Projeto liderado pela USP cria soluções baseadas na natureza para enfrentar a vulnerabilidade hídrica – Jornal da USP

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Texto: Isabela Batistella*

Com o objetivo de desenvolver soluções híbridas hidroeconômicas (combinações de técnicas naturais e tecnológicas para gestão da água) que auxiliem a reduzir a vulnerabilidade hídrica em áreas urbanas e rurais, além de promover o tratamento de águas contaminadas, o Projeto Sacre (Soluções Integradas de Água para Cidades Resilientes) funciona no Instituto de Geociências (IGc) da USP, reunindo diversas instituições nacionais e internacionais para pesquisa aplicada na gestão de recursos hídricos e águas subterrâneas.

O Sacre trabalha soluções que combinam abordagens clássicas e inovadoras de engenharia, gestão e técnicas baseadas na natureza (Nature, Engineering and Management Based Solutions – NE&MS).  O projeto partiu de uma preocupação com os longos períodos de estiagem entre os anos de 2013 e 2017, cenário que provocou uma das maiores crises de abastecimento de água no Brasil. Com altos impactos para a saúde pública, economia e meio ambiente, 48% dos municípios foram afetados pela crise. A experiência do período demonstrou a fragilidade dos sistemas tradicionais de abastecimento, centralizados e baseados em uma única fonte hídrica, especialmente diante das mudanças climáticas e da falta de planejamento integrado.

Diante do aumento da pressão sobre recursos hídricos, o projeto indica que a saída passa pela cooperação entre países e pela adoção de estratégias de gestão adaptativa, que permitem decisões mesmo diante de incertezas. “Uma boa gestão, que evita e minimiza conflitos, depende de conhecimento técnico. A cooperação é essencial, e as desconfianças podem ser superadas com o compartilhamento de conhecimento científico entre instituições que dividem o mesmo corpo de água”, analisa.  A questão é mais crítica para as águas subterrâneas, difíceis de monitorar. O problema foi examinado pelo professor Ricardo Hirata, coordenador do Projeto Sacre, na 3ª International Conference on Earth and Environmental Sciences (ICEES 2025), conferência realizada no mês de agosto, em Durban, na África do Sul.

Além disso, o Sacre tem envolvimento direto das principais lideranças institucionais das águas subterrâneas do Estado de São Paulo: IPA, Cetesb, IPT, Simal, SPÁguas e DAE, em consórcio com universidades nacionais (USP, Unesp, Unicamp e Unifesp) e estrangeiras (University of Waterloo, no Canadá, e Hiroshima University, no Japão). Além disso, também conta com apoio dos governos do Estado de São Paulo, do Canadá e do Município de Bauru, onde ocorrem os experimentos do projeto.

As pesquisas do Sacre incluem modelagem do fluxo de água e transporte de contaminantes, integração entre rios e aquíferos, alocação e uso conjunto de águas superficiais e subterrâneas, tratamento de águas subterrâneas contaminadas por nitrato e poluentes emergentes, recarga gerenciada de aquíferos (MAR) e sistemas híbridos de captação aquífero-rio (riverbank filtration). 

Mais informações sobre o Projeto Sacre estão disponíveis no site neste link e no Instagram.

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Precisamos pensar a água de forma global, alerta pesquisador

Cientista canadense destaca que fortalecer capacidades locais e cooperação global é essencial para enfrentar escassez hídrica

O professor Philippe Van Cappellen, da Universidade de Waterloo, no Canadá, é um dos nomes mais respeitados da hidrogeologia mundial. A universidade é parceira do Projeto Sacre – Soluções Integradas de Água para Cidades Resilientes, coordenado por Ricardo Hirata, do Instituto de Geociências (IGc) da USP.  

Van Cappellen esteve no Brasil para atividades de campo e reuniões de cooperação científica com pesquisadores do Projeto Sacre. A visita reforçou o intercâmbio entre cientistas canadenses e brasileiros dedicados à gestão sustentável da água em contextos urbanos e rurais. 

“A ciência da água é, por natureza, global. Nenhum país resolve sozinho problemas que atravessam fronteiras, como a contaminação ou a escassez hídrica”, afirma Van Cappellen. “A cooperação internacional é essencial para formar redes de conhecimento e desenvolver soluções eficazes.” 

