Captação de água de chuva é tão antigo quanto as montanhas

O conceito da tecnologia dos sistemas de captação de água de chuva é tão antigo quanto as montanhas

Palestra proferida durante o 2º Fórum Mundial da Água, em
Haia, Holanda, de 16 a 22 de março de 2000.
João Gnadlinger
Fonte: http://www.irpaa.org/
Eu gostaria de começar definindo o termo colheita de água de chuva. Nós o entendemos e usamos como um termo geral para a maioria dos tipos de captação de água de chuva (com exceção de colheita de inundações), seja para uso na agricultura ou domestico em áreas rurais. Hoje em dia a colheita de água de chuva também é usada em áreas urbanas (Gould). Água de chuva pode ser coletada de telhados, pátios, do chão e das ruas. No presente trabalho vou apresentar alguns aspectos da colheita de água de chuva em áreas rurais. Os termos e conceitos colheita de água de chuva e captação de água de chuva são usados sem distinção.
No seu pronunciamento de abertura na 9ª Conferência Internacional sobre Sistemas de Captação de Água de Chuva, realizado no Brasil em Julho de 1999, o Dr. A. Appan disse:
“As tecnologias de sistemas de captação de água de chuva são tão antigas quanto as montanhas. O senso comum diz – como em todos os projetos de abastecimento de água – armazene a água (em tanques / reservatórios) durante a estação chuvosa para que ela possa ser usada quando mais se precisa dela, que é durante o verão. Em outras palavras: “Guarde-a para o dia da seca!” As tecnologias, os métodos de construção, uso e manutenção estão todos disponíveis. Além disso, o mais importante é que ainda existem muitos modelos financeiros que vêm ao encontro das necessidades de países desenvolvidos e em desenvolvimento. O que mais precisamos é de uma aceitação geral dessas tecnologias e vontade política de pôr em prática estes sistemas.”
Neste trabalho, seguiremos os principais pontos da constatação do Dr. Appan.
A história da colheita de água de chuva.
A colheita de água de chuva tem sido uma técnica popular em muitas partes do mundo, especialmente em regiões áridas e semi-áridas (mais ou menos 30 % da superfície da terra).

Zonas áridas da terra

A colheita de água de chuva foi inventada independentemente em diversas partes do mundo e em diferentes continentes há milhares de anos. Foi usada e difundida especialmente em regiões semi-áridas onde as chuvas ocorrem somente durante poucos meses e em locais diferentes.
Eu gostaria de ilustrar isso com alguns exemplos.

No Planalto de Loess da China (Província Ganzu) já existiam cacimbas e tanques para água de chuva há dois mil anos.
Na Índia, um projeto de pesquisa denominado Sabedoria prestes a desaparecer (Dying Wisdom) enumera muitas experiências tradicionais de colheita de água de chuva nas quinze diferentes zonas ambientais do país.
No Irã encontramos os Abanbars, o tradicional sistema de captação de água de chuva comunitário.

Abanbar, cisterna tradicional usada no Iran

Há 2.000 anos existiu um sistema integrado de manejo de água de chuva e agricultura de escoamentono de água de chuva no deserto de Negev, hoje território de Israel e Jordânia. runoff
Como representante das Américas, gostaria de dizer algumas palavras sobre as práticas pré-colombianas do povo Maya na península de Yucatan, hoje México. O México como um todo é rico em antigas e tradicionais tecnologias de colheita de água de chuva, datadas da época dos Aztecas e Mayas.
Ao sul da cidade de Oxkutzcab ao pé do Monte Puuc ainda hoje podemos ver as realizações dos Mayas. No século X existia ali uma agricultura baseada na colheita de água de chuva. As pessoas viviam nas encostas e sua água potável era fornecida por cisternas com capacidade de 20.000 a 45.000 litros, chamadas Chultuns.

