasionado pela desproteção das superfícies dada pela supressão da vegetação, que provocam o assoreamento e redução da capacidade de escoamento dos rios; (iii) deterioração da qualidade da água, pelo aporte de poluição difusa e pontual ao rio. Adicionalmente a estes, existem os impactos causados pela forma desorganizada de implantação da estrutura urbana, como projetos e obras de drenagem inadequados ou a utilização em larga escala da canalização dos rios, sem o devido estudo dos efeitos à jusante.

A compreensão desses processos em toda sua complexidade requer uma visão integradora, para além da qualidade da água, conforme enfatiza ^{Rodrigues (2009}):

Os ecossistemas aquáticos são integrados por componentes e processos bem mais amplos do que uma análise focada apenas no componente água permite contemplar. A compreensão de todos esses componentes e processos, bem como da qualidade global do sistema só é possível a partir de uma análise que integre todos os fatores inter-atuantes envolvidos. Esta análise deve englobar, além das características intrínsecas à determinação da qualidade da água, também aquelas que determinam a qualidade do meio, bem como a relação entre estas características (^{RODRIGUES, 2009}, p. 8).

Dentre as formas de análise integrada dos sistemas aquáticos encontra-se o Protocolo de Avaliação Rápida de Rios (PAR), uma ferramenta simplificada de avaliação da estrutura e funcionamento dos ambientes fluviais, que permite estabelecer uma pontuação para o estado em que o rio se encontra (^{CALLISTO et al., 2002}; ^{RODRIGUES, 2008}; ^{RADTKE, 2015}).

O PAR tem sua origem no Protocolo de Avaliação Visual de Habitat -Visual-based Habitat Assessment - que integra os Protocolos de Bioavaliação Rápida - Rapid Bioassessment Protocols (RBPs), desenvolvidos para atender a necessidade de reestruturação dos programas de monitoramento norte-americanos, de forma a suprir as demandas que despontaram na década de 1980. Esses protocolos são ferramentas de monitoramento de baixo custo, cientificamente válidos e que geram resultados rápidos para as decisões de gestão (^{BARBOUR et al., 1999}).

Apesar da ampla utilização por órgãos ambientais dos protocolos de avaliação física dos habitats para monitoramento de recursos hídricos nos EUA e em outras regiões do mundo, o uso destes protocolos é pouco difundido no Brasil (^{BERSOT, MENEZES, ANDRADE, 2015}), sendo considerados, principalmente, no âmbito acadêmico.

No Brasil, os protocolos de avaliação rápida das condições físicas do ambiente recebem várias denominações, tais como: Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats (^{DILLENBURG, 2007}, ^{KRUPEK, 2010}, ^{FRANÇA et al., 2010}), Protocolos para Avaliação Rápida de Integridade Ambiental de Rios e Riachos (^{MINATTI-FERREIRA; BEAMOUND, 2004}, ^{MINATTI-FERREIRA; BEAMOUND, 2006}), Protocolo de Caracterização de Condições Ecológicas (^{CALLISTO; MORENO, 2006}) e Protocolo de Avaliação Ecológica Rápida (^{PIMENTA; PENA; GOMES, 2009}).

No caso dos sistemas fluviais, a maioria dos estudos brasileiros utiliza, na íntegra ou adaptados, o protocolo de ^{Callisto et al. (2002}) ou o de ^{Rodrigues e Castro (2008}). No primeiro, os autores modificaram os protocolos da Agência de Proteção Ambiental de Ohio (EUA) (^EPA,1987) e de ^{Hannaford et al. (1997}), fazendo adaptações para as condições dos ecossistemas fluviais nos estados de Minas Gerais e Rio de Janeiro; o protocolo modificado foi aplicado em trechos de rios no Parque Nacional da Serra do Cipó (MG) e no Parque Nacional da Bocaína (RJ), por estudantes de graduação em Ciências Biológicas e pós-graduação em Ecologia da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), sendo utilizado como ferramenta de monitoramento e de ensino e pesquisa. O PAR de ^{Rodrigues e Castro (2008)} também foi proposto como ferramenta de monitoramento, mas com o enfoque de promover a participação social na gestão dos recursos hídricos. Após uma oficina de capacitação, voluntários aplicaram em trechos de rios de alto e baixo curso inseridos em campos rupestres, o protocolo que foi adaptado de ^{Barbour et al (1999}), tendo como situação referência as condições ambientais encontradas no interior do Parque Estadual do Itacolomi, Ouro Preto (MG).

