Hidrelétricas

O Mito da Energia Verde (ou Limpa)

Miguel Petrere Jr. Professor Titular-livre – ICB – UFPA

Faculdade de Biologia - Laboratório de Biologia Pesqueira e Manejo de Recursos Aquáticos

PPGEAP - Programa de Pós-Graduação em Ecologia Aquática e Pesca

Somos todos Eletrólatras Quanto mais

represas

construímos, mais

precisamos

construir

Aneel (2008)

Mesmo sem os confortos da eletricidade, antigamente a vida era possível, pois nossos antepassados nos trouxeram até aqui. Sem ela, Platão, Leonardo Da Vinci, Galileu, Descartes Newton, Voltaire, Machado de Assis, Santo Tomás de Aquino, Tolstoi, Shelley, Gauss,.... fizeram grandes coisas. E como disse Galileu, “no fundo, no fundo a Ciência deveria apenas contribuir para diminuir a canseira da Humanidade”. “O problema é que os sucessos científico - tecnológicos mais espetaculares alcançados pelo Homem, se transformaram em um fim em si mesmos, como se nós não mais existíssemos, vivêssemos apenas para servi-los e perpetuá-los.” (Anônimo) Por que alguém precisa trocar de celular com tanta frequência?

4

O inventor do gerador elétrico

Michael Faraday 1791-1867 Inventou o gerador in 1831. A lâmpada elétrica só foi patenteada por Thomas A. Edison em 1879. Embora Faraday tenha recebido pouca educação formal, foi um dos cientistas mais influentes da história. Einstein mantinha uma foto de Faraday em sua parede de estudo, ao lado de fotos de Newton e Maxwell.

“É extraordinário que mencionar a palavra "energia" faz com que a maioria das pessoas vislumbre apenas centrais elétricas, represas hidrelétricas, o preço do petróleo... Considero a energia do ponto de vista de um naturalista. Para mim, a "história natural" consiste em mais do que o estudo de mamíferos, pássaros, borboletas, árvores e flores, além de milhares de outros organismos vivos. O tema também inclui o estudo do tempo, dos rios e lagos, dos oceanos, da estrutura da terra e muito mais: tudo em que o movimento é visível ou no qual você sabe que o movimento está ocorrendo, embora você não possa vê-lo. Ele pode ser muito lento, como no crescimento de árvores e no soerguimento de montanhas, ou oculto, como na rocha derretida que corre profundamente no subsolo, ou invisível, como as cargas elétricas que se acumulam nas nuvens ou debaixo da terra.” Evelyn Crhystalla Pielou – The Energy of Nature

Evelyn Chrystalla Pielou ( Nasceu em Bognor Regis, England - February 20, 1924 - died in Comox, BC – Canada, July 16, 2016).

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Os reservatórios fornecem…

flood control

water quality

water delivery recreation

riparian habitat

navigation

hydropower

Partes interna e externa de uma UHE Coelho, R e A.L.. Godinho (eds.). 2016. Avaliação de Risco de Morte de Peixes em Usinas Hidrelétricas. . (Série Peixe Vivo, 5) CEMIG,- Belo Horizonte,332p

Eficiência comparativa de diferentes fontes de energia

Reservoir Ínundated area

(km2)

MW MW/há

( /Xingó)

Akosombo

(Ghana)

8 500 768 0.0009 (586)

Aswan (Egypt) 5 250 2100 0.004 (132)

Guri (Venezuela) 4 250 10 235 0.024 (22)

Sobradinho

(Brasil)

4220 1 050 0.0025 (211)

Tucurui (Brasil) 2850 8 370 0.0294 (18)

Balbina (Brasil) 2 360 250 0.001 (527)

Itaipu (Brasil) 1 350 14 000 0.1037 (5)

Três Gragantas

(China)

1 084 22 400 0.2066 (2.5)

Belo Monte

(Brasil)

516 11 233 0.2177 (2.4)

Xingó (Brasil) 60 3162 0.5270 (1)

Participacao das fontes de energia na capacidade instalada total no Brasil, que era de 142,6 GW em marco de 2016 (Fonte: Aneel 2016).

Mapa de integracao eletroenergetica do Sistema Interligado Nacional (Fonte: ONS 2014).

Os 39 maiores reservatórios do mundo em 2013 https://www.forbes.com/sites/williampentland/2013/08/26/wor

lds-39-largest-electric-power-plants/#7a90b29458da

• Posição Nome Tipo País MW • 1 Three Gorges Hidro China 18 460 • 2 Itaipu Hidro Brasil 14 000 • 3 Guri Hidro Venezuela 10 055 • 4 Tucuruí Hidro Brasil 8 370 • 5 Kashiwazaki Nuclear Japão 8 206 • 6 Bruce Nuclear Canada 6 830 • 7 Grand Coulee Hidro USA 6 765 • 8 S. Shushenskaya Hidro Russia 6 500 • 9 Longtan Hidro China …6 426 • 10 Futtsu Gas natural Japão 4 534 • 11 Krasnoyarsk Hidro Russia 6 000 • 12 Zaporyzhzhya Nuclear Ucrânia 6 000 • 16 Taichung Carvão Taiwan 5 834 • 18 Al Qurayya Petróleo Arábia Saud. 5 646 • 39 Fukushima Nuclear Japão 4 400

• * (Belo Monte) Hidro Brasil 11 233

Maiores usinas do mundo (MW) em outras fontes • Carvão

Com uma capacidade de geração de carvão instalada de 5.500 MW, Taichung é a maior usina a carvão do mundo, e também o maior emissor de dióxido de carbono do mundo com aproximadamente 40 milhões de toneladas por ano (ou aproximadamente igual a emissão anual da Suíça).

