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ABSTRACT Environmental monitoring of water is essential for efficient management of water source conservation in river basins. However, there is a lack of studies with this synergy applying unconventional techniques. We evaluated chemical characteristics of surface and underground waters (2021-2022), including for the first time the analysis of the isotopic composition of waters collected from water sources throughout Educandos`s Basin, in the city of Manaus-AM/Brazil, to evaluate chemical-isotopic changes in the view of anthropogenic impacts. Statistical analyzes were used to compare means, graphical analyzes and Principal Component Analysis to identify the main patterns of the data sets. Our results demonstrated a significant increase in pH, electrical conductivity and an increased in nitrates in polluted groundwater and reduced DO in contaminated surface waters. Furthermore, the isotopic signature did not indicate pollution through changes in the isotopic composition of natural and polluted waters, however, it showed more depleted signatures in one of the underground monitoring wells, indicating an impact site vulnerable to the interaction of aquifer waters with Rio Negro and Igarapé. When analyzing chemical parameters with isotopic composition, it can be allowed a better understanding of the mechanisms of circulation and mineralization of underground and surface waters in the Urban Hydrographic Basin.

Resumo As mudanças climáticas são uma resposta da dinâmica do sistema Terra a fatores intrínsecos ou extrínsecos ao planeta. Importantes consequências dessa alteração climática são as ocorrências de secas ou do aumento na intensidade das chuvas em várias regiões do globo terrestre, que pode reduzir ou aumentar a disponibilidade de água no sistema. Para a Amazônia o cenário de severidade de secas pode se agravar, conforme sugerido por modelos climáticos. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é analisar a anomalia de chuva e a tendência de precipitação para o período de 1994 a 2017 em sete estações pluviométricas localizadas na Amazônia Central e relacioná-los aos eventos interanuais/ interdecadais. Para tal, utilizou-se o índice de Anomalia de Chuva (IAC) e o teste não paramétrico de Mann-Kendall. Os resultados sugerem que somente El Niños extremos, tais como os de 1997 e 2015, apresentaram redução na precipitação em todas as estações, enquanto o La Niña de 1999 foi o que apresentou os maiores aumentos, a partir dos IACs. Com relação ao teste de tendências de Mann-Kendall, somente na estação C apresentou uma tendência de aumento na precipitação, evidenciando a necessidade de maiores séries temporais de precipitação para análises mais concisas.

A recarga é um elemento-chave do ciclo hidrológico, sendo indispensável para a gestão integrada dos recursos hídricos. Este estudo objetivou quantificar e comparar as taxas de recarga direta de um aquífero freático localizado em uma região de floresta primária contígua a Manaus utilizando os métodos balanço hídrico (BH), variação do nível da água (VNA) e estimativa darcyana (ED). Foram obtidos dados de precipitação e temperatura atmosférica de 2013 a 2015 da estação meteorológica localizada na Reserva Florestal Adolpho Ducke (RFAD). Medições de nível da água subterrânea e ensaios para determinação de condutividade hidráulica foram executados em sete piezômetros instalados em microbacia de drenagem da RFAD. A vazão específica (Sy) foi determinada em amostras de solo indeformadas. Os resultados do método do BH indicam taxa de recarga de 47% (1.583 mm) em 2013, de 46% (1.277 mm) em 2014 e de 20% (680 mm) em 2015. A precipitação em 2014 foi 18% menor do que em 2013, e a de 2015 foi 21% menor do que em 2014, por causa do fenômeno El Niño, gerando redução significativa da recarga apenas no último ano. Os registros de nível da água subterrânea para ED foram feitos entre fevereiro e julho de 2013, gerando estimativa de recarga de 28% (624 mm) da precipitação. Aplicando-se o método de VNA foi estimada uma taxa de recarga de 52% (2.229 mm) para o período de fevereiro de 2014 a agosto de 2015. Os resultados indicam maior consistência entre BH e VNA. As taxas de recarga aqui obtidas são superiores às determinadas em situações hidrogeológicas análogas em outras regiões do país.

O presente estudo teve como objetivo verificar a relação entre C orgânico dissolvido (COD) e atributos físicos do solo em diferentes sistemas de uso da terra na Amazônia central. Quantificaram-se as concentrações de COD sob floresta primária, em três posições topográficas, e em áreas de pastagem, sucessão secundária e sistema agroflorestal (SAF) até a profundidade de 2 m. Instalaram-se extratores de solução do solo para coleta e análise do C da solução na fase orgânica durante um ciclo hidrológico. As concentrações médias de C orgânico dissolvido (COD) na solução do solo seguiram a ordem SAF ou sucessão secundária > floresta (platô) > pastagem (períodos seco e chuvoso-seco), exceto nos períodos chuvoso e seco-chuvoso, em que a pastagem iguala ou ultrapassa as concentrações de COD dos outros ambientes em determinadas profundidades. Os resultados demonstraram a capacidade do SAF e sucessão secundária em recuperar e, ou, disponibilizar o C na solução do solo, sendo formas de utilização do solo recomendadas para manter o C no ambiente terrestre. O COD apresentou variação temporal, espacial e em profundidade, decrescendo nesta última. A ação da estruturação do solo, representada pela agregação, C orgânico total (COT) e porosidade, exerce grande influência nas concentrações de COD nas camadas do solo e, aliada à matéria orgânica mais lábil do solo, determinam a manutenção do C na solução do solo. As concentrações de COD obtidas sob os diferentes ambientes estudados refletem a importância do manejo adequado do solo para a permanência do C no ecossistema do solo.

