Revista Recursos Hídricos

DOI:10.5894/rh36n2-3
O texto deste artigo foi submetido para revisão e possível publicação em maio de 2015, tendo sido aceite pela Comissão de Editores Científicos Associados em outubro de 2015. Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos, Vol. 36, Nº 2, 33-46, novembro de 2015.

Recuperação e conservação da vegetação ripária em rios a jusante de barragens através da implementação de um regime de caudais de manutenção ripária

Riparian vegetation recovery and conservation downstream of dams through the implementation of a riparian maintenance flow regime

Rui P. Rivaes ¹, Patricia M. Rodríguez-González ²,
António Albuquerque ³, António N. Pinheiro ⁴, Gregory Egger ⁵,
Maria T. Ferreira ⁶

---

1 - Engenheiro Florestal (MSc) /// Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior de Agronomia, ULisboa /// Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa /// e-mail: [email protected] /// Tel. 213 653 489, Fax. 213 653 338
2 - Engenheira Florestal (PhD) /// Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior de Agronomia, ULisboa /// Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa /// e-mail: [email protected] /// Tel. 213 653 492, Fax. 213 653 338
3 - Engenheiro Florestal (MSc) /// Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior de Agronomia, ULisboa /// Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa /// e-mail: [email protected] /// Tel. 213 653 492, Fax. 213 653 338
4 - Engenheiro Civil (Professor Catedrático) /// Centro de Estudos de Hidrossistemas (CEHIDRO), Instituto Superior Técnico, ULisboa /// Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa /// e-mail: [email protected] /// Tel. 218 418 150 /// Associado da APRH nº 484
5 - Botânico (PhD) /// Environmental Consulting Klagenfurt, Bahnhofstrasse 39, 9020 Klagenfurt, Austria /// e-mail: [email protected] /// Tel: +43 463 516 614-28
6 - Bióloga (Professor Catedrático) /// Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior de Agronomia, ULisboa /// Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa /// e-mail: [email protected] /// Tel. 213 653 487, Fax. 213 653 338 /// Associado da APRH nº 534

---

RESUMO
Em Portugal, a definição de caudais ecológicos é realizada maioritariamente com base nos requisitos de espécies aquáticas e desconsidera os restantes componentes bióticos do ecossistema fluvial. Tal abordagem exclui dos regimes de caudais ecológicos praticados a variabilidade interanual que governa os ciclos de vida longos, amputando ao método a perspetiva a longo prazo do ecossistema fluvial. Neste estudo averigua-se a possibilidade de gerir a vegetação ripária sob o efeito de regularização, através da libertação controlada de caudais pelas barragens. Os resultados mostram que a definição de caudais ecológicos focados na vegetação ripária não pode ser feita com base em normas de carácter geral. Os regimes de caudais de barragem propostos parecem ser capazes de manter o mosaico ripário, evitando o envelhecimento e a ocupação do habitat aquático por parte da vegetação ripária, sem causar impactos geomorfológicos severos. Estes regimes verificaram ser ainda uma perda pouco significativa na capacidade útil das albufeiras dos aproveitamentos analisados. Todavia, a sua implementação encontra-se fortemente prejudicada pelas estruturas de derivação presentes nos aproveitamentos estudados.

Palavras-chave: Caudais de lavagem, caudais ecológicos, gestão de barragens, gestão de ecossistemas fluviais, restauro fluvial, vegetação ripária

ABSTRACT
In Portugal, the definition of environmental flows is generally based on aquatic species requirements and disregards other biotic components of the fluvial ecosystem. Such approach excludes the interanual variability that rules longer lifecycles from the practiced environmental flows, therefore removing its long-term perspective of the fluvial system. In this study, one ascertains the possibility of managing riparian vegetation in regulated rivers by means of the controlled release of dam outflows. Results show that the definition of environmental flows focused on riparian vegetation cannot be performed merely on rules of thumb. The proposed dam outflow regimes appear to be capable of maintaining the riparian patch mosaic avoiding the aging and encroachment of riparian vegetation without severe geomorphologic impacts. These regimes revealed to be a minor loss to the considered reservoir’s effective storage. Notwithstanding, the implementation of such flows is highly impaired by the dam outlet structures existing in the considered dams.

Keywords: Flushing flows, environmental flows, reservoir management, riverine ecosystem management, river restoration, riparian vegetation.

 

Allan, J. D. e Castillo, M. M. (2007). Stream Ecology: Structure and function of running waters. Dordrecht, NL, Springer.

Alves, M. H., Bernardo, J. M., Matias, P. e Martins, J. P. (2003). Caudais ecológicos em Portugal. Lisbon, PORTUGAL, Instituto da Água.