• Waste (biomassa)

• Com capacidade de 740MW, a usina Ironbridge localizada no Severn Gorge, no Reino Unido, é a maior usina de energia de biomassa do mundo. Anteriormente era uma usina a carvão com uma capacidade instalada de 1.000 MW. Duas unidades da planta foram convertidas para geração de energia baseada em biomassa em 2013.

•

• Solar fotovoltaica

• A instalação em Kamuthi, Tamil Nadu (India), tem capacidade de 648 MW e cobre uma área de 10km2.

•

• Vento (continental)

• Fowler Ridge Wind Farm in Indiana, US, tem capacidade instalada de 599.8 MW.

Maiores usinas do mundo (MW) em outras fontes (cont) • Solar CSP (Concentrated Solar Power)

• O Ivanpah Solar Electric Generating System (USA) está instalada no deserto de Mojave, com capacidade de 392 MW. Ela tem 173,500 heliostatos, cada um com dois espelhos, focando a energia radiante em três caldeiras localizadas cada uma numa torre e fornece energia continuamente através da energia concentrada em água quente, estocada num tipo de garrafa térmica gigantesca.

• Maré

• A estação Lago Sihwa na Coréia do Sul gera 254 MW, ligeiramente ultrapassando a usina pioneira de Rance, na França, com capacidade de 240 MW.

• Biogás

• A maior planta de biogás do mundo foi inaugurada na costa oeste da Finlândia, 140 MW ,que pretende limitar seu uso de carvão.

•

• .

1 MW = 1 341.02 Hp Itaipu 14 000 MW = 18 774 309.25 Hp O motor mais potente jamais construído pela engenharia é a moderna turbina GE 90 115B = 110 00 0Hp (1 Boeing 777-300ER = 220 000 Hps, com duas turbinas). Logo Itaipu instantaneamente tem a potência de 46 Boeing 777-300ER A6-EBL da Emirates no ar, o maior avião de passageiros do mundo. Maior motor diesel do mundo - Wärtsilä-Sulzer RTA96-C - 107,390 Hp, turbo com 14 cilindros, dois tempos, para um navio - container Emma Maersk. Maior motor de trem - The GE - AC6000CW is a 6,000-horsepower diesel -electric locomotive.

Turbina GE 90 115B = 110 000 Hp, o maior motor de combustão já construído

Emirates Boeing 777-300ER A6-EBL

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Embora as barragens existam há milhares de anos (Memphis Egito – 4 000 AC), a tecnologia de construção de grandes barragens começou a ser desenvolvida a partir do final do século XIX, para fins de geração de energia elétrica.

Hoje…. • 60% dos rios do mundo estão represados

• Há cerca de 45.000 grandes reservatórios (>15m high) e mais de 1500 sendo construídos

• Há cerca de 800.000 pequenos reservatórios

• Volume: 10,000 km3 (5x o volume da água corrente no mundo)

• PARADOXO - quanto mais represas construímos, precisamos construir ainda mais !!! As cidades crescem, “chamando” mais indústrias, mais gente. Daí começa a faltar energia elétrica de novo!

• O aumento da população, o desenvolvimento econômico, as mudanças climáticas, e a necessidade de se gerar mais energia tem estimulado a busca de novas fontes de energia renovável. Em resposta a esses fatores novas hidrelétricas continuam a ser construídas.

• Pelo menos 3.700 estão planejados ou em construção em paises de economias emergentes. Esses reservatórios irão produzir cerca de 1.700 GW, o que ainda NÃO irá suprir a demanda e NÃO vai reduzir o efeito estufa.

• Zarfl, C. , A. E. Lumsdon, J. Berlekamp, L. Tydecks e K. Tockner. 2015. A global boom in hydropower dam construction. Aquat Sci, 77:161–170

Barragem de Akosombo no Rio Volta (Ghana), 8,500 km², 768 MW

Aswan– lago Nasser (Egito) rio Nilo, 5250 km², 2100 MW

Aswan, rio Nilo

Catarata de Victoria Victoria Falls, ou Mosi-oa-Tunya, se situa no sul da África no rio Zambezi River na fronteira entre Zambia e Zimbabwe. Foi considerada pela CNN como uma das sete

maravilhas do mundo.

Victoria Falls devil´s pool

Pic.2 : Map of China and Location of dam (http//:www.cnn.com/Earth)

Pic.3: Yangtze River in china (encarta 2002)

Barragem de Três Gargantas (Three Gorges Dam – China), 1.084 km², 22.400 MW

Barragem de Itaipu - 196m de altura, extensão de 7.919m; área inundada 1350 km2; fechamento da barragem em 1982; consta de 20 turbinas, cada uma com 700MW = 14,000MW tipo Francis;

capacidade dos vertedouros - 62,200 m3/s; comprimento máximo 170 km; área de captação – 1,350,00 km2

Sete Quedas - Guaíra

Sete Quedas - Guaíra

Toleffson (2011)

UHE Belo Monte, rio Xingu – 516 km² , 11.233 MW O projeto original denominado Kararaô – Babaquara iria gerar 27.000 MW e iria se constituir na maior UHE do mundo.