Tomando estes dois protocolos como base, Campos e ^{Nucci (2019}) fizeram adaptações para aplicação do protocolo em rios urbanos. O procedimento consistiu na compatibilização e posterior seleção dos critérios, de forma a atender recortes espaciais para estudos realizados em rios localizados em áreas urbanas. Novos critérios foram criados e os parâmetros indicativos das condições do rio foram adaptados para uma linguagem mais acessível ao público geral, de forma a contribuir com a utilização do PAR pela comunidade, favorecendo a participação social.

O protocolo adaptado por Campos e ^{Nucci (2019}) foi aplicado, pelos próprios autores, no rio Palmital (Região Metropolitana de Curitiba -RMC). Os resultados demonstraram algumas inconsistências entre os critérios e parâmetros propostos e o observado em campo, fato que levou ^{Campos (2020)} a realizar uma análise detalhada das divergências e similaridades entre este PAR e o ambiente e posterior triangulação destas informações com a literatura especializada, resultando no então denominado Protocolo de Avaliação Rápida de Rios Urbanos (PARU).

O PARU compreende critérios e parâmetros que buscam expressar as particularidades da paisagem fluvial urbana, pouco explorada em outros protocolos, principalmente naqueles baseados em ambientes minimamente degradados.

O objetivo deste trabalho é, portanto, apresentar o Protocolo de Avaliação Rápida de Rios Urbanos (PARU) e os resultados de sua aplicação em quatro pontos do rio Palmital (Curitiba, Paraná, Brasil), discutindo sua potencial utilização como uma ferramenta de monitoramento ambiental.

2. Método

O rio Palmital é afluente da margem direita do rio Iraí que, junto com o rio Atuba, entre outros da parte leste do município de Curitiba, formam o rio Iguaçu, o maior rio totalmente paranaense. Ao longo de seus 1.320 km de extensão, o rio Iguaçu passa pelos três planaltos paranaenses até desaguar no rio Paraná (^{SUDERHSA, 2002}, ^{SEMA-PR, 2010}).

Essa área de planalto, conhecida como a do Alto Iguaçu, está próxima aos contrafortes da Serra do Mar, com nascentes de rios que alimentam represas, compondo importantes áreas de mananciais que fornecem água para a RMC.

O rio Palmital apresenta uma vazão de 372 l/s e sua bacia hidrográfica abrange uma extensão territorial de aproximadamente 93 km², na qual estão inseridos parte do município de Colombo, em sua montante, e parte do município de Pinhais, na região de jusante (^{ANDREOLI, 1999}, ^{SUDERHSA, 2002}), conforme pode ser observado na Figura 1.

A bacia de drenagem do rio Palmital apresenta diversos usos, predominando o uso urbano na parte inferior e rural na parte superior, embora com ocorrência de núcleos urbanos dispersos (^{SUDERHSA, 2002}). As áreas urbanas da bacia são densamente povoadas e influenciam negativamente na qualidade da água do rio Palmital, apesar de sua bacia fazer parte da área de interesse de proteção dos mananciais de abastecimento da RMC, definida pelo Decreto Estadual Nº 4435/2016 (^{PARANÁ, 2016}).

Do rio Palmital foram selecionados quatro pontos para a aplicação do protocolo (Figura 2), definidos com base em dois critérios: 1) acessibilidade aos pontos para observação e 2) diversidade de ambientes para melhor abranger todos os critérios e parâmetros do protocolo.

O protocolo utilizado foi o PARU (^{CAMPOS, 2020}), cujos critérios e parâmetros estão descritos e apresentados no Quadro 1.

Figura 1 Localização da bacia do rio Palmital. 

Figura2 Localização dos pontos de observação 

Fonte: ^{Campos (2020})

Quadro 1 - Protocolo de avaliação rápida de rios urbanos (PARU)  Legenda: MD = margem direita; ME = margem esquerda.  

O quadro 1 foi utilizado para as anotações em trabalho de campo, que foi realizado no dia 18 de junho de 2020. Para cada critério foi atribuída uma pontuação referente ao estado em que o rio se encontra no ponto observado, sendo que o somatório das notas indica a condição geral do rio naquele ponto.

Os três primeiros critérios possuem relação com as margens do rio, cuja avaliação em campo ocorre separadamente, margem direita (MD) e margem esquerda (ME), sendo feita, posteriormente, a média destas notas.

Destaca-se, no quadro 1, a escala gradativa das notas, que flexibiliza a escolha da nota dentro de um mesmo parâmetro representativo da condição do rio, o que amplia as possibilidades de avaliação em campo e favorece a diferenciação das condições entre os pontos de observação.