Foram investigadas variáveis físico-químicas e químicas de ambientes aquáticos, em área de floresta primária de terra firme, próxima à área urbana, no município de Manaus. Os cursos de águas superficiais investigados drenam tanto área de floresta primária como urbanizada e, na região, são chamados igarapés. Dois desses igarapés têm suas nascentes na área urbana, adentram a área de floresta e lá se juntam. Ainda dentro da mesma área o igarapé resultante encontra-se com um outro que drena apenas área de floresta primária. Neste estudo foram pesquisadas as variáveis ambientais: pH, condutividade elétrica da água, os cátions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+ e Fe2+) e material em suspensão. Foi possível observar diferenças significativas nas médias da concentração de íons hidrogênio, na condutividade elétrica e na quantidade de material em suspensão, entre os igarapés estudados. No igarapé cuja nascente encontra-se dentro da reserva, os valores médios correspondentes ao pH, condutividade elétrica e material em suspensão foram, respectivamente, 4,47; 6,44 mS cm-1 e 1,25 mg L-1; e os valores mais elevados registrados nos impactados foram 6,84, 141,50 mS cm-1 e 9,50 mg L-1. Os resultados mostram que o igarapé que drena área de floresta mantém suas características naturais por estar protegido das atividades antrópicas, e os que provêm da área urbana encontram-se impactados.Physicochemical and chemical variables from water environments were investigated in an area of upland primary forest, near an urban area, in the municipality of Manaus. The investigated surface water streams drain both primary forest and urbanized areas, and are called igarapés in the region. The headwaters of two of these streams are in the urban area, and they run to the forest area and join to make up another stream, and later are joined with another stream which headwaters are located inside the primary forest. This study encompassed the following environmental variables: pH, water electrical conductivity, Na+, K+, Ca2+, Mg2+ and Fe2+ cations and suspended material. It was possible to see significant differences in the concentration of hydrogen ions, electrical conductivity and in the suspended material content, among the studied streams. In the stream in which the headwaters are within the reserve, the mean values corresponding to pH, electrical conductivity and suspended material were 4.47; 6.44 mS cm-1 and 1.25 mg L-1, respectively; and the highest values found in the impacted ones were 6.84, 141.50 mS cm-1 and 9.50 mg L-1. The results show that the stream which drains the forest area maintains its natural characteristics as it is protected from human activities, and the ones which come from the urban area are impacted.

Neste estudo, a experimentação e a modelagem hidrológica de eventos de precipitação transformada em escoamento superficial em sistemas naturais de floresta são investigadas, contemplando os seguintes tratamentos: construção de algoritmo computacional iterativo de otimização para a identificação do hidrograma unitário médio (função de transferência chuva-descarga) da bacia e para o cálculo das precipitações efetivas adequadas à cada evento chuva-escoamento; aplicação da metodologia à bacia hidrográfica do igarapé Bolívia, situada no interior da Reserva Florestal Adolpho Ducke; análise e interpretação do algoritmo criado, enfocando a sua convergência e o significado dos resultados desse processo de otimização; e comparação com outros estudos em pequenas bacias da Amazônia Central. O período de medidas de chuva e de vazões estende-se de julho de 2004 a setembro de 2006, incluindo a fase de preparação da curva-chave do igarapé Bolívia e a formação de um conjunto amplo e diversificado de eventos de chuva e de escoamento no curso d'água.In this study, experimentation and hydrologic modeling of rainfall events transformed into runoff in natural forest systems, are investigated, including the following treatments: construction of an iterative optimization computational algorithm to identify the average unity hydrograph (rain-discharge transfer function) of the watershed, and to compute the effective rainfalls adequate to each discharge-rainfall event; applying the methodology to the Igarapé Bolívia watershed, which is located inside the Adolpho Ducke Forest Reserve; analysis and interpretation of the established algorithm, focusing on its convergence and on the significance of the results of this optimization process; and comparison with other studies in small watersheds of Central Amazonia. Rainfall and runoff measurements were made from July 2004 to September 2006, including the preparation phase of the level-discharge curve of the Igarapé Bolívia and the making of a large and diversified set of rainfall and runoff events.

O regime hidrológico de nível de água baixo e alto torna as várzeas suscetíveis a alterações ecológicas, tanto nos solos quanto nos lagos. No período de nível de água alto, as várzeas são “fertilizadas” pelo sedimento cm suspensão que é depositado, tomando essas áreas as mais férteis da Região Amazônica. O presente trabalho avalia as características de solos e de sedimentos de dois lagos de várzea (Passarinho e Gravetão, situados próximo a Manaus) no que tange às propriedades físicas como a textura c curvas de retenção de água. Os resultados revelam que os solos e os sedimentos têm alta capacidade de reter a água, c consequentemente de água disponível, com valores máximos da ordem de 45 mm/10cm, considerando a água disponível entre os potenciais -10 e -1500 kPa. A fração silte da composição granulométrica foi, na maioria dos resultados, a mais expressiva, variou de 17 a 71%.