UHE Tucuruí, rio Tocantins - 2.850 km², 8 370 MW

Agostinho et al. (2009)

Agostinho et al. (2007)

Agostinho et al. (2008)

Reservatório de Xingó, rio São Francisco, 60 km², 3162 MW Prejudicou a pesca de camarão e lagostim rio abaixo, muito profundo – água vertida muito fria

Como o reservatório é muito profundo (≈60m) as pessoas nadam numa piscina tipo tanque-rede, mais rasa, fechada em baixo, por segurança.

Grand Inga, Grandes Ilusões?

• A barragem de Grande Inga (Inga III) está sendo construída no rio Congo, nas Cataratas de Inga, na República Democrática do Congo. Sua capacidade instalada será de 39.000 MW (52 299 861 Hp), com 52 turbinas de 750 MW cada. Grande Inga é um projeto de reservatório a fio d´água "run-of-the-river" hydroelectric no qual apenas um reservatório relativamente pequeno seria construído, com uma barragem de 150m de altura.

• Alguns críticos de sua construção, dizem que o projeto certamente não irá beneficiar a população desse país conhecido por sua pobreza crônica, instabilidade política e corrupção desavergonhada. Sua Inauguração está programada para 2020-25, com um custo próximo de US$100 bilhões. O PIB do Congo é de US$ 32.7 bilhões (2013). Como esse país miserável vai pagar essa conta?

• PIB do Estado de São Paulo – US$ 595 bilhões em 2015

O Grand Inga é um projeto hidroelétrico de "run-of-the-river" (usina a fio d'água) no qual apenas um reservatório relativamente pequeno seria criado para suportar o poder do fluxo do rio. Isso seria para que a cabeça líquida para as turbinas hidrelétricas chegasse a 150 metros

Barragem de Grand Inga – Inga III

Penzhin Tidal Power Plant Project 108 500 MW!!!

• As marés em Penzhin Bay atingem até 12,9 m durante a primavera, que é a maior magnitude para o Oceano Pacífico. Como a área da bacia da baía é de 20.530 km², corresponde a uma descarga diurna de 360-530 km3, que é 20-30 vezes maior que a do rio Amazonas. Dois projetos foram desenvolvidos para as estações de energia de maré. O primeiro usaria toda a bacia da baía. O segundo propõe uma planta de menor escala, usando a parte norte da bacia nas apenas durante as marés altas.

• Devido à falta de consumidores locais para essa imensa quantidade de energia e dificuldades logísticas e econômicas pra construir uma infraestrutura para sua distribuição a longa distância, há sugestões para estoca-la sob a forma de hidrogênio líquido.

O planeta à noite

IMPACTOS

Ivanpah Solar Power Facility Solar CSP (Concentrated Solar Power)

Esta usina solar mata 6.000 aves. Além disso, os coiotes devoram os bip-bips que ficam ao redor do perímetro de uma cerca para impeder a entrada de tartarugas do deserto de suas vizinhanças para o interior da propriedade.

As tartarugas do deserto (Gopherus agassizii and Gopherus morafkai) são nativas nos desertos de Mojave e Sonora, no sudoeste dos EUA nordeste do México.

Concentração de peixes no canal de fuga da usina hidrelétrica de Três Marias, rio São Francisco (MG ), em março de 2007 Coelho, R e A.L.. Godinho (eds.). 2016. Avaliação de Risco de Morte de Peixes em Usinas Hidrelétricas. . (Série Peixe Vivo, 5) CEMIG,- Belo Horizonte,332p

Esquema mostrando peixes dentro do tubo de sucção aprisionados quando da drenagem (ou partida) de unidade geradora. Partes interna e externa de uma UHE Coelho, R e A.L.. Godinho (eds.). 2016. Avaliação de Risco de Morte de Peixes em Usinas Hidrelétricas. . (Série Peixe Vivo, 5) CEMIG,- Belo Horizonte,332p

• Os peixes nas proximidades da usina hidrelétrica correm risco de morte. Diversas manobras da usina hidrelétrica podem afeta-los diretamente, como descrito em Andrade et al. (2012) e detalhadamente no Capitulo 3 deste livro. Uma das manobras mais comuns e a parada da unidade geradora. A ela, seguem-se a partida ou drenagem. A parada seguida da partida e comumente feita quando ha variação da demanda energética e, por isso, tem curta duração (horas a dias). Ocasionalmente, a unidade geradora precisa de manutenção ou revisão periódica. Ela, então, e drenada com a retirada da agua presente no seu circuito hidráulico. Na parada, a vazão turbinada e reduzida a zero. Peixes que estão no canal de fuga podem, então, entrar no tubo de sucção. As vezes, entram em toneladas. Quando da partida, os peixes no tubo de sucção podem sofrer injurias ou morrer por choques físicos nas pás ou nas paredes do tubo de sucção. Nas drenagens, os peixes aprisionados na caixa espiral, tubo de sucção e poço de esgotamento precisam ser resgatados. Quando eles são muitos, o resgate e complexo, demorado e o risco de morte e maior. Mortes ou injurias são comuns também por barotrauma, como exoftalmia (globo ocular projetado para fora da orbita), eversão estomacal e rompimento da bexiga natatória, provocada pela variação brusca de pressão no interior da unidade geradora.