Alves, M. H. (2012). Caudais de Odelouca. [mensagem de correio eletrónico]. 12 de Junho de 2012. Comunicação pessoal.

Benjankar, R., Egger, G., Jorde, K., Goodwin, P. e Glenn, N. F. (2011). Dynamic floodplain vegetation model development for the Kootenai River, USA. Journal of Environmental Management 92(12): 3058-3070. DOI: 10.1016/j.jenvman.2011.07.017.

Braatne, J. H., Jamieson, R., Gill, K. M. e Rood, S. B. (2007). Instream flows and the decline of riparian cottonwoods along the Yakima River, Washington, USA. River Research and Applications 23(3): 247-267.
DOI: 10.1002/rra.978.

Brandão, C., Rodrigues, R. e Pinto da Costa, J. (2001). Análise de fenómenos extremos: precipitações intensas em Portugal Continental. Lisboa, INAG: 56.

Broadmeadow, S. e Nisbet, T. R. (2004). The effects of riparian forest management on the freshwater environment: a literature review of best management practice. Hydrology & Earth System Sciences 8(3): 286-305. DOI: 10.5194/hess-8-286-2004.

Brunner, G. W. (2008). HEC-RAS, River Analysis System. Davis CA, USA, US ARMY CORPS OF ENGINEERS, HYDRAULIC ENGINEERING CENTER.

Cohen, J. (1960). A coefficient of agreement for nominal scales. Educational and Psychological Measurement XX(1): 37-46.
DOI: 10.1177/001316446002000104.

Declaração de Brisbane (2007). The Brisbane Declaration. Environmental flows are essential for freshwater ecosystem health and human well-being. Declaration of the 10th International Riversymposium and International Environmental Flows Conference, Brisbane, AUS.

Environmental Systems Research Institute, I. E. (2010). ArcGis 9.2. California, ESRI.

Friedman, J. M. e Lee, V. J. (2002). Extreme floods, channel change, and riparian forests along ephemeral streams. Ecological Monographs 72(3): 16. DOI: 10.1890/0012-9615(2002)072[0409:EFCCAR]2.0.CO;2.

García-Arias, A., Francés, F., Ferreira, T., Egger, G., Martínez-Capel, F., Garófano-Gómez, V., Andrés-Doménech, I., Politti, E., Rivaes, R. e Rodríguez-González, P. M. (2013). Implementing a dynamic riparian vegetation model in three European river systems. Ecohydrology 6(4): 635-651. DOI: 10.1002/eco.1331.

Ibáñez, C., Caiola, N., Rovira, A. e Real, M. (2012). Monitoring the effects of floods on submerged macrophytes in a large river. Science of The Total Environment 440: 132-139. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.07.073.

Junk, W. J., Bayley, P. B. e Sparks, R. E. (1989). The Flood Pulse Concept in River-Floodplain Systems. International Large River Symposium, Canadian Special Publication of Fisheries and Aquatic Sciences.

Kondolf, G. M. (1997). Hungry Water: Effects of Dams and Gravel Mining on River Channels. Environmental Management 21(4): 533-551.

Mallik, A. U. e Richardson, J. S. (2009). Riparian vegetation change in upstream and downstream reaches of three temperate rivers dammed for hydroelectric generation in British Columbia, Canada. Ecological Engineering 35(5): 810-819. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2008.12.005.

Merritt, D. M., Scott, M. L., Poff, L. N., Auble, G. T. e Lytle, D. A. (2010). Theory, methods and tools for determining environmental flows for riparian vegetation: riparian vegetation-flow response guilds. Freshwater Biology 55: 206-225.
DOI: 10.1111/j.1365-2427.2009.02206.x.

Miller, K. A., Webb, J. A., Little, S. C. e Stewardson, M. J. (2013). Environmental Flows Can Reduce the Encroachment of Terrestrial Vegetation into River Channels: A Systematic Literature Review. Environmental Management: 1-11. DOI: 10.1007/s00267-013-0147-0.

Naiman, R. J. e Décamps, H. (1997). The ecology of interfaces: Riparian zones. Annual Review of Ecology and Systematics 28: 621-658.

Naiman, R. J., Décamps, H. e McClain, M. E. Eds., (2005). Riparia - Ecology, conservation and management of streamside communities. London, UK, Elsevier academic press.

Nilsson, C. e Berggren, K. (2000). Alterations of Riparian Ecosystems Caused by River Regulation. Bioscience 50(9): 783-792.
DOI: 10.1641/0006-3568(2000)050[0783:aorecb]2.0.co;2.