O Sacre entrevistou Van Cappellen sobre os principais desafios da segurança hídrica no século 21, o papel da interdisciplinaridade e a importância de transformar conhecimento científico em políticas públicas. Confira a seguir:

Sua pesquisa se concentra na relação entre a segurança hídrica, saúde dos ecossistemas e o bem-estar humano. Como você avalia a evolução desses desafios na última década, especialmente diante das mudanças climáticas?

É uma pergunta complexa. Quando enfatizo a saúde dos ecossistemas, é porque quando pensamos em fornecer água para as pessoas. Mas nunca podemos esquecer que os ecossistemas naturais também precisam de água. Se pegarmos toda a água e a destinarmos à sociedade, não sobra nada para a natureza – e a natureza é muito importante para várias outras questões, para outros serviços ecossistêmicos.

A abordagem que estamos tentando adotar, ou pelo menos promover como diretriz em termos de pesquisa e nas implicações da pesquisa, é que possamos equilibrar a necessidade social de água (e há todas as questões de fornecimento equitativo entre diferentes grupos de pessoas) com o fornecimento de água para ecossistemas naturais ou projetados, que também prestam serviços ecossistêmicos muito importantes.

A parte relacionada ao bem-estar humano é, claro, que a água é essencial para a sobrevivência humana, mas há mais no bem-estar humano do que apenas a saúde física. Há também o bem-estar mental. Por exemplo, em uma cidade que tem corpos d’água abertos, as pessoas tendem a apreciar isso. Você vê que é ali que elas se reúnem.

Cidades localizadas ao longo de rios ou lagos se beneficiam disso. Se você olhar as fotos que os departamentos de turismo divulgam, normalmente envolvem a presença da água, mesmo que muitos desses sistemas hídricos já sejam altamente modificados. Essas são as inter-relações que buscamos compreender. 

E, claro, o aspecto central da nossa pesquisa é a qualidade da água. As pessoas tendem a estar mais conscientes sobre questões de quantidade, como uma grande enchente. Isso impacta diretamente: não se pode pegar o metrô porque ele está alagado, os porões se inundam, e assim por diante. Essas situações chamam mais atenção, assim como períodos de seca prolongada, como os que têm afetado algumas regiões. As pessoas percebem isso facilmente.

Mas a qualidade da água é mais difícil de comunicar, porque nem sempre é visível. Quando falamos de contaminantes emergentes, como os “poluentes eternos” (denominados PFAS, uma família de produtos químicos sintéticos usados em uma variedade de produtos), por exemplo, sabemos que conseguimos medi-los, ou melhor, estamos aprendendo a medi-los, mas eles não são visíveis. Portanto, a qualidade da água é muito mais do que apenas a presença de substâncias químicas.

A temperatura da água, por exemplo, e os nutrientes que ela contém podem levar a florações de algas; se não há nutrientes suficientes, você acaba com corpos d’água “mortos”. Então, uma das nossas preocupações é: como comunicar os problemas de qualidade da água sem recorrer a um discurso de pânico, como “há toxinas perigosas na água”?

Algo que ficou claro na pesquisa recente é que estamos tentando observar mais os efeitos cumulativos, ou seja, o impacto combinado de diferentes pressões. Por exemplo: substâncias químicas na água, excesso de nutrientes, efeitos das mudanças climáticas, retirada excessiva de água etc. 

Essas pressões atuam juntas, e o impacto cumulativo pode ser diferente da soma dos impactos individuais. Vemos isso, por exemplo, em estudos sobre enriquecimento de nutrientes. Sabíamos que muito nutriente causava floração de algas, então a solução tradicional era reduzir a carga de nutrientes nos rios e lagos, e o problema estaria resolvido. Mas hoje percebemos que, mesmo com a redução desses nutrientes, as florações continuam acontecendo. Isso mostra que há efeitos relacionados ao aquecimento climático ou à mudança nos regimes hidrológicos, entre outros.