• Coelho, R e A.L.. Godinho (eds.). 2016. Avaliação de Risco de Morte de Peixes em Usinas

• Hidrelétricas. . (Série Peixe Vivo, 5)

• CEMIG,- Belo Horizonte,332p.

• Os índios, liderados por Tuíra Caiapó, avançaram sobre o técnico. Ele teve a camisa rasgada e foi ferido no braço pelo facão de um dos guerreiros.

• Os organizadores do encontro tiveram muita dificuldade para livrar Rezende da fúria dos índios, que o acusaram de estar debochando deles e de desrespeitá-los. A vítima foi levada para ser medicada no Hospital Regional da Transamazônica, enquanto outros técnicos da Eletrobrás registravam queixa na polícia. A direção da Eletrobrás estuda retirar seus técnicos do encontro em Altamira. A empresa alega não haver clima para a permanência deles na cidade. Havia 600 índios de várias etnias no salão onde se realizava o encontro na hora da confusão. A Polícia Militar tinha menos de dez homens no local. Os índios não quiseram ouvir a palestra de Rezende. Começaram a cantar e a dançar, antes da agressão. Em 1989, a índia Tuíra esfregou um facão no rosto do então presidente da Eletronorte, José Antonio Muniz Lopes, protestando contra a construção da hidrelétrica. Hoje, ela voltou a prometer que os caiapós e outras tribos do Xingu não deixarão que a usina seja construída. (CARLOS MENDES, Agencia Estado

• 20 Maio 2008 )

• Índia Tuíra, a heroína indígena que mudou a história. BRASIL, SÉCULO XX ÍNDIA TUÍRA, A HEROÍNA INDÍGENA QUE MUDOU A HISTÓRIA. * POR MUSEU DE IMAGENS Em 1989, ocorria uma audiência pública em Altamira, localizada no Pará, para discutir a construção da Usina de Belo Monte-Kararao, localizada no Rio Xingu. Segundo os índios, Belo Monte causaria um grande impacto ambiental. Durante a audiência, percebendo que os gritos dos guerreiros caiapós não eram ouvidos, a índia Tuíra, mulher forte, guerreira e destemida, enfrentou diretamente o presidente da Eletronorte, José Muniz Lopes, colocando a lamina do facão em seu rosto. O ato da Índia Tuíra que virou história Falando em sua língua, Tuíra disse que Kararao afogaria os filhos da terra. O episódio foi documentado e amplamente veiculado para o mundo todo. O ato corajoso da índia Tuíra contribuiu para interromper o projeto da usina por 10 anos e mudou a opinião pública a respeito dos impactos ambientais de Belo Monte. Em uma segunda fotografia, tirada na mesma audiência, a líder indígena ainda exige explicações ao diretor da FUNAI sobre as perseguições que o povo indígena vinha sofrendo na região. Apesar de ter simbolizado toda a luta de seu povo e ter conseguido barrar o projeto, na época, diversos jornais e revistas tentaram veicular a imagem de Tuíra como um ato de hostilidade e violência dos índios contra o “progresso” http://www.museudeimagens.com.br/india-tuira/ .

India Tuíra

Hoeinghaus et al. (2009)

Impactos na ictiofauna de Itaipu

Hoeinghaus et al. (2009)

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Estocagem com peixes?

FisEstocagem com peixes?

h stocking

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Introdução de espécies

Homogeneização biótica

Agostinho et al. (2007)

Curvina ou pescada – Plagioscion squamosissimus

Tucunaré – Cichla spp

African sharptooth catfish - Bagre africano – Clarias gariepinus

Bagre africano – Clarias gariepinus

Panga - Pangasius hypophthalmus

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Aquacultura

Fisheries or aquaculture? Unravelling key determinants of livelihoods in the Brazilian semi-arid region Priscila F M Lopes, Adriana R Carvalho, Sebastian Villasante e Gustavo Gonzaga Henry-Silva. Aquaculture Research. 2018;49:232–242.

• Abstract

• In impoverished semi-arid regions in the world, reservoirs serve multiple purposes,

• including food provision through fisheries and aquaculture. Yet, the socio-economic

• benefits of promoting both activities remain unclear. We independently assessed

• the socio-economic benefits generated from fisheries and aquaculture, in two reservoirs

• in the Brazilian semi-arid region (June 2013 to June 2014). These reservoirs

• produced 27.75 ton of farmed tilapia over a year (USD Purchasing Power Parities

• [PPP] 88,778.73) and provided at least 16.5 ton of fish through fisheries (USD PPP

• 37,557.81), based on data from four farmer associations. Our input–output model

• revealed that the local economy depends on both activities, which, therefore, contribute

• similarly to providing goods and services to different branches. Aquaculture

• generated much higher revenues (seven times) than fisheries, but also much higher

• losses (the most successful farm yielded an average income of USD PPP 592.41

• monthly). Still, there were no statistical differences in income among the compared

• associations. Fisheries provided very but guaranteed income (USD PPP

• 311.02 82.94) and employed over three times as many people and contributed

• much more (>3 times) to food security than aquaculture. Encouraging aquaculture

• through specific policies while overlooking fisheries is not advisable because poor

• fishers would not be able to deal with unpredictable outcomes and it would put

• their food security at risk. However, if initial external support is provided to fishers

• in order to buffer large losses, aquaculture could represent a way out of poverty by

• generating an opportunity for larger gains, as long as potential negative ecological

• impacts of aquaculture are accounted for.

