Resumen La cuenca baja del río Acre se ubica en una zona de deforestación con la implementación de pastizales para ganado vacuno en suelos susceptibles a la erosión y clima ecuatorial. La existencia de mataderos y ganado vacuno en el municipio de Boca do Acre, en el estado de Amazonas, es uno de los problemas vinculados a la deforestación en la Amazonía brasileña. Ante este escenario, se presentó una estimación de las pérdidas de suelo con la aplicación de la Ecuación Universal en un sistema de información geográfica. En la metodología, se desarrolló una base de datos con información vectorizada para extraer las áreas de tipos de suelo y cobertura del suelo, incluyendo el análisis espacial de pendientes extraído del modelo digital de elevación. Como resultado del análisis de las áreas por geoprocesamiento y vectorización, se obtuvieron los cálculos de las parcelas de erosión a través de tablas con los parámetros adoptados por los referentes científicos. Se encontró que el 60% de la pérdida de suelo ocurre en el área agrícola en el 11% del territorio de la cuenca, siendo predominantemente en áreas de asentamientos rurales en el estado de Acre. Como resultado de la estimación, la pérdida de suelo en la cuenca baja del río Acre fue de 386.422 t/ha/año, con una producción de 46 millones de toneladas de sedimentos por año.

Abstract The Lower Acre River Basin is located in an area of deforestation with the implementation of pastures for beef cattle ranching in soils susceptible to erosion and equatorial climate. The existence of slaughterhouses and beef cattle in the municipality of Boca do Acre, in the state of Amazonas, is one of the problems linked to deforestation in the Brazilian Amazon. Given this scenario, an estimate of soil losses was presented with the application of the Universal Equation in a geographic information system. In the methodology, a database was elaborated with vectorized information for the extraction of the areas of the types of soils and land cover, including the spatial analysis of slopes extracted from the digital elevation model. Due to the analysis of the areas by geoprocessing occurring by vectorization, the calculations of the erosion plots were obtained through tables with the parameters adopted by the scientific references. It was found that 60% of the soil loss occurs in the area of agriculture in 11% of the territory of the watershed, being predominantly in areas of rural settlements of the state of Acre. As a result of the estimate, soil loss in the Lower Acre River Basin was 386,422 t/ha/year, with a production of 46 million tons of sediment per year.

Resumo A Bacia do Baixo Rio Acre está localizada em uma área de desflorestamento com implantação de pastagens para pecuária de corte em solos suscetíveis à erosão e clima equatorial. A existência de abatedouros e pecuária de corte implantada no município de Boca do Acre, no Amazonas, é um dos problemas vinculados ao desmatamento da Amazônia Brasileira. Diante desse cenário, foi apresentada uma estimativa de perdas de solo com aplicação da Equação Universal em sistema de informação geográfica. Na metodologia, foi elaborado um banco de dados com informações vetorizadas para extração das áreas dos tipos de solos e cobertura da terra, incluindo a análise espacial de declividades extraídas do modelo digital de elevação. Em decorrência da análise das áreas pelo geoprocessamento ocorrer pela vetorização, foram obtidos os cálculos das parcelas de erosão através de tabelas com os parâmetros adotados pelas referências científicas. Foi constatado que 60% da perda de solo ocorrem na área de agricultura em 11% do território da bacia hidrográfica, sendo predominantemente em áreas de assentamentos rurais do estado do Acre. Como resultado da estimativa, a perda de solos na Bacia do Baixo Rio Acre foi de 386.422 t/ha/ano, com uma produção de 46 milhões de toneladas de sedimentos por ano.

