Catchment influences on the hydrological flows to lake terra alta (Linhares, ES, Brazil) and ecohydrology perspectives

Dissertação de mestrado, Ecohidrologia, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015Lake Terra Alta (LTA) (A= 3.9 km2; Zmax= 22.1.m) is a tropical natural lake located in the State of Espírito Santo (Southeast Brazil) being one of the 90 lakes which form the Lake District of Lower Doce Rover Valley (LDRV). LTA catchment area is 144.7 km2 and is composed by 8 subbasins and 7 tributaries streams. Its predominant land use is pasturage and smaller dimension cropping and Eucalyptus forestry, with no urban areas or industrial activities. Catchments morphometry and land uses and land cover have implications on the catchments hydromorphological processes, thus influencing hydrological flows to downstream lake. Therefore, hydrological knowledge is necessary to subsidize basin management plans. LTA is under pressure of direct water withdraw for irrigation, as well as water withdraws from the tributary rivers and fluvial damming. Nutrient inputs from catchment natural loads and anthropogenic activities (i.e., agriculture, livestock, forestry). Those pressures may compromise lake ecosystem services that are provided by water quantity and quality. In this regard, an echohydrological approach provide a more concise support for Integrated Lake Basin Management (ILBM), considering the relationships of lake catchment, stakeholders and governance systems. The main goal of this study is to evaluate the hydrological flows to LTA under an ecohydrological approach, integrating catchment morphometry, hydrography, hydrology, and land use and land cover. Based on a georeferenced database, river discharge measurements and modeling, and hydrochemistry analysis of the tributary streams, loads of nutrients are obtained. Subbasins data are analyzed through multivariate statistical analysis (i.e., PCA) in relation to mentioned catchments features. The obtained results provide sound information of the influence and relationships of land use and morphometry on the different subbasins. Thus, providing valuable information for the sustainable management of the basin and propose ecohydrologycal responses for inflow nutrient abatement and improve freshwater inputs to lake ecosystem to ensure ecosystem services provided by LTA.A Lagoa Terra Alta (LTA) (A= 3.9 km2; Zmax= 22.1.m) e uma lagoa tropical natural localizada no Estado de Espírito Santo (Brasil) sendo uma das 90 lagoas que formam o distrito de Lagoas do Vale do Baixo Rio Doce (LVRD). A área da bacia da LTA e 144.7 km2 sendo composta por 8 sub-bacias e 7 cursos de água tributários. O uso do solo predominante é o pasto e numa dimensão menor a agricultura e a silvicultura de Eucalyptus. Não tem área urbana nem atividade industrial. A morfometria e usos do solo nas sub-bacias têm implicações nos processos hidrológicos na bacia, influindo os fluxos hidrológicos das lagoas rio abaixo. Por isso o conhecimento hidrológico e necessário para a gestão. LTA tem pressão direita da extração da agua para rega, também na extração nos cursos da água tributários, na construção de barragens e na introdução de nutrientes por fluxos naturais e antropogênicos (agricultura, gado, silvicultura). Essas pressões podem pôr em risco os serviços do ecossistema fornecidos pela qualidade e pela quantidade da água. Em relação, à Eco-hidrología, fornece um apoio mais conciso para a Gestão Integrada da Bacia da Lagoa (ILBM), considerando as relações na bacia da lagoa, as partes interessadas e os sistemas de governança. O principal objetivo deste trabalho é estudar os fluxos hidrográficos da LTA numa abordagem eco-hidrológica, integrando a morfometria, a hidrografia, a hidrologia e usos do solo. Baseado numa base de dados georreferençados, a vazão medida e modelada dos cursos da água, a analise hidroquímica dos mesmos, os fluxos hidrológicos são estimados. Cada sub-bacia é estudada com estatística multivariada (PCA) em relação às características hidrográficas mencionadas. Os resultados obtidos fornecem boa informação das influências e relacionamento do uso do solo e a morfologia com as sub-bacias. Assim, fornece informações valiosas para a gestão sustentável da bacia e propor atuações para garantir os serviços do ecossistema fornecidos pela LTA