• Nas regiões semi-áridas empobrecidas do mundo, os reservatórios servem para múltiplos propósitos, incluindo a provisão de alimentos através da pesca e da aquicultura. No entanto, quanto ao desenvolvimento socioeconômico os benefícios das duas atividades ainda não são claros. Avaliamos de forma independente os benefícios socioeconômicos gerados pela pesca e pela aquicultura, em dois reservatórios na região semi-árida brasileira (de junho de 2013 a junho de 2014). Esses reservatórios produziram 27,75 toneladas de tilapia cultivada ao longo de um ano (USD Paridades de Poder de Compra [PPP] 88.778,73) e pelo menos16,5 toneladas de peixes através da pesca (USD PPP 37,557.81), com base em dados de quatro associações de agricultores.Nosso modelo de entrada-saída revelou que a economia local depende de ambas as atividades, o que, portanto, contribui de forma semelhante ao fornecimento de bens e serviços para diferentes ramos. A aquicultura gerou receita muito maior (sete vezes) do que a pesca, mas também perdas muito maiores (a fazenda mais bem sucedida produziu uma renda média de US $ PPP 592,41 por mês). Ainda assim, não houve diferenças estatísticas na renda entre as associações. A pesca proporciouam rendimentos muito mais garantidos (USD PPP 311.02 82.94) e empregou três vezes mais e contribuiu mais que três vezes para a segurança alimentar do que a aquicultura. Assim, incentivar a aquicultura através de políticas específicas, em detrimento das pescarias não é aconselhável porque os pescadores pobres não poderiam lidar com resultados imprevisíveis e colocaria sua segurança alimentar em risco. No entanto, se o suporte externo inicial for fornecido aos pescadores para amortecer grandes perdas, a aquicultura poderia representar uma saída para a pobreza gerando uma oportunidade para ganhos maiores, desde que os impactos negativos da aquicultura sejam considerados.

• Macroeconomic analysis relies on several different metrics to compare economic productivity and standards of living between countries and across time. One popular metric is purchasing power parity (PPP).

• Purchasing Power Parity (PPP) is an economic theory that compares different countries' currencies through a market "basket of goods" approach. According to this concept, two currencies are in equilibrium or at par when a market basket of goods (taking into account the exchange rate) is priced the same in both countries.

• Lembrar do câmbio baseado no Bic Mac!!!

•

•

Godinho (2008)

VOLTA GRANDE (MG) ~tudo perdido devido à invasão do mexilhão dourado (Limnoperna fortunei)!

aquaculture

Producing fish in

the system?

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Escada de peixes (Armadilhas para peixes migradores)

Escada de Emas

Curimbatá – Prochilodus lineatus

Godinho , H.P ., Godinho , A.L ., Formagio , P.S .; Torquato , V.C 1991. Fish ladder efficiency in the southeastern Brazilian river.

Ciência e Cultura, 43(1), 63-67

• Os peixes foram capturados na escada de peixes da barragem hidroeléctrica de Salto do Morais no rio Tijuco, parte da bacia do Alto Paraná, no estado de Minas Gerais, para avaliar sua capacidade de subir os degraus da escada. A escada tem 25 degraus (tanques), 78,3 m de comprimento e 10,8 m de altura. Mais de 41 espécies foram capturadas na região da barragem de Salto do Morais, dos quais no mínimo 34 estavam presentes na escada. No entanto, havia poucos indivíduos de cada espécie e apenas 2% deles atingiram a seção superior da escada. Isso sugere que a escada é seletiva para certas espécies, sendo a mais afetada a família Pimelodidae ".

Fish-Passage Facilities as Ecological Traps in Large Neotropical Rivers FERNANDO MAYER PELICICE AND ANGELO ANTONIO AGOSTINHO

Conservation Biology, Volume 22, No. 1, 180–188 2008 Society for Conservation Biology

DOI: 10.1111/j.1523-1739.2007.00849.x

• Abstract: At present most of the large rivers of South America are impounded. Management plans historically • have relied on the construction of fish passages, specifically ladders, to mitigate the impact of these waterway • blockages on fisheries and biodiversity. Nevertheless, the design of these facilities is not ecologically sound and • they are not monitored continually. Consequently, the real role of South American fish passages in fisheries • and biodiversity management is unclear and the results of some studies suggest that ladders are problematic • in fish conservation. We examined the characteristics and negative aspects of fish passages within a larger • context and considered the notion that these facilities are ecological traps in some Brazilian impoundments. • Four conditions are required to characterize a fish passage as an ecological trap: (1) attractive forces leading • fish to ascend the passage; (2) unidirectional migratory movements (upstream); (3) the environment above • the passage has poor conditions for fish recruitment (e.g., the absence of spawning grounds and nursery areas); • and (4) the environment below the passage has a proper structure for recruitment. When these conditions exist • Individuals move to poor-quality habitats, fitness is reduced, and populations are threatened. To exemplify this • situation we analyzed two case studies in the upper Paraná River basin, Brazil, in which the four conditions • were met and migratory fish populations were declining. If passages work as ecological traps, regional fisheries • will be in danger of collapse and conservation policies toward biodiversity will become more difficult and • ineffective. The situation demands the closing of the passage in conjunction with alternative management • actions to preserve system functionality, especially the conservation of critical habitats downstream and the • restoration of damaged habitats in the region. • Keywords: biodiversity conservation, dam, fish ladder, fishery management, migratory fish, South America