Resumen: La cuenca binacional del río Zarumilla es un lugar con gran diversidad de especies y es de gran importancia para la economía de Perú y Ecuador. Estos factores socioeconómicos pueden traer consigo cambios en la distribución de las coberturas del suelo, los cuales afectan de manera negativa los ecosistemas. El presente estudio tiene como objetivo evaluar los cambios de cobertura y uso de suelo durante el periodo 1992-2022 y construir una proyección al año 2040 siguiendo las tendencias de uso actuales y su patrón histórico. Se usaron mapas de cobertura y uso de suelo de los años 1992 y 2022, así como información georreferenciada que fue usada para encontrar los factores condicionantes para el cambio de suelo. El modelo de prospección se basó en la implementación de cadenas de Markov y autómatas celulares usando factores condicionantes para construir una proyección más precisa. Los resultados obtenidos reflejan una pérdida neta de 11378 hectáreas de bosque durante el periodo 1992-2022, ocurriendo el 87.7% de esta pérdida en el lado ecuatoriano de la cuenca. A este ritmo se puede prospectar una pérdida de bosque de 10552 hectáreas para el periodo 2022-2040, de igual manera prevista principalmente en el lado ecuatoriano. El modelo prospectivo también resalta que los principales cambios se producirán en áreas de baja altitud y en proximidad a fuentes hídricas y carreteras. Esta es una pérdida alarmante de bosque nativo, la cual se puede evitar mediante la creación de políticas de desarrollo sostenible y programas de ordenamiento territorial.

Abstract: The binational basin of the Zarumilla River is a place with great species diversity and is particularly important to the economy of Peru and Ecuador. These socioeconomic factors can lead to changes in land cover distribution, which negatively affect ecosystems. The present study aims to evaluate changes in land cover and use during the period 1992-2022 and to generate a projection for the year 2040 following current usage trends and historical patterns. Land cover and use maps from 1992 and 2022 were used, along with georeferenced information that was employed to identify the conditioning factors for land change. The prospection model was based on the implementation of Markov chains and cellular automata using conditioning factors to build a more accurate projection. The results obtained reflect a net loss of 11378 hectares of forest during the period 1992-2022, with 87.7% of this loss occurring on the Ecuadorian side of the watershed. At this rate, a forest loss of 10552 hectares can be projected for the period 2022-2040, similarly projected mainly on the Ecuadorian side. The projection model also highlights that the main changes will occur in low-altitude areas and in proximity to water sources and roads. This is an alarming loss of native forest, which can be avoided through the creation of sustainable development policies and land-use planning programs.

ABSTRACT Streamflow data from gauging stations are essential for effective water resources management. However, some regions in Brazil lack the necessary data. Hydrological regionalization is an alternative technique for obtaining data such regions. However, not all regions in Brazil have defined hydrological regionalization models, including the state of Goiás and the Brazilian Federal District. The objective of this study was to develop a hydrological regionalization methodology based on the separation of hydrologically homogeneous regions and multiple linear regression, using a Geographic Information System (GIS) program. Historical series data were used to calculate reference flows with 90 or 95% duration over time in the watercourse (Q90 and Q95) and the mean flow (Ǭ). Rain gauge station data were used to calculate the mean annual rainfall in each watershed through spatial interpolation by ordinary kriging. Subsequently, the physiographic characteristics of each watershed were calculated. The hydrologically homogeneous regions were delimited based on these data using cluster analysis, which identified seven hydrologically homogeneous regions in Goiás, two of them belonging to the Federal District. Multiple regression allowed the development of seven regionalization models. Models for regions 1, 3, 4, 5, and 7 showed better performance. management However models District GIS (GIS program 9 95 Q90 Q (Q9 Q95 Ǭ. Ǭ . (Ǭ) kriging Subsequently calculated analysis 1 3 4 5 performance Q9 (Q (Ǭ