A condição do ponto analisado é dada pela somatória da pontuação das notas, conforme Tabela 1.

A condição ótima indica um rio recuperado, enquanto a boa aponta um rio alterado, mas com alguma qualidade. Na condição regular o rio apresenta impactos negativos relevantes, com perda significativa de sua qualidade, que passa a ser muito maior na condição ruim, em virtude do elevado impacto negativo.

Resultados e discussão

Como as condições hidrometeorológicas interferem nas condições do rio e no próprio resultado do PARU, antes de apresentá-los é importante destacar que a primeira observação in locu na ocasião da aplicação do protocolo, no dia 18 de junho de 2020, foi que o nível do rio estava baixo. Na ausência dos dados de vazão, foram utilizados dados pluviométricos para representar as condições hidrometeorológicas, por proporcionarem informações, mesmo que indiretas, acerca da condição de fluxo e preenchimento do canal fluvial.

Dados da estação pluviométrica Curitiba, código 02549006 do INMET, localizada na Bacia do Alto Iguaçu, demonstram que a precipitação nos primeiros dezoito dias de junho de 2020 totalizaram 96,0 mm, valor acima da média para este mês nesta estação, segundo o estudo de pluviometria apresentado no Plano de Bacia do Alto Iguaçu e Afluentes do Alto Ribeira (^{SUDERHSA, 2007}). No entanto, a precipitação na mesma estação pluviométrica foi em média 20% do total esperado para o trimestre antecedente, representando um volume consideravelmente inferior à média mensal nestes meses, conforme demonstrado na Figura 3, corroborando com a observação visual do baixo nível de água do rio Palmital no dia da aplicação do protocolo.

Fonte: www.inmet.gov.br

Figura 3 Chuva acumulada mensal na Estação Curitiba (março a junho - 2020) 

Cabe, também, o destaque para a atual situação precária do abastecimento público de água para a região, que está passando por interrupções semanais no fornecimento de água que é controlado pela Companhia de Saneamento do Paraná (Sanepar). O rodízio, implantado em março de 2020, reduz diariamente o fornecimento de água para 20% da população e é uma das medidas adotadas para garantir o abastecimento público diante do preocupante nível de água dos quatro reservatórios de abastecimento da RMC, que registram em julho a média de 34% (^{PARANÁ, 2020}).

Os dados oriundos da aplicação do PARU apontaram que a condição geral do rio Palmital nos pontos observados varia de ruim a regular, sendo que a pior condição foi constatada no ponto 2 e a melhor no ponto 3, conforme Tabela 2 e Figura 4.

Fonte: Elaborado pelos autores

Figura 4 Condição geral do rio Palmital 

O uso da terra no entorno dos pontos de observação é predominantemente residencial, apesar de serem avistados alguns comércios e indústrias. Além dos espaços edificados e espaços viários pavimentados, encontram-se fragmentos de mata ciliar nos quatro pontos, estando a cobertura vegetal em melhor estado de conservação nos pontos 1 e 3. Também nestes pontos, as margens apresentaram maior estabilidade. A ocupação e estabilidade das margens bem como a presença e estado de conservação da mata ciliar nos pontos de observação estão representados pelas imagens da Figura 5.

Assim como a estabilidade das margens, a deposição de sedimentos, o soterramento e os substratos e/ou habitats disponíveis estão relacionados com a presença e estado de conservação da mata ciliar e com fenômenos que ocorrem à montante, relacionados ao uso e ocupação da terra na bacia de drenagem. Tais critérios são, portanto, indicadores de poluição difusa.

Sobre a deposição de sedimentos, foi evidenciada a presença de bancos de areia, formando ilhas e barras nas margens, em todos os pontos, sendo menos acentuada no ponto 3 e mais acentuada no ponto 2. Este é um dos critérios cuja avaliação é afetada pelo nível de água baixo no leito do rio, uma vez que os bancos de areia são mais visíveis nestas condições.

Em se tratando dos critérios soterramento e substratos e/ou habitats disponíveis, foi constatada a presença de grande quantidade de lama e areia no fundo do rio em todos os pontos observados e, consequentemente, a escassez de substratos e habitats disponíveis para a biota aquática. Na Figura 6 estão representados alguns exemplos de soterramento e deposição de sedimentos observados in locu.