• Atualmente, a maioria dos grandes rios da América do Sul está represada. Os planos de manejo historicamente

• confiaram na construção de passagens de peixes, especificamente escadas, para mitigar o impacto destas +as vias navegáveis, bloqueios à pesca e à biodiversidade. No entanto, o design dessas instalações não é ecologicamente correto e elas não são monitorados continuamente. Consequentemente, o verdadeiro papel das passagens de peixse da América do Sul na pesca e na gestão da biodiversidade não é clara e os resultados de alguns estudos sugerem que as escadas são problemáticas na conservação dos peixes. Examinamos as características e os aspectos negativos das passagens de peixes dentro de um maior contexto e consideramos a noção de que essas instalações são armadilhas ecológicas em algumas represas brasileiras. São necessárias quatro condições para caracterizar uma passagem de peixe como uma armadilha ecológica: (1) forças atrativas

• peixe para subir a passagem; (2) movimentos migratórios unidirecionais (montante); (3) o ambiente acima

• a passagem tem más condições para o recrutamento de peixes (por exemplo, a ausência de áreas de desova e áreas de viveiro); e (4) o ambiente abaixo da passagem tem uma estrutura adequada para recrutamento. Quando estas condições existem Indivíduos se mudam para habitats de baixa qualidade, a aptidão física é reduzida e as populações são ameaçadas. Para exemplificar essa situação analisamos dois estudos de caso na bacia do alto rio Paraná, Brasil, em que as quatro condições foram satisfeitas e as populações de peixes migratórios estavam em declínio. Se as passagens funcionam como armadilhas ecológicas, as pescarias regionais estarão em perigo de colapso e as políticas de conservação para a biodiversidade se tornarão mais difíceis e ineficazes. A situação exige o fechamento da passagem em conjunto com a gestão alternativa

• e ações para preservar a funcionalidade do sistema, especialmente na conservação de habitats críticos a jusante e a restauração de habitats danificados na região.

Pompeu et al. (2012)

Tietê River cascade reservoir system (SP)

Dourada – capturada no rio Napo (Equador)

Piraíba – o maior bagre das Américas José Hipólito Piva -1986

Rio Teles Pires (MT) 3m e 237 kg

Mekong giant catfish, Pangasianodon gigas, maior peixe de água doce do mundo 2,7m – 293kg, capturado no baixo Mekong em 1-5-2010

Fishing at Celilo Falls, Columbia River (n.d.)

Source: UW Libraries Digital Collections - Industries & Occupations Collection

Source: UW Libraries Digital Collections - Industries & Occupations Collection

Scow Fish Wheel Columbia River (n.d.).

É uma roda de redes, que ao baixar para dentro d´água, vai “colhendo” os peixes

do cardume

Source: UW Libraries Digital Collections - Industries & Occupations Collection

Fishermen horse seining, Sand Island, Columbia River (n.d.)

Source: UW Libraries Digital Collections - Industries & Occupations Collection

Purse seine fishing boat, Puget Sound (n.d.)

Source: UW Libraries Digital Collections - Industries & Occupations Collection

Brailing (levantando com guindaste) os salmões de uma armadilha possivelmente em

Puget Sound (n.d.)

Source: UW Libraries Digital Collections - Industries & Occupations Collection

Scow (barcaça de fundo chato) carregada de salmões sendo levados para uma fábrica de

enlatados em Puget Sound (n.d.)

Source: UW Libraries Digital Collections - Industries & Occupations Collection

Salmão enlatado (1913)

Source: UW Libraries Digital Collections - Industries & Occupations Collection

Incubadora de salmão em Issaquah (1935)

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Será que as barragens atingiram seus objetivos?

As hidrelétricas fornecem 19% da eletricidade a nível mundial, com menor emissão de gases CO2 e metano

• 13% nos EUA (92.000 MW= 4.600.000 barris de petróleo/dia ou 150 usinas de carvão, impedidindo a emissão de 200 milhões de toneladas de CO2; 1 MW é equivalente a queima diária de 50 barris de petróleo Caufield (1982).

Eficiência >90% (comparada à eficiência de 50% de modernas turbinas a gás) – 99% da energia gerada pela Noruega – país montanhoso com rios

curtos – 75% Nova Zelândia – 70% na América Latina

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Mas há sérios problemas e objeções às barragens que precisam ser superadas

• Grandes contingents populacionais precisam ser realocados e muita gente perde seu modo de vida tradicional - exemplo - Complexo de Urubupungá – CESP – 4a. geração!!

• Os benefícios econômicos muitas vezes não são alcançados, há uma falsa sensação de prosperidade. Assim Altamira está se tornando uma cidade fantasma, à medida que as obras de Belo Monte vão terminando, o comércio está sofrendo com a falta dos clientes que se foram,. Os hotéis e restaurantes estão fechando, onde o giro do comercio se reduziu para 40% e o valor do aluguel de casas despencou, num mercado de locação antes hiperinflacionado.