Os problemas estão se tornando mais complexos. E isso é um incentivo para repensar as abordagens tradicionais. Precisamos nos afastar da ideia linear de que uma pressão causa um impacto e que, ao aliviar a pressão, automaticamente haverá melhora.

Às vezes temos que pensar de forma mais holística, em termos de entender como as diferentes pressões interagem e se influenciam mutuamente.

Você tem sido um pioneiro na integração de diferentes áreas do conhecimento, como ciências naturais, ciências sociais e ciências da saúde. Como essa abordagem interdisciplinar tem contribuído para soluções mais eficazes em relação à segurança hídrica no Canadá?

A resposta está no fato de que, se você ignora completamente, por exemplo, as ciências sociais, ou as soluções de engenharia, ou a compreensão fundamental de como se regulam a quantidade e a qualidade da água, você até pode fazer uma boa ciência, publicar artigos, formar doutores e ter sucesso acadêmico. Mas, normalmente, não chegamos a uma solução prática.

A solução surge quando reunimos tudo. Precisamos pensar: o que aprendemos com a ciência fundamental? Isso é relevante? Às vezes não é, mas ainda assim é importante para o avanço científico e pode ter impacto anos depois.

Se quisermos soluções reais, é preciso considerar o contexto social em que se propõe algo: com quem estamos lidando, quem são os diferentes atores.

E isso é difícil de fazer sozinho. Exige colaboração entre vários pesquisadores, que precisam dedicar tempo para ouvir uns aos outros. Há sempre pressões de tempo e demandas imediatas, mas é necessário reservar tempo para ouvir quem vem da economia, da engenharia ou de outras áreas.

Acho que essa é a única maneira de gerar soluções que realmente funcionem. Também significa pensar fora da caixa. Soluções tradicionais talvez já não sirvam. Vimos isso, por exemplo, na infiltração em margens de rios. É uma técnica conhecida, mas que raramente foi aplicada em escala urbana ampla. Então, aplicar isso à escala de uma cidade inteira ainda é um desafio. 

Essa foi, para mim, uma grande revelação: é preciso trabalhar com pessoas de disciplinas muito diferentes, inclusive não cientistas — engenheiros, gestores da água — para construir confiança e conexões reais. Assim, a ciência que trazemos à mesa passa a ser vista como parte da solução, e não apenas como “alguém tentando conseguir dinheiro para pesquisa”.

Com mais de 250 publicações revisadas por pares, qual pesquisa ou projeto você considera ter sido o mais impactante realizado por sua equipe até o momento? E qual área de estudo, na sua opinião, ainda precisa de mais atenção em relação aos recursos hídricos?

Se eu olhar para todas as minhas publicações, as de que mais me orgulho não são necessariamente as que tiveram o maior impacto. Porque, como já discutimos, as soluções dependem de vontade política, do apoio da sociedade ou da pressão pública sobre os tomadores de decisão.  

Precisamos nos adaptar às mudanças climáticas, mas também é necessário mitigá-las. Esse é o contexto social em que a ciência pode realmente ajudar a fornecer soluções. Se esse contexto não existir, se as pessoas não estiverem interessadas ou não perceberem que existe um problema, ou se não houver vontade política para enfrentá-lo, você pode fazer a melhor ciência possível, e ela não terá impacto real. 

A formulação de políticas ambientais deveria se basear na ciência que já temos, não apenas na ciência que ainda vamos fazer. Há conhecimento suficiente hoje sobre abordagens eficazes para a gestão da água. O que falta, muitas vezes, é vontade política para sentar, reunir os atores e implementar soluções, incluindo financiamento.

A pesquisa que mais me entusiasma é aquela que pode ter impacto no futuro, porque é cientificamente inovadora — novos métodos, novos modelos —, mesmo que não gere resultados imediatos. Meus artigos científicos são voltados a colegas da área, com um horizonte de cinco a dez anos. Mas, paralelamente, precisamos usar o que já temos para informar soluções agora.

Isso é geralmente bem estabelecido. Por exemplo: se há um problema de poluição, a primeira etapa é identificar a fonte e lidar com ela. Se há poluição antiga, precisamos pensar em estabilizá-la ou removê-la. Essas soluções já existem.