Cisterna do povo Maya, chamada Chultun, capacidade: 45.000 l, diámetro: 5 m, área de captação: 150 m2, a abertura é coberta por uma pedra com um buraco no meio, onde se encaixa um pino de madeira, que se retrai quando chove

Sistema integrado de fornecimento de água do povo Maya em Xpotoit, Yucatan, México

Estas cisternas tinham um diâmetro de aproximadamente 5 metros e eram escavadas no subsolo calcário, revestidas com reboco impermeável. Acima delas havia um área de captação de 100 a 200 m2. Nos vales usavam-se outros sistemas de captação de água de chuva, como Aguadas (reservatórios de água de chuva cavadas artificialmente com capacidade de 10 a 150 milhões de litros) e Aquaditas (pequenos reservatórios artificiais para 100 a 50.000 litros).
É interessante observar que as Aguadas e Aquaditas eram usadas para irrigar árvores frutíferas e/ou bosques além de fornecer água para o plantio de verduras e milho em pequenas áreas. Muita água era armazenada, garantindo-a até durante períodos de seca inesperados. Isto é um exemplo de manejo integrado de água. Exemplos como este e muitos outros podemos encontrar ao redor do mundo.
Por que os sistemas de colheita de água de chuva caíram fora de uso no mundo?
Na península de Yucatan, o desaparecimento do uso de colheita de água de chuva aconteceu em parte pelas lutas entre os diversos povos indígenas, mas principalmente pela invasão espanhola no século XVI. Os colonizadores espanhóis introduziram um outro sistema de agricultura, vários novos animais domésticos, plantas e métodos de construção europeus. Estes não eram adaptados à realidade cultural e ambiental de Yucatan.
Na Índia, razões semelhantes causaram o desaparecimento da colheita de água de chuva. O sistema colonial britânico só se interessava por tributos, forçando portanto as pessoas a abandonarem o sistema de colheita de água comunitário dos vilarejos e causando assim o colapso de um sistema centenário.
O progresso técnico do século XIX e XX ocorreu principalmente nos assim chamados países desenvolvidos, em zonas climáticas moderadas e mais úmidas, sem necessidade de captação de água de chuva. Como conseqüência da colonização, praticas de agricultura de zonas climáticas moderadas foram implantadas em zonas climáticas mais secas. Além disso houve uma ênfase na construção de grandes barragens, no desenvolvimento do aproveitamento de águas subterrâneas, e em projetos de irrigação encanada com altos índices de uso de energia fóssil e elétrica; estas são algumas razões porque as tecnologias de colheita de água de chuva foram postas de lado ou completamente esquecidas.
Agora, porém, no início do século XXI a situação é bem diferente:
Em muitas regiões semi-áridas do mundo, o crescimento populacional exerce pressão sobre o abastecimento de água para consumo humano, para os animais e para a agricultura.
Projetos de agricultura e água baseados em alto consumo de energia e tecnologias sofisticadas se mostram cada vez menos sustentáveis.
Ao mesmo tempo, tecnologias re-descobertas ou novas e/ou materiais modernos, tem permitido uma nova abordagem na construção de tanques de armazenamento e áreas de captação.
Tudo isso levou a uma nova expansão dos sistemas de captação de água de chuva, tanto em regiões onde já eram usados anteriormente, como em áreas onde até então eram desconhecidos.
Alguns exemplos ilustrarão este ponto:
No Planalto de Loess do Norte e Noroeste da China, onde as precipitações são baixas e as águas subterrâneas são escassas, as pessoas têm feito muitas experiências com a colheita de água de chuva. A agricultura nesta região depende principalmente da chuva como fonte de água. Nos últimos anos, o governo local da província de Gansu colocou em prática o projeto de captação de água de chuva denominado “121″: o governo auxiliou cada família a construir uma (1) area de captação de água, dois (2) tanques de armazenamento de água e um (1) lote para plantação de culturas comercializáveis. O projeto solucionou o problema de água potável para 1,3 milhão de pessoas (260.000 famílias) e seus 1,18 milhão de cabeças de animais. Desde 1997, o projeto de captação de água de chuva e irrigação tem tido continuidade, almejando fornecer água para uma irrigação suplementar com um método altamente eficiente de economia de água. A água de chuva é captada nos pátios  ou em áreas inclinadas guarnecidas com lajes de concreto e armazenada em tanques subterrâneos. É fácil criar a pressão d’água necessária para irrigação por mangueiras ou gotejamento nesta região. Culturas comercializáveis como verduras, ervas medicinais, flores e árvores frutíferas foram plantadas, como também viveiros. Pequenos agricultores da região montanhosa do norte da comarca de Yuzhong se mostram entusiasmados com as verduras plantadas em suas próprias estufas e irrigadas com a água de chuva armazenada nos tanques. É a primeira vez na história que estufas são construídas em uma região a 2.300 m acima do nível do mar e com apenas 300 mm de precipitação anual, para plantar verduras como pimentão, berinjela, tomate e abóbora. A captação de água de chuva tem se tornado uma medida estratégica para o desenvolvimento social e econômico desta região semi-árida.