• Segundo o IPEA Altamira é o município mais violento do Brasil.

• O índice do Ipea leva em conta a taxa de homicídios mais o número de mortes violentas com causa Indeterminada. Em Altamira, essa taxa atingiu 107 mortes/ 100 mil habitantes. O país mais violento do mundo é El Salvador (71) e o menos é a Islândia (0,31) e o Brasol (21,7).

• A presença dessa cidade no topo do ranking pode ser explicado pelos baixos índice de desenvolvimento humano (IDH) e renda per capita, mas não só: há o fenômeno de crescimento econômico desordenado, provocado pela construção de Belo Monte (Revista Exame, 13-6-17; http://exame.abril.com.br/brasil/as-30-cidades-mais-violentas-do-brasil-segundo-o-ipea/).

• As barragens trazem danos ao ambiente

• As represas colmatam devido a sedimentação e mudam a geomorfologia do rio. Exemplo - o reservatório da UHE Candonga (Risoleta Neves), no rio Doce, colmatou em 4 anos! Esperava-se que demorasse pelo menos 30. E ainda ficou pior pois é o reservatório imediatamente abaixo da barragaem da Samarco!

• Em alguns reservatórios tropicais 20% da água some por evaporação e percolação – açude Pereira de Miranda em Pentecostes (CE)

• As barragens podem não ser seguras – se estouram podem provocar intensas mortandade humana, animais e perda de bens.

CVEN 5838 Aug 26, 2008

• Populações deslocadas

• Estima – se que no mundo, de 40-80 milhões de pessoas foram deslocadas devido a barragens (10 milhões só na China e destes 1,5 milhões devido a Três Gargantas

• Normalmente os pobres / indígenas que deixam para trás terras produtivas e lares ancestrais é quem mais sofrem. Raramente recebem compensação justa do empreendimento resultando em conflitos, problemas sociais, perdas culturais e desastre econômico a nível local/regional

CVEN 5838 Aug 26, 2008

• Os benefícios econômicos considerados para justicar o projeto não são atingidos

• A energia hidrelétrica é exportada para beneficiar as populações mais abastadas nas cidades - Tucuruí via ONS (linhão)

• O suprimento de água não é garantido – na seca, a maior prioridade é a geração, tornando a irrigação menos eficiente

• Os projetos são caros, os custos são subestimados devido à corrupção e drenam os recursos do país.

CVEN 5838 Aug 26, 2008

Impactos ambientais devido às barragens

• A barragem “mata de fome” o rio abaixo, pois retém nutrientes e detritos. Tucurui – retem 90%.

• Interrompe a rota de migração dos peixes de piracema, mesmo com a construção escadas de peixes que em geral são ineficientes

• Interferem com o pulso natural de inundação, que faz parte da dinâmica da fauna e da flora.

• Reduz o suprimento de água para estuários e áreas costeiras interferindo com as pescarias – exemplo – lago Nasser, (sardinha), Xingó (água fria – camarão e lagostim).

• Promove a reprodução de mosquitos e outros vetores de doenças

• “Cidades fantasma” depois do fechamento da barragem – a UHE Tucurui fornece apenas 200 empregos para uma cidade de 110,000 habitantes, trazendo pouco benefício econômico

• As hidrelétricas não são necessariamente fontes de "energia limpa" porque podem produzir gases de efeito estufa em quantidades substanciais. O dióxido de carbono (CO2) é emitido pela decomposição acima da água das árvores deixadas nos reservatórios e, inicialmente, pela decomposição abaixo da água. Algumas emissões de dióxido de carbono que ocorreriam no rio natural sem barragem são evitadas pelo armazenamento de carbono através de sedimentação dentro do reservatório. Embora o crescimento de biomassa na zona de deplecionamento no reservatório forneça uma fonte de carbono para emissão de CO2 quando a biomassa se decompõe sobre condições aeróbias, esta parte da emissão não representa uma contribuição líquida para o aquecimento global, porque a mesma quantidade de carbono foi removida da atmosfera pela fotossíntese quando a biomassa foi produzida. Emissões de CO2 também vêm de materiais e energia utilizados durante a construção da barragem. O balanço de carbono da floresta pré-barragem, com perda de absorção de carbono por florestas tropicais em áreas que são inundadas, já não é considerado ser um fator significativo em média, mas no caso das barragens planejadas em áreas com solos relativamente férteis perto dos Andes, isto acrescentaria ao impacto.

• Fearnside, P.M. 2016. Greenhouse gas emissions from hydroelectric dams in tropical forests. pp. 428-438 In: J. Lehr & J. Keeley (eds.) Alternative Energy and Shale Gas Encyclopedia. John Wiley & Sons Publishers, New York, E.U.A. 912 pp.

• ISBN: 978-0-470-89441-5

• Óxido nitroso (N2O) é emitido por reservatórios em uma taxa três vezes maior do que a taxa emitida pelas florestas tropicais. Isso é adicionado ao impacto líquido de hidrelétricas em áreas de floresta tropical, como a Amazônia.