A poluição pontual é representada no PARu pelos critérios resíduos sólidos e esgoto doméstico e/ou efluente industrial, apresentados na figura 7. Nos quatro pontos, foram observados muitos resíduos sólidos tanto nas margens quanto no leito do rio. Embora tenham sido detectados parâmetros representativos da existência de esgoto doméstico e/ou efluente industrial no ponto 1, não há registro visual nas imagens do ponto 1. Já a imagem do ponto 2 apresenta dois locais de escoamento de efluentes, do lado esquerdo a canalização é visível enquanto do lado direito é observada a presença de espumas na água. Nos pontos 3 e 4 são apresentadas imagens que demonstram a presença de mancha de óleo sobre a água. Um parâmetro indicador de esgoto doméstico, que não é representado nas imagens, mas foi detectado em todos os pontos, é o odor característico na água.

Fonte: Elaborado pelos autores

Figura 5 - Ocupação e estabilidade das margens e presença e estado de conservação da mata ciliar nos pontos de observação.  Legenda: l = instabilidade das margens.  

Fonte: Elaborado pelos autores

Figura 6 - Deposição de sedimentos e soterramento nos pontos de observação.  Legenda:D = deposição de sedimentos; S = soterramento.  

Fonte: Elaborado pelos autores

Figura 7- Resíduos sólidos e efluentes líquidos (esgoto doméstico e efluente industrial) nos pontos de observação.  Legenda:R = resíduos sólidos; E = efluentes líquidos.  

As alterações antrópicas no canal fluvial também estão presentes em todos os pontos, inclusive por estarem localizados sobre pontes, mas é no ponto 2 que estas alterações são mais acentuadas, tanto pelo porte da construção quanto pela existência de outra ponte próxima.

Sobre o critério animais, foram observadas algumas aves no rio, embora seja importante destacar que no ponto 4 elas estavam em meio aos resíduos sólidos. Os animais são importantes indicadores do estado de conservação de um ecossistema, no entanto, nas condições em que foram observados, provavelmente buscando alimentos nos resíduos, sugere um desequilíbrio, o que apresenta uma contradição. Diante disso, sugere-se a revisão deste critério para trabalhos futuros.

Como ferramenta de monitoramento ambiental, o PARU tem a vantagem de ser acessível economicamente e cognitivamente, pois não necessita de equipamentos sofisticados e onerosos e nem conhecimento técnico específico para seu entendimento e aplicação, podendo ser utilizado como uma ferramenta viável de monitoramento dos ambientes aquáticos, assim como para a educação formal e informal da população.

A condição geral do rio é expressa pelo somatório das notas nos respectivos pontos e isso pode ser uma desvantagem em relação à representatividade da situação por mascarar problemas. Esta mesma constatação é válida para a média das notas das margens direita e esquerda nos critérios que convém. Para amenizar esse problema, sugere-se que as situações críticas extremas sejam descritas para cada ponto analisado.

Conclusões

Sobre a avaliação das condições do rio, os resultados da aplicação do PARU demonstram que o rio Palmital apresenta impactos negativos relevantes nos pontos analisados; essa situação torna-se ainda mais crítica quando levado em consideração que a avaliação foi realizada em um período de crise hídrica e que o rio Palmital pertence à área de interesse de manancial de abastecimento público da RMC.

Em se tratando da análise do PARU enquanto ferramenta de monitoramento ambiental, podem ser elencadas algumas limitações, por ser um método que leva em consideração a análise verticalizada da paisagem, dada pela observação in locu, como a dificuldade de acesso ao rio em áreas urbanas que restringe os pontos de observação e leva a uma descontinuidade da abrangência observada, além da inviabilidade da análise de rios (ou trechos de rios) tamponados. A espacialização dos resultados também apresenta limitações, pois mesmo considerando a influencia da bacia de drenagem nos ambientes fluviais, os dados são pontuais e não podem ser extrapolados para a bacia hidrográfica, pelo menos sem estudos com esse fim.

Em contrapartida, o PARU demonstrou ser uma ferramenta de monitoramento simples e de fácil utilização, podendo, com isso, ser aplicado sem grandes dificuldades por órgãos públicos bem como favorecer a participação popular nas tomadas de decisão, beneficiando a gestão dos recursos hídricos e o planejamento ambiental como um todo.

No caso do planejamento urbano brasileiro, alguns instrumentos norteadores são constituídos com base em consulta e/ou aprovação em audiências públicas, como os Planos de Bacia e Planos Diretores, por exemplo, sendo assim, quanto mais acessível forem as informações, mas efetiva é a participação popular, e o PARU pode contribuir para melhorar essa acessibilidade.

Por fim, o PARU tem o potencial de tornar a participação popular mais ativa no monitoramento dos recursos hídricos, seja por meio de campanhas de monitoramento ou de educação ambiental, conduzidas por Organizações da Sociedade Civil.