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Brazilian Cerrado biome is the largest and richest tropical savanna in the world. In order to understand the effects of climate changes on the hydrology of the Cerrado basins, this paper investigates the hydrological impacts of climate change throughout the 21st century under different emissions scenarios on the streamflow and on the droughts in the Sono, Manuel Alves da Natividade and Palma basins, located in the Brazilian Cerrado. For this purpose, the SWAT hydrological model driven by the downscaling of the HadGEM2‐ES and MIROC5 global climate models associated with RCP4.5 and RCP8.5 scenarios were used in three time slices (2011–2040, 2041–2070 and 2071–2099). The Standardized Precipitation Index (SPI) and the Standardized Streamflow Index (SSFI) were used to characterize droughts. In general, the results showed that the duration, intensity and frequency of the meteorological and hydrological droughts are expected to increase during the future periods. However, the hydrological droughts are projected to be larger than the meteorological droughts. Reductions in the streamflow are indicated in all future time slices and under both RCPs, especially, during dry periods, which may cause negative impacts in the ecological functions of the Cerrado biome, risk for reduction of the recharge of aquifers and risk for the electric energy production in northern Brazil.

Climate change impacts need to be considered in water resource planning. This work aims to study of the impacts climate change on Lavrinha headwater watershed, located in the Mantiqueira Range, southeastern Brazil. The impacts from climate change (RCP 8.5 scenario) in the Lavrinha watershed runoff were analyzed based on the "Distributed Hydrology Soil Vegetation Model" (DHSVM), forced with the climate simulated for this future climate change scenario. These simulations, in turn, were generated by the Eta regional climate model coupled to Global Climate Model (GCM) HadGEM2-ES for the 2011-2040, 2041-2070 and 2071-2099 periods. The results of this study showed that the runoff is very sensitive to rising temperatures and reduced precipitation, both projected for the RCP 8.5 scenario. The hydrological simulation projected a reduction in the monthly streamflow between 20 and 77% over the twenty-first century , corresponding to drastic reductions in the runoff behavior and consequently in the water production capacity of the region.Index terms: Downscaling; Eta model; DHSVM; hydrological impacts. RESUMOO impacto das mudanças climáticas precisa ser considerado no planejamento dos recursos hídricos. Este trabalho tem por objetivo o estudo dos impactos das mudanças climáticas na bacia de cabeceira Lavrinha, localizada na Serra da Mantiqueira, Sudeste do Brasil. Os impactos oriundos das mudanças climáticas (cenário RCP 8.5) no escoamento da bacia hidrográfica Lavrinha foram analisados com base no modelo "Distributed Hydrology Soil Vegetation Model" (DHSVM), forçado com as condições climáticas simuladas para este cenário futuro de mudanças climáticas. Estas simulações, por sua vez, foram geradas pelo modelo climático regional Eta acoplado ao Modelo Climático Global (MCG) HadGEM2-ES, nos períodos de 2011-2040, 2041-2070 e 2071-2099. Os resultados deste estudo mostraram que a vazão é bastante sensível ao aumento da temperatura e diminuição da precipitação, ambos projetados para o cenário RCP 8.5. A simulação hidrológica projetou uma redução na vazão mensal entre 20 e 77% ao longo do século XXI (2011 a 2099), correspondendo a reduções drásticas no escoamento e, consequentemente, na capacidade de produção de água da região.Termos para indexação: Downscaling; modelo Eta; DHSVM; impactos hidrológicos.

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ABSTRACT:In recent years, concerns regarding the impacts of deforestation of riparian vegetation on water resources have created social and political tensions in Brazil. This research analyzed simulated hydrologic components of a 6.76 km 2 headwater watershed with different widths of riparian vegetation. Lavrinha Watershed (LW) hydrological responses were simulated using the Distributed Hydrology Soil Vegetation Model (DHSVM), which was forced using meteorological data from one station (2005)(2006)(2007)(2008)(2009)(2010). Land cover scenarios where the percent land cover of Atlantic Forest was increased from the control resulted in changes in hydrologic components in the watershed due to increased evapotranspiration and rainfall interception and reduced runoff and overland flow. The base flow/runoff relationship has increased, suggesting that riparian vegetation plays an important role in groundwater recharge. Modeling of hydrologic components linked to riparian buffer scenarios, such as the process used in this study, can be a useful tool for decision-making strategies regarding watershed management. IMPACTOS HIDROLÓGICOS DEVIDO ÀS ALTERAÇÕES NA LARGURARIPÁRIA EM UMA BACIA HIDROGRÁFICA DE CABECEIRA RESUMO: Nos últimos anos, as preocupações quanto aos impactos do desmatamento da vegetação ripária nos recursos hídricos criaram tensões sociais e políticas no Brasil. Esta pesquisa analisou os componentes hidrológicos simulados de uma bacia hidrográfica de cabeceira de 6,76 km 2 com diferentes larguras de vegetação ripária. As respostas hidrológicas da Bacia Hidrográfica Lavrinha (BHL) foram simuladas utilizando o Distributed Hydrology Soil Vegetation Model (DHSVM) que foi forçado usando dados meteorológicos de uma estação (2005)(2006)(2007)(2008)(2009)(2010). Os cenários de cobertura do solo em que o percentual da Mata Atlântica foi aumentado do controle resultaram em mudanças nas componentes hidrológicas na bacia hidrográfica devido ao incremento da evapotranspiração e intercepção da precipitação e redução do escoamento total e escoamento superficial. A relação escoamento base/escoamento total aumentou, sugerindo que a vegetação ripária desempenha um papel importante na recarga de água subterrânea. A modelagem dos componentes hidrológicos, associada aos cenários de larguras ripárias, como o processo utilizado para este estudo, pode ser uma ferramenta útil para as estratégias de tomada de decisão referente à gestão de bacias hidrográficas.

