Cumulative changes in water quality caused by six cascading hydroelectric dams on the Jauru River, tributary of the Pantanal floodplain Translated title: Mudanças cumulativas na qualidade da água causadas por seis hidrelétricas em cascata no Rio Jauru, tributário da planície de inundação do Pantanal

Abstract

ABSTRACT The present study examines the individual and cumulative environmental effects of the six cascading hydroelectric dams currently in operation on in the Jauru River, a direct tributary of the Paraguay River, the main river in the Pantanal, as well as presenting a general characterization of water quality in the Jauru River. Water quality was evaluated at eight sites along the longitudinal gradient of the Jauru River. A total of 339 water quality samples from between 1990 and 2013 were considered, including 72 samples collected prior to the installation of Hydropower plants, treated as natural, and 267 samples, treated as altered . Statistica 7 software was used for statistical treatment and for the Kruskal-Wallis nonparametric test; squared Pearson correlation (coefficient of determination, R 2) was also applied to evaluated the relationship between the morphological and hydraulic parameters of each reservoir and cumulatively, with the rate of change of water quality parameters in three stretches of the Jauru River. The water quality of the Jauru River in general was characterized by low concentrations of electrolytes and slightly acidic pH, oligotrophy, reduced values of color, turbidity and solids and good oxygenation. While these general conditions were maintained over the two phases studied, we verified the occurrence of change in the pattern of variation of the physical and chemical conditions evaluated, mainly between the second and the fifth hydroelectric reservoir. This change, which implies discontinuity in the longitudinal gradient, was indicated by nine out of the twelve parameters measured in this stretch of the Jauru River, downstream of each individual reservoir and/or cumulatively. The constructive characteristics of the hydropower plants, especially water inlet height, water retention time and flooded area, as well as the proximity between two or more impoundments, are factors that influenced the observed changes, which are important aspects in the processes of environmental licensing for these future plants, or even, in some cases, to avoid them from being built at all as planned. This research also indicated the need for studies that consider the basin in an integrated way, and for the collection of more consistent data before these impoundments are implemented.

Translated abstract

RESUMO O presente estudo avalia as alterações na qualidade da água, individuais e cumulativas, de seis hidrelétricas (HPP) em cascata, que estão em operação no Rio Jauru, um afluente direto do rio Paraguai, o principal rio da planície de inundação do Pantanal, além de apresentar uma caracterização geral da qualidade da água do Rio Jauru. A qualidade da água foi avaliada em oito locais ao longo do gradiente longitudinal do rio Jauru. Foram avaliadas um total de 339 amostras de qualidade de água entre 1990 e 2013, sendo que 72 representam a fase antes da instalação e 267 amostras a fase de após a instalação das HPP. O software Statistica 7 foi utilizado para tratamento estatístico e Kruskal-Wallis para o teste não paramétrico; foi adotado também a Correlação de Pearson ao quadrado (coeficiente de determinação, R2) para avaliar a relação entre os parâmetros morfológicos e hidráulicos de cada reservatório e cumulativamente, com a taxa de variação dos parâmetros de qualidade da água em três trechos do rio Jauru. A qualidade da água do Rio Jauru, em geral, foi caracterizada por baixas concentrações de eletrólitos e pH levemente ácido, oligotrofia, redução de cor, turbidez e sólidos e boa oxigenação. Apesar dessas condições gerais terem se mantido nas duas fases estudadas, verificou-se a ocorrência de mudança no padrão de variação das condições físico-químicas avaliadas, principalmente entre o segundo e o quinto reservatório hidrelétrico. Essa mudança, que implica na descontinuidade no gradiente longitudinal, foi indicada por nove dos doze parâmetros medidos nesse trecho do Rio Jauru, a jusante de cada reservatório individual e/ou cumulativamente. As características construtivas das usinas hidrelétricas, especialmente a altura da tomada d´água, o tempo de retenção e a área alagada, bem como a proximidade entre dois ou mais reservatórios, são fatores que influenciaram as mudanças observadas e são aspectos importantes a serem considerados nos processos de licenciamento ambiental de futuras hidrelétricas, ou mesmo, em alguns casos, para evitar que sejam construídas como planejado. Esta pesquisa indicou ainda a necessidade de estudos que considerem a bacia hidrográfica de forma integrada e de efetuar uma coleta de dados mais consistentes antes que esses represamentos sejam implementados.