Abstract This article proposes a methodology of analysis of the institutional capabilities that are employed to cope with climate change at the municipal and metropolitan levels. The methodology was applied to the São Paulo Metropolitan Region using Environmental and Disaster Risk Management data, collected by the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE) through the National Survey of Municipal Information (MUNIC), years 2013, 2017, and 2020. The results indicate that municipal institutions consistently lost capabilities to cope with climate change between 2013 and 2020. There is a considerable difference in the pattern of this loss when the analysis focuses separately on institutional capacity to deal with environmental management and with disaster risk management.

Resumo Este artigo propõe uma metodologia de análise das capacidades institucionais de enfrentamento das mudanças climáticas em âmbito municipal e metropolitano. A metodologia foi aplicada na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), utilizando os dados relativos a Meio Ambiente e Gestão de Riscos, da Pesquisa Nacional de Informações Municipais do IBGE (Munic), edições de 2013, 2017 e 2020. Os resultados indicam perda consistente das capacidades institucionais de enfrentamento das mudanças climáticas entre 2013 e 2020. Há uma diferença considerável no padrão dessa perda quando a análise incide separadamente sobre a capacidade institucional para lidar com os temas da gestão ambiental e da gestão de riscos de desastres.

Abstract The Madeira River basin is an example of an important portion of the Amazon region that is characterized by a high rate of conversion of forest into pastures and urban centers, evidencing an accelerated transformation in land cover and use with significant anthropic activity over the last three decades, which configures a potential impact in terms of modifying the climate behavior of the region. The present work seeks to analyze, in the Madeira River basin, the hydroclimatic impacts through the study of the variability of the two main components of the water balance and the energy balance at the scale of a watershed, namely precipitation and evapotranspiration, with additional emphasis on the temperature, which has served as a world reference to specify and demarcate changes in climate, given its space-time dynamics of anthropic occupation. More specifically, the occupancy history was initially analyzed using MODIS images for the period 2001-2013. In addition, precipitation data from the CHIRPS satellite product (1981-2017), evapotranspiration data determined by the SSEBop algorithm (2002-2017) via the sensor that produces the MODIS image and surface temperature of the MODIS satellite product (2001-2017) were examined, being such information treated as geospatial variables distributed in the study area. An extensive evaluation study regarding the identification of the presence or not of linear hydroclimatic trends in the Madeira River basin was carried out using the Mann-Kendall test. Although some trends were captured in the analyzed time series, the results obtained also showed that, given the limited database currently available, there is not necessarily a direct and clear relationship between the effect of human occupation and the climate regime of the basin, in contrast to the scientific framework recommended worldwide warning of climate change in the Anthropocene. In part, the high climate variability in the study region imposes limits with respect to clearly understand and separate the signals that can be attributed to the change in land cover and use from the signals associated with climate change that act on broader spatio-temporal scales. In this sense, new studies on monitoring hydrometeorological and hydroclimatic phenomena with corresponding measurements at different scales should be encouraged to better understand the processes of aggregation and disaggregation of the physical mechanisms acting at the scale of a watershed.