Projeto de colheita de água de chuva denominado "121" no Norte da China

Projeto de colheita de água de chuva "121", vista parcial

Na região semi-árida do Brasil, a agricultura foi introduzida somente em um passado recente. A população local não teve oportunidade de fazer experiências com métodos de colheita de água de chuva e menos ainda de aprender a viver e trabalhar em um clima semi-árido. Porém, principalmente devido ao crescimento populacional e à degradação do meio-ambiente, as pessoas agora têm que aprender a viver nesta região rural semi-árida, que se estende sobre 900.000 km2. Uma fonte confiável de água de superfície existe só para uma pequena área às margens do rio São Francisco e as águas subterrâneas no subsolo predominantemente cristalino são escassas e salobras. Por isso a água de chuva é a fonte mais confiável de água para uso humano e animal.
Das experiências do passado e em outras regiões semi-áridas aprendemos, que a sustentabilidade de sistemas de colheita de água é baseada na combinação entre as necessidades básicas dos agricultores, as condições naturais locais e as condições políticas e econômicas predominantes da região.
As pessoas aprendem a viver em uma região semi-árida criando uma nova cultura de convívio com o meio-ambiente e com a água. Esta nova relação com o ambiente e a água tem sido encorajada particularmente pelas muitas organizações de base na região. Por outro lado, ainda estão sendo implantados grandes projetos de irrigação ao longo do rio São Francisco. Grandes companhias estão planejando irrigar extensas áreas para produzir culturas para exportação.
Três tópicos principais foram elaborados visando garantir a sustentabilidade da vida do povo do Nordeste Brasileiro:
- Clima e manejo de água: Como funciona o clima semi-árido e quais as conseqüências que tem para a agricultura? Estabelecer medidas preventivas, como colheita de água de chuva, para dispor de reserva nos períodos secos.
- Criação de animais: Provisões necessárias para a criação de pequenos animais, especialmente ovinos e caprinos, adaptados ao clima semi-árido, através de armazenamento de água e forragens para os meses secos, vermifugação, etc.
- Agricultura baseada em captação de água: Captar a água de escoamento para garantir a colheita mesmo em anos com pouca precipitação; plantar espécies adaptadas à seca, como sorgo; plantar árvores bem resistentes ao clima semi-árido, como o nativo umbuzeiro (Spondias tuberosa).
Em colaboração com a população rural, o problema da água deve ser gerenciado de três maneiras, usando todas as fontes de água disponíveis (subterrânea, de superfície, de chuva). É necessário ter:
a- água potável para cada família (fornecida por cisternas, poços rasos, etc.);
b- água comunitária para lavar, tomar banho e para os animais (fornecida por açudes, caxios (cisternas na rocha de mica com captação do solo), cacimbas de areia (cisternas no leito arenoso dos rios), poços rasos, etc.);
c- água para a agricultura (fornecida por barragens subterrâneas, irrigação de salvação, captação de estradas para plantio de árvores frutíferas, uso de sulcos para o armazenamento de água de chuva in situ = colheita de água entre fileiras);
d- água de emergência para anos de seca (fornecida por poços profundos e barragens menores estrategicamente posicionadas). Este ponto representa uma solução transitória enquanto os pontos a – c ainda não estiverem totalmente implantados.
Os diferentes tipos de captação de água de chuva usados no Nordeste Brasileiro são:
Até agora, entre os tipos diferentes de cisternas usadas para resolver o problema da água potável em áreas rurais do Nordeste, a cisterna de placa de concreto com tela de arame (com 50 cm de largura, 60 cm de comprimento e 3 cm de espessura), fortificada com arame galvanizado de aço Nº 12 e rebocada por dentro e por fora foi a cisterna mais construída. A aderência entre as placas de concreto às vezes é fraca, por isso, a tensão pode causar rachaduras, por onde a água pode vazar.
Por esta razão, a cisterna de concreto com tela de arame (que utiliza uma fôrma durante a primeira fase de construção) provavelmente vai ser o tipo mais usado e apropriado para a região. Uma cisterna desse tipo raramente vaza, e se isso acontecer, poderá ser facilmente consertada. É igualmente adequada também para pequenos e grandes programas de construção de cisternas.

Cisterna de concreto com tela de arame para 10.000 litros

Parafusando a forma de folha de aço

Forma de folha de aço envolvida com tela de arame e arame galvanizado

Aplicação da primeira camada de argamassa cobrindo o arame

Uma cisterna subterrânea feita com massa de cal e tijolos relembra os Abanbars do Irã e os Chultuns do México.