Nolan, K. M., Lisle, T. E. e Kelsey, H. M. (1987). Bankfull discharge and sediment transport in northwestern California. Erosion and sedimentation in the Pacific Rim, Corvallis, Oregon, USA, International Association of Hydrological Sciences.

Peake, P., Fitzsimons, J., Frood, D., Mitchell, M., Withers, N., White, M. e Webster, R. (2011). A new approach to determining environmental flow requirements: Sustaining the natural values of floodplains of the southern Murray-Darling Basin. Ecological Management & Restoration 12(2): 128-137. DOI: 10.1111/j.1442-8903.2011.00581.x.

Poff, L. N., Allan, J. D., Bain, M. B., Karr, J. R., Prestegaard, K. L., Richter, B. D., Sparks, R. E. e Stromberg, J. C. (1997). The natural flow regime. Bioscience 47(11): 769-784.

Poff, L. N. e Zimmerman, J. K. H. (2010). Ecological responses to altered flow regimes: a literature review to inform the science and management of environmental flows. Freshwater Biology 55: 11.

Ramos, C. e Reis, E. (2001). As cheias no sul de Portugal em diferentes tipos de bacias hidrográficas. Finisterra, XXXVI (71): 61-82.

Reille, M., e Pons, A., (1992). The ecological significance of sclerophyllous oak forests in the western part of the Mediterranean basin: a note on pollen analytical data, in Quercus ilex L. ecosystems: function, dynamics and management, Advances in vegetation science, Springer Netherlands, 13-17, 1992.

Revenga, C., Brunner, J., Henninger, N., Kassem, K. e Payne, R. Eds., (2000). Pilot Analysis of Global Ecossystems: Freshwater Systems. Washington, DC, World Resources Institute.

Richter, B. D., Baumgartner, J. V. e Wigington, R. (1997). How much water does a river need? Freshwater Biology 37: 231-249.

Richter, B. D. e Thomas, G. A. (2007). Restoring environmental flows by modifying dam operations. Ecology and Society 12(1): 12.

Rivaes, R., Rodríguez-González, P. M., Albuquerque, A., Ferreira, M. T. e Pinheiro, A. (2011). Uma nova ferramenta da restauro: aplicação de um modelo preditivo da evolução da vegetação ripícola em função das alterações hidrológicas. Recursos Hídricos 32(1): 29-41.

Rivaes, R., Rodríguez-González, P. M., Albuquerque, A., Pinheiro, A. N., Egger, G. e Ferreira, M. T. (2013). Riparian vegetation responses to altered flow regimes driven by climate change in Mediterranean rivers. Ecohydrology 6(3): 413-424. DOI: 10.1002/eco.1287.

Rollet, A. J., Piégay, H., Dufour, S., Bornette, G. e Persat, H. (2013). Assessment of consequences of sediment deficit on a gravel river bed downstream of dams in restoration perspectives: application of a multicriteria, hierarchical and spatially explicit diagnosis. River Research and Applications. DOI: 10.1002/rra.2689.

Scott, M. L., Auble, G. T. e Friedman, J. M. (1997). Flood dependency of cottonwood establishment along the Missouri River, Montana, USA. Ecological Applications 7(2): 677-690. DOI: 10.2307/2269530.

Snider, D. (1972). Hydrology. in National Engineering Handbook. USA, Soil Conservation Service.

SNIRH (2010). National Water Resources Information System, Instituto da Água, I. P. (INAG).

Steffler, P., Ghanem, A., Blackburn, J. e Yang, Z. (2002). River2D. Alberta, CANADA, University of Alberta.

Stromberg, J. C., Tluczek, M. G. F., Hazelton, A. F. e Ajami, H. (2010). A century of riparian forest expansion following extreme disturbance: Spatio-temporal change in Populus/Salix/Tamarix forests along the Upper San Pedro River, Arizona, USA. Forest Ecology and Management 259: 1181-1198. DOI: 10.1016/j.foreco.2010.01.005.

Toner, M. e Keddy, P. A. (1997). River hydrology and riparian wetlands: a predictive model for ecological assembly. Ecological Applications 7: 236-246.

Van Looy, K., Tormos, T., Ferréol, M., Villeneuve, B., Valette, L., Chandesris, A., Bougon, N., Oraison, F. e Souchon, Y. (2013). Benefits of riparian forest for the aquatic ecosystem assessed at a large geographic scale. Knowl. Managt. Aquatic Ecosyst.(408): 06.
DOI: 10.1051/kmae/2013041.

Wolman, M. G. e Miller, J. P. (1960). Magnitude and Frequency of Forces in Geomorphic Processes. The Journal of Geology 68(1): 54-74.
DOI: 10.2307/30058255.

.