A evolução urbana da ilha de Santa Catarina e sua influência na hidroquímica e pressão de CO2 de riachos subtropicais

Abstract

A presente tese de doutorado consiste em três capítulos, nos quais estudamos os efeitos do processo de urbanização em riachos subtropicais na Ilha de Santa Catarina. Utilizamos a associação entre a ferramenta de geoprocessamento (QGIS) e o índice de integridade do rio, com as características físico-químicas dos córregos subtropicais. Inicialmente, avaliamos o processo de evolução urbana nas bacias hidrográficas da ilha de Santa Catarina e o conhecimento científico gerado nas últimas três décadas. No primeiro capítulo, realizamos uma análise cientométrica dos trabalhos publicados de 1990 a 2010 para avaliar as tendências nas publicações de ecologia aquática relacionadas ao crescimento da urbanização. No segundo capítulo, usamos as bacias hidrográficas como uma unidade de estudo e exploramos as concentrações de carbono dissolvido (carbono orgânico e inorgânico) ao longo de um gradiente de urbanização para avaliar o aumento potencial da pressão de CO 2 nos riachos. Além disso, avaliamos os efeitos diretos e indiretos das mudanças locais devido ao aumento do processo de urbanização na qualidade da água. Por fim, no terceiro capítulo, investigamos os fatores locais (por exemplo, perda de mata ciliar e aumento do processo de erosão) que afetam a hidroquímica de dois tributários em uma bacia hidrográfica localizada dentro de uma área legalmente protegida na ilha de Santa Catarina. A bacia hidrográfica da lagoa Peri desempenha um papel importante no fornecimento de água potável aos habitantes locais e tem sofrido uma pressão urbana moderada nas últimas décadas. Nossas descobertas contribuem para preencher as lacunas de conhecimento sobre qualidade da água e mudanças ambientais associadas ao processo de urbanização, gerando dados científicos adequados para o planejamento e gerenciamento de bacias hidrográficas urbanas em sistemas subtropicais.

Abstract: The present doctoral thesis consists of 3 chapters, in which we studied the effects of urbanization process on subtropical streams in Santa Catarina Island. Here, we used the association between geoprocessing tool (QGIS) and river integrity index, with the physical-chemical characteristics of subtropical streams. Initially, we evaluated the urban evolution process on watersheds in Santa Catarina island and the scientific knowledge generated over the last three decades. In the first chapter, we carried out a scientometric analysis of the papers published from 1990 to 2010 to assess the trends on publications of aquatic ecology related to urbanization growth. In the second chapter, we used the watersheds as a study unit, and explored the dissolved carbon concentrations (organic and inorganic carbon) along a urbanization gradient to assess the potential increase in CO 2 pressure in the streams. In addition, we assessed the direct and indirect effects of local changes due to increased urbanization process on water quality. Finally, in the third chapter we investigate the local factors (e. g., loss of riparian forest and increased erosion process) that affecting the hydrochemistry of two tributaries in a watershed located within a legally protected area in Santa Catarina Island. Peri Lake watershed plays an important role in supplying drinking water to local inhabitants, and it has been under moderate urban pressure over the past decades. Our findings contribute to fill knowledge gaps regarding on water quality and environmental changes associated to urbanization process, generating scientific data suitable for planning and management of urban watersheds in subtropical systems.