Curtailment, operação hidrelétrica e supersaturação gasosa: processamento integrado de dados de letalidade e comportamento de peixes neo-tropicais

Descrição

O presente projeto propõe a continuidade analítica do projeto “Quantificando letalidade e comportamento de peixes expostos a supersaturação gasosa em rios sob influência de usinas hidrelétricas”, deslocando o foco da fase experimental para a organização, processamento, reanálise e integração dos dados já obtidos. A proposta será desenvolvida sem financiamento externo e não prevê novos ensaios laboratoriais, coletas de peixes, campanhas de campo ou exposições adicionais de organismos vivos à supersaturação gasosa. Seu objetivo central é ampliar o aproveitamento científico e técnico de dados previamente gerados, transformando registros experimentais, físico-químicos, biológicos e operacionais em indicadores úteis para pesquisa, ensino, planejamento e apoio à operação ambientalmente orientada de usinas hidrelétricas. A supersaturação de gases totais dissolvidos (Total Dissolved Gas — TDG) é reconhecida na literatura como um fenômeno associado principalmente à operação de vertedouros, à incorporação de ar em escoamentos de alta energia, à turbulência, à pressão hidrostática e ao tempo de residência de bolhas na água. Em determinadas condições, esse processo pode elevar a pressão total dos gases dissolvidos acima do equilíbrio atmosférico e provocar efeitos adversos sobre organismos aquáticos, especialmente peixes, por meio da chamada doença da bolha de gás. Revisões recentes indicam que a geração e o transporte de TDG em instalações hidrelétricas dependem tanto das características hidráulicas das estruturas quanto da forma de operação dos vertedouros e da propagação da água supersaturada a jusante (Li et al., 2022). No contexto brasileiro, Agostinho et al. (2021) destacam que eventos de mortandade de peixes em rios e reservatórios podem estar associados, entre outros fatores, à anoxia e à supersaturação gasosa, reforçando a necessidade de integrar qualidade da água, hidráulica e ecologia de peixes. A justificativa do projeto apoia-se na crescente importância da operação flexível das usinas hidrelétricas diante da expansão de fontes renováveis variáveis, das restrições de transmissão e dos cenários de curtailment. Embora a geração hidrelétrica seja estratégica para a segurança eletroenergética, sua operação em regimes mais intermitentes pode alterar padrões de vazão, intensificar vertimentos, concentrar descargas em determinadas estruturas e modificar as condições hidráulicas a jusante. Estudos aplicados a usinas brasileiras indicam que a operação intermitente de vertedouros pode favorecer a aeração excessiva e a elevação da concentração de gases dissolvidos, com potencial impacto sobre a ictiofauna, exigindo estratégias de monitoramento contínuo, ajustes operacionais e medidas de mitigação (Martinez et al., 2025a). O projeto também considera a importância de indicadores indiretos e complementares de monitoramento. A medição direta de TDG ainda não é prática rotineira em muitas usinas brasileiras, seja pelo custo, seja pela disponibilidade limitada de sensores específicos. Nesse sentido, estudos laboratoriais que analisam a correlação entre oxigênio dissolvido e gases totais dissolvidos fornecem subsídios para avaliar possibilidades e limites de uso de variáveis mais acessíveis como apoio interpretativo. Entretanto, essa abordagem deve ser empregada com cautela, pois a relação entre O₂ e TDG depende das condições de geração da supersaturação, do tipo de sensor, da composição dos gases e do ambiente de medição (Martinez et al., 2025b). A base experimental previamente constituída, por sua vez, representa um patrimônio científico relevante para a compreensão dos efeitos do TDG sobre peixes neotropicais. Trabalhos voltados ao dimensionamento de tanques e bancadas de teste demonstram que a avaliação dos efeitos da supersaturação gasosa em peixes exige controle de parâmetros como temperatura, pressão associada à profundidade de nado, velocidade do escoamento, tempo de exposição, porte dos indivíduos e concentração de gases dissolvidos (Martinez et al., 2024a; Martinez et al., 2025c; Martinez et al., 2025d). No presente projeto, esses elementos não serão retomados como nova experimentação, mas como referência para interpretar a qualidade, a organização e a comparabilidade dos dados já existentes. Metodologicamente, a pesquisa será estruturada em etapas sucessivas: identificação dos conjuntos de dados disponíveis; organização da base em formato tabular; construção de dicionário de variáveis e metadados; padronização das informações por espécie, nível de TDG, tempo de exposição, temperatura, massa ou porte dos indivíduos, sintomas observados e ocorrência de mortalidade; análise estatística descritiva; comparação entre espécies e faixas de exposição; e integração dos resultados biológicos com variáveis operacionais de usinas hidrelétricas. Quando disponíveis, serão examinadas informações sobre comportamento natatório, perda de equilíbrio, sinais associados à doença da bolha de gás, sobrevivência e tempo até ocorrência de eventos críticos. A etapa analítica buscará relacionar os dados biológicos com o contexto de operação hidrelétrica, vertimentos, modulação de geração e curtailment. A partir dessa integração, pretende-se construir uma matriz qualitativa de risco ambiental-operacional, capaz de associar faixas de TDG, duração da exposição, sensibilidade relativa das espécies, condições hidráulicas e cenários operacionais. Essa matriz não terá caráter normativo definitivo, mas poderá servir como instrumento preliminar de apoio à interpretação de eventos, à priorização de monitoramento e à formulação de recomendações para operação ambientalmente orientada. Espera-se que o projeto produza uma base de dados consolidada, gráficos, tabelas, indicadores de risco, relatório técnico e artigos científicos. Além disso, a proposta deverá contribuir para a formação de estudantes de graduação e pós-graduação, oferecendo oportunidades de iniciação científica, trabalhos de conclusão de curso, dissertações, teses e atividades de apoio a disciplinas relacionadas à hidráulica, máquinas de fluxo, geração hidrelétrica, recursos hídricos, estatística aplicada, qualidade da água, ecohidráulica e sustentabilidade. Dessa forma, o projeto amplia o retorno acadêmico e institucional dos dados já produzidos, fortalece a atuação da UNIFEI em temas estratégicos para o setor elétrico brasileiro e contribui para a construção de critérios técnicos voltados à conciliação entre segurança energética e conservação da ictiofauna.