RESUMOCada vez mais são necessários programas de monitoramento da qualidade e quantidade da água como subsídios para avaliar as condições dos mananciais e, além disso, propiciar informações para a tomada de decisão com relação ao gerenciamento dos recursos hídricos. Este estudo analisou a qualidade e quantidade da água na microbacia do Ribeirão dos Macacos, afluente do rio Paraíba do Sul, Estado de São Paulo, por meio do monitoramento dos parâmetros: temperatura, pH, condutividade e oxigênio dissolvido, em cinco pontos da microbacia. As medições de vazão e altura da lâmina d' água durante os períodos seco e úmido dos anos de 2010/2011, permitiram obter a "curva chave" em quatro pontos de monitoramento da qualidade da água e reconstruir as séries de vazões para estes períodos. Os resultados das análises mostraram que há um indicativo de mudanças nos parâmetros de qualidade da água devido às práticas conservacionistas adotadas. O parâmetro temperatura da água foi o mais influenciado pela sazonalidade da vazão. Diversos fatores físicos podem ter contribuído na correlação dos outros parâmetros com a vazão principalmente as diferentes ações de recuperação ambiental implantadas na área deste estudo e que visam uma maior sustentabilidade dos recursos hídricos.Palavras-chave: práticas conservacionistas, sustentabilidade, parâmetros de qualidade da água e vazão. Study of the quality and quantity of waters of a tributary watershed of Paraíba do Sul river-São Paulo, after environmental preservation actions ABSTRACTMonitoring programs of water quality and quantity are necessary to provide subsidies to assess the conditions of the watersheds and for decision making regarding to the management of water resources. This study analyzed the quality and quantity of waters of the Macacos stream watershed, a tributary of the Paraíba do Sul river, in São Paulo State, by monitoring the parameters: temperature, pH, conductivity and dissolved oxygen at five sites in the watershed. The measurements of flow and height of water depth during dry and wet seasons of 2010 and 2011 allowed the construction of the "rating curve" in four points of water quality

Approximately 70% of all the electric energy produced in Brazil comes from hydropower plants. In this context, the Grande River Basin (GRB) stands out in Brazil. Some studies have been carried out to investigate the impacts of climate change in tropical regions to support water resources’ management and planning. This study aims to project the changes in the runoff that feed the Furnas Hydropower Plant (FHP) reservoir (GRB-Furnas basin), the largest and most important facility in Southeast Brazil. The lavras simulation of hydrology model (LASH) was used to project the impacts on runoff and hydrological droughts over the century in GRB-Furnas. The regional climate models (RCMs) Eta-HadGEM-ES, Eta-MIROC5, and Eta-CanESM2 forced the LASH model from 2007 to 2099, taking the representative concentration pathways (RCPs) 4.5 and 8.5. LASH simulated the runoff adequately for the baseline period (1961–2005) using the RCMs’ outputs. A noticeable reduction in precipitation was identified in the wet season, especially in the 2007–2040 period for RCP4.5 and in the 2071–2099 period for RCP8.5. As a result, a significant reduction in the runoff, mainly in the baseflow, and an increase in droughts’ severity were projected throughout the XXI Century, which may compromise the water security to the FHP reservoir.

Resumo As mudanças climáticas no século XXI é uma realidade inconteste. Diversos efeitos e impactos vêm sendo registrados em várias regiões do planeta. Este trabalho tem por objetivo avaliar a associação do modelo hidrológico MHD-INPE ao modelo atmosférico Eta/CPTEC, a fim de simular o impacto de mudanças climáticas na Bacia Hidrográfica do Ribeirão Jaguara, localizada no sul do estado de Minas Gerais. Para tal fim, foram utilizados dois cenários (RCP4.5 e RCP8.5) de três modelos globais (HadGEM2-ES, MIROC5 e CanESM2), regionalizados pelo modelo Eta. Os resultados da calibração e validação mostraram uma boa performance MHD-INPE em simular a vazão da BHRJ. Após a correção de viés, as saídas dos cenários foram usadas como entrada no MHD-INPE. As projeções climáticas corrigidas dos cenários resultaram em predominante redução da precipitação ao longo do século. Os resultados das projeções da temperatura mostraram aumento consensual por parte dos modelos climáticos, em ambos os cenários. As estatísticas da curva de permanência das vazões advindas das simulações climáticas mostraram um bom desempenho do MHD-INPE na simulação do clima presente.