Precisamos nos afastar da ideia de que “os cientistas farão a melhor ciência possível” e isso, automaticamente, trará uma nova solução amanhã. O impacto virá, mas às vezes demora. Há bons exemplos disso, não só no meio ambiente, mas também na física: princípios descobertos nos anos 1930 hoje têm aplicações em computação quântica. Os físicos daquela época não estavam pensando nisso, mas o conhecimento acumulado se mostrou essencial décadas depois.

Portanto, precisamos permitir que a ciência se desenvolva e reconhecer que parte dela terá uso imediato, outra, em cinco ou dez anos, mas já existe um corpo sólido de conhecimento e dados que pode orientar soluções hoje.

Seu trabalho foi financiado por projetos que totalizam mais de 50 milhões de dólares. Como você vê a importância desses investimentos para o avanço da ciência, especialmente em um contexto de escassez de água? Quais deveriam ser as próximas prioridades para a alocação eficaz desses fundos?

Bem, primeiro, eu nem gosto muito desse número. É apenas um número. Não fui eu que calculei, e esses fundos não vêm todos diretamente para minha pesquisa. Em grandes projetos dos quais sou investigador principal, esse dinheiro é distribuído entre muitos colaboradores e parceiros. Então não é algo que vá para uma pessoa só.

Isso mostra, porém, que são necessários investimentos significativos para sustentar pesquisas de longo prazo e esperar que elas gerem resultados. Avançar na ciência ajuda a formar uma nova geração de pesquisadores da água e, no fim, também beneficia os usuários finais desses projetos. Mas acho que às vezes dependemos demais da tecnologia, do “equipamento mais novo”. 

Quando olhamos para países em desenvolvimento, por exemplo, precisamos fortalecer muito mais as colaborações internacionais, transferir conhecimento e construir capacidades locais. Não se trata apenas de dinheiro, mas de formar técnicos, treinar pessoas, criar condições para que a pesquisa possa acontecer onde os problemas estão.

A ciência precisa ser vista como um empreendimento global, voltado ao benefício coletivo. Não importa tanto onde está localizada a capacidade técnica, mas sim como ela é usada para o benefício das pessoas em diferentes regiões geográficas.

Acho que isso é importante. Também precisamos garantir que, ao formar nossos estudantes, eles compreendam as diferenças de contexto entre os países e que nem toda boa pesquisa depende de muito dinheiro. O dinheiro ajuda, claro, estimula a criatividade, mas não é tudo.

Infelizmente, hoje vemos esse crescente nacionalismo e individualismo. Precisamos superar isso e dizer: bem, se eu tenho acesso a uma quantia significativa de dinheiro, como posso usá-la para o benefício não apenas dos usuários finais locais, mas também dos usuários em geral? Como posso ajudar a treinar pessoas de outros países que talvez não tenham essa experiência, mas que depois voltem sabendo que existe essa possibilidade, com capacidade de observação? 

Infelizmente, temos visto um aumento do nacionalismo e do individualismo, e precisamos romper isso. Se eu tenho acesso a recursos significativos, devo pensar em como posso usar essa capacidade em benefício não apenas dos usuários locais, mas também de outros lugares. Como posso contribuir para formar pesquisadores em países que não têm a mesma infraestrutura?

Na minha própria pesquisa, grande parte do investimento que fazemos é em equipamentos bastante básicos. Quando preciso de medições de altíssima precisão, procuro colegas especialistas que têm os instrumentos, cuidam deles e gostam de colaborar. Não precisamos replicar a mesma infraestrutura em todo lugar.

Devemos pensar em níveis regionais. Onde concentrar recursos, como garantir que instituições como a Unesco tenham papel central nisso. Recentemente, participei de uma reunião em que laboratórios da rede da Unesco apresentaram suas capacidades uns aos outros, convidando à colaboração: “Venham nos visitar se precisarem desse tipo de dado, podemos realizar essa análise específica”.

Esses “grandes números” em milhões significam apenas que consegui construir ciência colaborativa — com muitos parceiros e estudantes.

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*Bolsista de jornalismo científico da Fapesp no Projeto Sacre. Com colaboração de Danilo Rothberg, professor da Faculdade de Arquitetura, Artes, Comunicação e Design da Unesp