RESUMO Para gerenciar os recursos hídricos de forma eficaz, os dados de vazão das estações hidrométricas são cruciais. No entanto, no Brasil, algumas regiões não dispõem dos dados necessários. A regionalização hidrológica é uma técnica alternativa para obter dados para essas regiões. Infelizmente, nem todas as regiões do Brasil têm modelos de regionalização hidrológica definidos, incluindo Goiás e o Distrito Federal. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia de regionalização hidrológica, baseada na separação de regiões hidrologicamente homogêneas e na regressão multivariada, utilizando o programa Sistema de Informações Geográficas (SIG). Com base na série histórica, foram calculadas as vazões de referência com 90 ou 95% de permanência ao longo do tempo no curso d’água (Q90 e Q95) e a vazão média (Ǭ). Com os dados das estações pluviométricas, foi calculada a precipitação média anual de cada uma das bacias hidrográficas fluviométricas, por meio de interpolação espacial por krigagem ordinária. Posteriormente, foram calculadas as características fisiográficas de cada bacia. Com esses dados, as regiões hidrologicamente homogêneas foram delimitadas por meio da análise de agrupamento. A análise de cluster identificou sete regiões hidrologicamente homogêneas em Goiás, sendo que duas delas pertencem ao Distrito Federal. A regressão multivariada levou ao desenvolvimento de sete modelos de regionalização. Os modelos para as regiões 1, 3, 4, 5 e 7 apresentaram melhor desempenho. eficaz cruciais entanto necessários Infelizmente definidos Federal SIG. SIG . (SIG) histórica 9 95 dágua d água Q90 Q (Q9 Q95 Ǭ. Ǭ (Ǭ) pluviométricas fluviométricas ordinária Posteriormente bacia agrupamento 1 3 4 desempenho (SIG Q9 (Q (Ǭ

Abstract The IV Belém Summit in Pará, Brazil, held in August 2023, brought together the leaders of the member countries of the Amazon Cooperation Treaty Organization (OTCA) to discuss a new sustainable agenda for the region. The Amazon was the focus of attention due to its global importance as the largest watershed and the most extensive and diverse tropical forest on the planet. The Summit highlighted the importance of strengthening OTCA as the only intergovernmental coordination mechanism to implement the agreed presidential agenda. The Belém Declaration established priorities for effective regional cooperation, including sustainability, environmental preservation, and inclusive development. The challenges to be faced include the efficient management of OTCA, the improvement of governance and positioning as a center for regional and international technical and political cooperation. The successful implementation of the agreed agenda will require the commitment of the Amazon countries and the active participation of all stakeholders, especially indigenous peoples and local communities.

Resumen La IV Cumbre de Belém de Pará, Brasil, celebrada en agosto de 2023, reunió a personas líderes de los países integrantes de la Organización del Tratado de Cooperación Amazónica (OTCA), con el fin de discutir una nueva agenda sostenible para la región. La Amazonía fue el centro de atención debido a su importancia mundial como la cuenca hidrográfica más vasta y el bosque tropical más extenso y diverso del planeta. La Cumbre destacó la importancia de fortalecer la OTCA, como el único mecanismo intergubernamental de coordinación para implementar la agenda presidencial acordada. La Declaración de Belém estableció prioridades para una cooperación regional efectiva, incluyendo la sostenibilidad, la preservación ambiental y el desarrollo inclusivo. Los retos por enfrentar incluyen la gestión eficiente de la OTCA, la mejora de la gobernanza y el posicionamiento como un centro de cooperación técnica y política regional e internacional. La implementación exitosa de la agenda acordada requerirá el compromiso de los países amazónicos y la participación activa de todas las partes interesadas, especialmente, los pueblos indígenas y las comunidades locales.

Abstract The IV Belém Summit in Pará, Brazil, held in August 2023, brought together the leaders of the member countries of the Amazon Cooperation Treaty Organization (OTCA) to discuss a new sustainable agenda for the region. The Amazon was the focus of attention due to its global importance as the largest watershed and the most extensive and diverse tropical forest on the planet. The Summit highlighted the importance of strengthening OTCA as the only intergovernmental coordination mechanism to implement the agreed presidential agenda. The Belém Declaration established priorities for effective regional cooperation, including sustainability, environmental preservation, and inclusive development. The challenges to be faced include the efficient management of OTCA, the improvement of governance and positioning as a center for regional and international technical and political cooperation. The successful implementation of the agreed agenda will require the commitment of the Amazon countries and the active participation of all stakeholders, especially indigenous peoples and local communities.