• Emissões de metano (CH4) representam uma contribuição líquida para o aquecimento global porque, ao contrário de CO2, este gás não é removido da atmosfera quando a biomassa é produzida. O metano tem um impacto muito maior sobre o aquecimento global por tonelada de gás do que o dióxido de carbono. Fontes de carbono para produção de metano são de dois tipos: renováveis e não renováveis. As fontes não renováveis de carbono, tais como o solo e a biomassa inicial da vegetação terrestre que é inundada, geram um grande pulso de emissão nos primeiros anos, mas depois disso as emissões diminuem para níveis baixos. As fontes renováveis, no entanto, podem continuar a converter CO2 atmosférico em CH4 ao longo de toda a vida da barragem, fazendo com que a barragem funcione como uma "fábrica de metano". Fontes renováveis de carbono incluem as ervas e gramíneas que crescem na zona de deplecionamento, quando essa zona está exposta a cada ano, assim como, macrófitas (plantas aquáticas) que crescem e morrem no reservatório, algas e fungos, poluição da água como de esgoto entrando no reservatório, folhas e outras formas de matéria orgânica da produção primária nas bacias hidrogáficas a montante que são carregadas para o reservatório pelo escoamento de água. O cálculo das emissões líquidas de metano requer correção para a perda de fluxos de metano pré-reservatório, incluindo solos florestais, cupins e quaisquer áreas úmidas que podem ter sido inundadas.

• Fearnside, P.M. 2016. Greenhouse gas emissions from hydroelectric dams in tropical forests. pp. 428-438 In: J.

Lehr & J. Keeley (eds.) Alternative Energy and Shale Gas Encyclopedia. John Wiley & Sons Publishers, New York, E.U.A. 912 pp.

• ISBN: 978-0-470-89441-5

• Nem todo o metano produzido é emitido porque uma parte é oxidada para CO2 antes de ser emitido para a atmosfera. As vias de liberação de metano são de dois tipos: as emissões de superfície do reservatório (difusão e ebulição) e as emissões a jusante (emissões em vertedouros, turbinas e no rio abaixo da barragem). Existem propostas para capturar e usar parte deste metano, mas nenhuma dessas propostas tem sido implementada até agora.

• Comparações com combustíveis fósseis exigem quantificação não só da magnitude, mas também do timing das emissões, incluindo emissões diretas e indiretas. A importância do tempo é essencial porque que as barragens e os combustíveis fósseis diferem grandemente no tempo da ocorrência da emissão. As hidrelétricas produzem emissões antes de qualquer eletricidade seja gerada e têm um pico muito grande de emissão nos primeiros anos, enquanto as usinas termelétricas produzem quase todas as suas emissões ao longo de toda a vida da usina em proporção direta à eletricidade que é produzida. Impactos além do efeito estufa das barragens também diferem dos combustíveis fósseis e de outras alternativas energéticas, tanto em magnitude como em natureza e em seu perfil temporal.

• Fearnside, P.M. 2016. Greenhouse gas emissions from hydroelectric dams in tropical forests. pp.

428-438 In: J. Lehr & J. Keeley (eds.) Alternative Energy and Shale Gas Encyclopedia. John Wiley & Sons Publishers, New York, E.U.A. 912 pp.

• ISBN: 978-0-470-89441-5

CVEN 5838 Aug 26, 2008

E para onde vamos?

• Cerca de 2 bilhões de pessoas não tem acesso a eletricidade;cerca de 1 bilhão não tem acesso a água potável

• Novas terras disponíveis para agricultura precisam de irrigação

• Os paises em desenvolvimento vão continuar a construir grandes reservatórios

• Por isso, precisamos educar melhor as próximas gerações de engenheiros

Porém...

• • O reservatório de Grand Coulee (6.765 MW), no rio

Columbia foi construído entre 1933 and 1942, e forneceu a eletricidade necessária para produzir aviões e outros materiais de guerra para apoiar a vitória dos EUA na Segunda Guerra Mundial. O reservatório de Bonneville (1.242 MW), localizado no mesmo rio foi completado em 1938 e foi um projeto de obras públicas para ajudar a aliviar o desemprego regional durante a Grande Depressão. Como a Grand Couleee, Bonneville também forneceu eletricidade, crítica em apoio aos esforços de produção da Segunda Guerra Mundial. Em 1940, as usinas hidrelétricas forneciam mais de 35% da eletricidade do país.

• “...o grande processo em curso na década de 1980, que há de tomar milhões de anos para ser corrigido, é a perda da diversidade genética e de espécies pela destruição de habitats naturais. Esta é a loucura que nossos descendentes provavelmente menos nos perdoarão.” (E.O. Wison)

As consequências imprevistas da tecnologia (por Tim Healy – 1855 –1931, importante político irlandês)

• A vida é complexa, mais do que admitimos. • Todas as nossas ações podem ter consequências

imprevistas. • Temos que ser humildes à luz de nossa ignorância. • Valores a curto-prazo e a longo-prazo

frequentemente são diferentes, muitas vezes contraditórios (quem se preocupava com a devastação da Amazônia há 70 anos atrás?).

• A incerteza pode ser reduzida (porém NUNCA eliminada), e sempre tem um custo.

• A vida é mesmo assim!

Professor Dr. Ângelo Antonio Agostinho – UEM - Maringá

Cerca de 25% das espécies de água doce estão extintas a nível mundial

Prof. Dr. Fernando Mayer Pelicice - Núcleo de Estudos Ambientais – Neamb, Universidade Federal do

Tocantins – UFT

• .”

Obrigado!!!