Resumo A bacia do rio Madeira constitui um exemplo de porção importante da região amazônica que se caracteriza por alta taxa de conversão de floresta em pastagens e núcleos urbanos, evidenciando transformação acelerada na cobertura e uso do solo com atividade antrópica significativa ao longo das três últimas décadas, o que configura potencial impacto quanto à modificação do comportamento climático da região. O presente trabalho busca analisar, na bacia do rio Madeira, os impactos hidroclimáticos por meio do estudo da variabilidade dos dois principais componentes do balanço hídrico e do balanço de energia na escala de uma bacia hidrográfica, nomeadamente precipitação e evapotranspiração, com destaque adicional para a temperatura, que tem servido de referência mundial para precisar e demarcar mudanças no clima, perante a sua dinâmica espaço-temporal de ocupação antrópica. Mais especificamente, analisou-se, inicialmente, o histórico de ocupação usando imagens MODIS para o período 2001-2013. Complementarmente, examinaram-se os dados de precipitação do produto satelital CHIRPS (1981-2017), de evapotranspiração determinados por meio do algoritmo SSEBop (2002-2017) via sensor que produz a imagem MODIS e ainda de temperatura de superfície do produto de satélite MODIS (2001-2017), informações tratadas como variáveis geoespaciais distribuídas na área de estudo. Extenso estudo de avaliação no que tange à identificação de existência ou não de tendências hidroclimáticas lineares na bacia do rio Madeira foi conduzido por meio do teste Mann-Kendall. Embora algumas tendências tenham sido captadas nas séries temporais analisadas, os resultados obtidos também mostraram não haver, necessariamente, face à limitada base de dados disponíveis atualmente, uma relação direta e clara entre o efeito da ocupação antrópica e o regime climático da bacia, em contraste com o quadro científico preconizado mundialmente de alerta quanto a mudanças climáticas no Antropoceno. Em parte, a alta variabilidade climática na região de estudo impõe limites para que se consiga claramente apreender e separar os sinais que podem ser atribuídos à alteração na cobertura e uso do solo dos sinais associados a mudanças climáticas que atuam em escalas espaço-temporais mais abrangentes. Nesse sentido, novos estudos sobre monitoramento de fenômenos hidrometeorológicos e hidroclimáticos com correspondentes medições em diferentes escalas devem ser incentivados para melhor compreender os processos de agregação e desagregação dos mecanismos físicos atuantes na escala de uma bacia hidrográfica.

RESUMO O conhecimento sobre os recursos hídricos é crítico para a adaptação diante das mudanças de longo prazo e ocorrência mais frequente de eventos extremos. Nas grandes secas de 2005 e 2010, um grande epicentro foi localizado no sudoeste da Amazônia sobre a Bacia do Rio Purus. Nesse sentido, foi realizada uma simulação hidrológica nessa bacia, para avaliar os impactos das mudanças climáticas sobre seus recursos hídricos ao longo do século 21. O balanço hídrico foi simulado utilizando o modelo hidrológico distribuído (MHD-INPE). As projeções climáticas futuras foram simuladas pelo modelo regional ETA-INPE forçado por 4 membros do modelo global HadCM3 sobre o cenário de emissões de gases de efeito estufa A1B-AR4/IPCC. Como simulado pelo ETA-INPE/HadCM3, a resposta média dos 4 membros para o cenário A1B representa uma redução de chuvas em até 11,1%, aumento de temperatura em até 4,4 °C, e aumento da velocidade do vento em até 8,4% para a Bacia do Purus até o fim do século 21. Sob essas condições, as projeções de descarga representam uma diminuição global de 27% na Bacia do Purus, com diferentes padrões entre as estações seca e úmida, bem como mudanças nas tendências sazonais. As consequências das mudanças climáticas projetadas são severas e provavelmente terão um grande impacto sobre a manutenção dos ecossistemas naturais e subsistência humana. Em um processo de adaptação a mudanças climáticas, a preservação da cobertura florestal natural da Bacia do Purus pode ter grande importância na retenção de água.

ABSTRACT Knowledge about water resources is critical for climate adaptation in face of long-term changes and more frequent extreme events occurrence. During the major droughts of 2005 and 2010, a large epicenter was located in the southwestern Amazon over the Purus River Basin. In this sense, we conducted a hydrological simulation in this basin to assess the climate change impacts on its water resources throughout the 21st century. The water balance was simulated using the Distributed Hydrological Model (MHD-INPE). The future climate projections were simulated by the regional ETA-INPE model driven by a 4-member HadCM3 global model regarding the A1B-AR4/IPCC scenario of greenhouse gases emissions. As simulated by the ETA-INPE/HadCM3, the 4-members mean response for the A1B scenario represents a rainfall reduction of up to 11.1%, a temperature increase of up to 4.4 °C, and a wind speed increase of up to 8.4% in the Purus Basin by the end of 21st century. Under these conditions, the discharge projections represent an overall 27% decrease in the Purus Basin with different patterns between dry and wet season, as well as changes in seasonality trends. The consequences of projected climate change are severe and will probably have a great impact upon natural ecosystem maintenance and human subsistence. In a climate change adaptation process, the preservation of the natural forest cover of the Purus Basin may have great importance in water retention.