Resumen La IV Cumbre de Belém de Pará, Brasil, celebrada en agosto de 2023, reunió a personas líderes de los países integrantes de la Organización del Tratado de Cooperación Amazónica (OTCA), con el fin de discutir una nueva agenda sostenible para la región. La Amazonía fue el centro de atención debido a su importancia mundial como la cuenca hidrográfica más vasta y el bosque tropical más extenso y diverso del planeta. La Cumbre destacó la importancia de fortalecer la OTCA, como el único mecanismo intergubernamental de coordinación para implementar la agenda presidencial acordada. La Declaración de Belém estableció prioridades para una cooperación regional efectiva, incluyendo la sostenibilidad, la preservación ambiental y el desarrollo inclusivo. Los retos por enfrentar incluyen la gestión eficiente de la OTCA, la mejora de la gobernanza y el posicionamiento como un centro de cooperación técnica y política regional e internacional. La implementación exitosa de la agenda acordada requerirá el compromiso de los países amazónicos y la participación activa de todas las partes interesadas, especialmente, los pueblos indígenas y las comunidades locales.

Abstract Soil moisture content can be used to predict drought impact on agricultural yield better than precipitation. Remote sensing is viable source of soil moisture data in instrument-scarce areas. However, space-based soil moisture estimates lack suitability for daily and high-resolution agricultural, hydrological, and environmental applications. This study aimed to assess the potential of the random forest machine learning technique to enhance the spatial resolution of remote soil moisture products from the SMAP satellite. Models were built using random forest for spatial downscaling of SMAP-L3-E, then visually and statistically evaluated for disaggregation quality. The impact of topography, soil properties, and precipitation on the downscaled soil moisture was examined. The relationship between downscaled soil moisture and in-situ soil moisture was analyzed. The results indicate that the proposed method demonstrated spatial and hydrological coherence, along with a satisfactory downscaling quality. Statistical validation indicated suitable generalization error for scientific and practical use (RMSE < 0.05 cm3 cm-3). Random forest effectively achieved spatial downscaling of SMAP-L3-E in the study area. Principal component and spatial analysis revealed dependence of downscaled soil moisture on elevation, soil organic carbon content, clay content, and saturated hydraulic conductivity, mainly under near-saturation conditions. Regarding validation against in-situ data, downscaled soil moisture explained in-situ soil moisture well under low soil water content (ρ = 0.624). Downscaling performance deteriorates for water contents between 0.40 to 0.50 cm3 cm-3, suggesting inadequacy under near saturation conditions at a daily temporal frequency. However, coarser temporal aggregations (7 to 10 days) yielded an average 0.98 correlation coefficient, regardless of saturation conditions. These results could potentially be applied in irrigation planning, soil physics studies and hydrology monitoring, to forecasting the occurrence of droughts, leaching of contaminants, surface runoff modeling, carbon cycle studies, soil's capacity to store and provide nutrients. Our results could mainly be applied to understanding the impact of droughts on crop yield.

Abstract: Aim Our goal was to relate the phytoplankton metacommunity to its possible determinants in a micro watershed: (I) determinants related to landscape-scale filtering, (II) determinants referring to local microhabitat filtering, (III) determinants referring to previous colonization, and (IV) determinants representing three different dispersal routes. Methods Eight sampling stations were selected along the Cascavel River watershed, located in the state of Paraná, Brazil. Samples were collected quarterly for three years. All phytoplankton samples were quantitatively analyzed to determine the density of the metacommunity. In addition, it was characterized the landscape in terms of land use and occupation, and environmental characterization in terms of physical and chemical variables of the water. All data underwent relevant statistical analysis, where variance partitioning was carried out using partial RDA models, with prior selection of predictor variables, to estimate the relative role of each predictor in the community. We also compared three possible dispersal routes: “Asymmetric Eigenvector Map” (AEM), “Overland” and “Watercourse”. Results It was found that the metacommunity was best explained by “asymmetric eigenvector mapping” (AEM), indicating that because it is a small spatial scale the high connectivity between the sampling stations enables species to disperse overland as well. The different filters act together and depend on rainfall variation. Besides fluctuating temporally, the influence of these mechanisms is subject to which dispersal hypothesis is being considered. Conclusions At the watershed scale, we argue that small-scale processes should be considered, since they homogenize the landscape and consequently leave the environmental gradient similar between sampling stations. In addition, the connectivity of colonization patches is essential to understand the behavior of microalgae that have a high dispersal capacity and are not restricted only to the river course. Abstract I (I landscapescale filtering II (II III (III IV (IV routes Paraná Brazil years addition occupation water analysis models community Asymmetric Map AEM, AEM , (AEM) Overland “Overland Watercourse. Watercourse . “Watercourse” asymmetric mapping well variation temporally considered smallscale course (AEM “Watercourse