Cisterna subterrânea de massa cal e tijolos

Corte transversal de uma cisterna de massa de cal e tijolos (10 000 l)

Início da construção de uma cisterna de massa de cal e tijolos

Cobrindo a cisterna com uma cúpula de blocos

Em algumas partes da região semi-árida assistimos ao renascimento de caxios, cisternas cavadas manualmente na rocha; trata-se de uma maneira tradicional de captar a água de chuva. Sua água é geralmente usada para os animais, porém, depois de filtrada, pode ser usada também para consumo humano.

Caxio, cisterna cavada manualmente na rocha

As barragens subterrâneas armazenam a água de escoamento para uso posterior: a parede da barragem é cavada para baixo da superfície do chão em solo raso, em direção ao subsolo cristalino impermeável. Em seguida, uma barreira de terra ou pedras é construída e coberta com uma folha de PVC do lado de onde vem a água para evitar vazamentos. No solo encharcado com água pode-se plantar culturas anuais ou árvores frutíferas. Além disso pode-se colocar quase sempre uma cisterna subterrânea para poder usar a água para consumo humano ou animal ou para irrigação. Ainda nos primeiros meses da estação seca é possível plantar uma segunda vez e até mesmo nos anos de maior seca estas barragens nunca ficam sem água.

Barragem subterrânea

Barragem subterrânea, colocação da folha de PVC

As assim chamadas represas / barreiros de salvação ou irrigação suplementar captam água de escoamento de uma grande área natural de captação superficial. Abaixo da represa, as pessoas plantam culturas anuais como feijão, milho ou sorgo. Se há um período seco durante a estação chuvosa, eles podem regar as plantações por gravidade com a água da represa. Se não precisarem da água, poderão plantar novamente durante a estação seca e usa-la para irrigar uma segunda plantação.

Barreiro de salvação

A captação in sito entre fileiras aplica-se por exemplo no sulcamento da roça antes ou depois da semeadura, na aração parcial ou nos sulcos com barramento de água. Captação de água de chuva in situ é apropriado para sistemas de plantação existentes e pode ser executada com a ajuda de máquinas ou animais.

Aração de sulcos barrados

A tecnologia dos sistemas de colheita de água de chuva é conhecida, mas “o que mais precisamos é de uma aceitação geral dessas tecnologias e vontade política de por em prática estes sistemas”.
A maior parte das pesquisas no Nordeste do Brasil, especialmente no tocante à colheita de água de chuva para agricultura, foi feita pela EMBRAPA – Semi-Árido, a antiga CPATSA (Centro de Pesquisas Agropecuárias do Tópico Semi-Árido). Mas as experiências mesmo foram difundidas por um movimento da população rural que compreendeu as possibilidades disponíveis no clima semi-árido e que sabia como fazer as adaptações necessárias.
Plantas que captam a água da chuva, como os cactos ou o umbuzeiro, que retém a água da chuva nas raízes-batatas, são o melhor exemplo de plantas para pessoas como pode-se viver em uma região semi-árida. Seguindo o exemplo da natureza, a população rural começou a construir cisternas e implantou barragens subterrâneas em suaves declives perto dos povoados.

Raizes armazenando água do umbuzeiro

As mulheres tiveram e tem um papel importante neste processo: são elas que sempre tiveram que providenciar e manejar a água para uso doméstico. São elas que buscam água em pontos distantes ou tem que molhar a horta. Por isso elas querem e precisam ser incluídas em tudo que diz respeito à melhora no fornecimento de água. A nível local, as mulheres cuidam do manejo da água, elas são responsáveis pela sua coleta e distribuição.

Mulheres cuidando do manejo da água a nível local: construção de um caldeirão no Kenia

Hoje em dia, sindicatos e ONGs tem um papel importante na organização, na execução e no financiamento de projetos de colheita de água de chuva. Por todas as regiões semi-áridas do Brasil, estes trabalhadores e suas organizações estão tentando convencer políticos a nível local e estadual da possibilidade de um desenvolvimento sustentável para a região, fazendo desnecessário a implantação de grandes projetos de irrigação a partir de rios e águas subterrâneas.
Perspectivas para o futuro próximo (2025)
Aqui no Fórum Mundial de Água vamos lidar com as possibilidades e as necessidades de colheita de água de chuva no futuro.
A China foi um dos primeiros países a fazer estudos utilizando o método “GIS” (Sistemas de Informação Geográfica) para identificar potenciais áreas para colheita de água de chuva. Os fatores que influenciam o potencial de colheita de água de chuva observados naquele estudo forão: a quantidade de precipitação, os dias de chuva por ano, a taxa de flutuação anual da chuva e a topografia. O método “GIS” foi usado para sobrepor as diversas folhas de fatores. O resultado foi uma classificassão final de quatro diferentes áreas com demanda de colheita de água de chuva. Os resultados finais estão apresentados na figura 13:

Áreas de demanda de captação de água de chuva na China: a posição 4 (vermelho) indica as áreas de maior demanda no semi-árido do Norte e Noroeste da China

Na região semi-árida do Nordeste Brasileiro elaboramos um mapa similar com as posições relativas de demanda de colheita de água de chuva baseado em dois fatores:
O primeiro fator é a precipitação anual: a região semi-árida brasileira é localizada perto do equador, tem uma precipitação anual entre 250 e 1.000 mm e uma taxa de evaporação muito alta (evaporação de superfície aberta perto ou acima de 3.000 mm ao ano). Além disso, as chuvas ocorrem irregularmente e mau distribuídas.

Áreas de demanda de captação de água de chuva conforme precipitação anual no NE de Brasil

O segundo fator de posicionamento considera a hidro-geologia da região semi-árida. O subsolo cristalino contém nenhuma ou muito pouca água subterrânea, que muitas vezes é salgada. Por isso, esta região de subsolo cristalino, que está dentro da parte semi-árida do Nordeste Brasileiro, mas também fora dela, apresenta uma grande demanda por captação de água de chuva, para resolver o problema de água. Nas regiões com pedras calcárias, as águas subterrâneas já estão superexploradas. Existe ali em geral uma demanda média por captação de água de chuva. Nas regiões de aluvião há águas subterrâneas que podem ser exploradas com poços rasos. Nas áreas de arenito existem quantidades muito grandes de água subterrânea. Nestas duas últimas regiões a demanda por captação de água de chuva é baixa.

Áreas de demanda de captação de água de chuva conforme hidro-geologia no NE de Brasil

Áreas de demanda de captação de água de chuva conforme precipitação anual e hidro-geologia no NE de Brasil

Os potenciais da água de superfície não foram considerados neste estudo. A única fonte perene de água nesta região semi-árida é o grande Rio São Francisco. Suas águas são usadas para a irrigação de 50.000 ha de culturas, principalmente destinadas à exportação. Dentro da região semi-árida, esta área e algumas outras pequenas, são consideradas uma exceção que ocupa potencialmente 4 % do total da área.
Definir as áreas com grande demanda de colheita de água de chuva é um instrumento político eficaz. Pode ser usado para elaborar planos de desenvolvimento rural para a população local, que são economicamente viáveis, socialmente justos e ecologicamente sustentáveis.

Manejo sustentável de água em regiões semi-áridas como no Nordeste do Brasil

Conclusões:
“O manejo eficaz de recursos de água requer uma abordagem holística ligando o desenvolvimento social e econômico com a proteção dos ecossistemas naturais. Em segundo lugar, o desenvolvimento e o manejo da água deviam ser baseados em uma abordagem participativa envolvendo usuários, planejadores, e formadores de opinião em todos os níveis. Em terceiro lugar, tanto mulheres quanto homens têm um papel fundamental no fornecimento, no manejo e no uso econômico da água. O manejo integrado de recursos hídricos é baseado na percepção da água como parte integrante do ecossistema, um recurso natural e social e um bem econômico (O Banco Mundial, p. 24, 1993).”
Isso deve ser a verdade para o gerenciamento de recursos hídricos em geral. A colheita de água de chuva já preenche estes requisitos em grande parte. A cooperação global entre cientistas e profissionais ligados à colheita de água de chuva acontece o tempo todo. A bienal Conferência Internacional de Sistemas de Captação de Água de Chuva, organizada pela Associação Internacional de Sistemas de Captação de Água de Chuva – IRCSA, proporciona um precioso fórum para uma contínua troca de idéias. Ao aprender com os erros e acertos, como também ao trocar experiências, poderemos finalmente alcançar um alto nível de sustentabilidade. A importância que a colheita de água de chuva teve no passado em algumas partes do mundo, será trazida de volta a uma vida nova nestas regiões, e irá expandir para novas regiões, onde uma população crescente exerce cada vez mais pressão para que soluções sejam encontradas para a escassez da água.
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