Resumo: Objetivo O objetivo do trabalho foi relacionar a metacomunidade fitoplanctônica com seus possíveis determinantes em uma microbacia hidrográfica: (I) determinantes relacionados à filtragem em escala de paisagem, (II) determinantes referentes à filtragem local de micro-habitat, (III) determinantes referentes a colonização anterior e (IV) determinantes representando três diferentes rotas de dispersão. Métodos Foram selecionadas oito estações de amostragem ao longo da microbacia do Rio Cascavel, localizada no estado do Paraná, Brasil. As coletas foram realizadas trimestralmente durante três anos. Todas as amostras de fitoplâncton passaram por análise quantitativa para averiguar a densidade da metacomunidade. Além disso fizemos a caracterização da paisagem tanto o uso e ocupação do solo e caracterização ambiental quanto as variáveis físicas e químicas da água. Todos os dados passaram por análises estatísticas pertinentes, onde a partição da variância foi realizada utilizando modelos RDA parciais, com seleção prévia das variáveis preditoras, para estimar o papel relativo de cada preditor na comunidade. Ainda comparamos três possíveis rotas de dispersão: Mapa de Autovetores Assimétricos” (AEM), “Terrestre” e “Curso d´água”. Resultados Constatou-se que a metacomunidade foi mais bem explicada pelo “mapa de autovetores assimétricos” (AEM), indicando que por se tratar de uma pequena escala espacial a alta conectividade entre as estações de amostragem possibilita que as espécies se dispersem também por terra. Os diferentes filtros atuam em conjunto e dependem da variação de chuva. Além de flutuar temporalmente, a influência desses mecanismos está sujeita a qual hipótese de dispersão está sendo considerada. Conclusões Na escala da microbacia hidrográfica, argumentamos que os processos de pequena escala devem ser considerados, uma vez que homogeneízam a paisagem e, consequentemente, deixam o gradiente ambiental semelhante entre as estações de amostragem. Além disso, a conectividade das manchas de colonização é essencial para entender o comportamento das microalgas que têm alta capacidade de dispersão, não se restringindo apenas ao curso do rio. Resumo hidrográfica I (I II (II microhabitat, microhabitat micro habitat, habitat micro-habitat III (III IV (IV Cascavel Paraná Brasil anos água pertinentes parciais preditoras comunidade Assimétricos AEM, AEM , (AEM) Terrestre “Terrestre Curso d´água. dágua d´água . d d´água” Constatouse Constatou mapa assimétricos terra chuva temporalmente considerada considerados consequentemente rio (AEM

Resumen El Pago por Servicios Ambientales (PSA) se ha convertido en una herramienta de gestión territorial y conservación de la naturaleza que se aplica cada vez más en contexto brasileño. De este modo, este artículo tuvo como objetivo analizar y sistematizar informaciones sobre la evolución de las publicaciones científicas sobre PSA en Brasil. Para eso, se realizó una revisión sistemática. Los resultados indicaron el predominio de investigaciones centradas en estudios de casos, con límites geográficos que siguen los cortes administrativos y cuencas hidrográficas, y el servicio ecosistémico más estudiado fue el relacionado con el agua. El análisis temático contribuyó para una visualización de los objetivos que orientan las investigaciones actuales y las posibles aplicaciones prácticas de este instrumento. Por lo tanto, se recomienda ampliar las evaluaciones rigurosas, sistemáticas y con enfoque contrafactual, así como estudios en los biomas Pantanal, Cerrado y Caatinga. (PSA brasileño modo Brasil eso sistemática casos hidrográficas agua instrumento tanto rigurosas contrafactual Pantanal Caatinga

Abstract The Payment for Environmental Services (PES) has become a territorial management and nature conservation tool increasingly applied in Brazilian context. Thus, this article aimed to analyze and systematize information about the evolution of PES scientific publications in Brazil. Therefore, a systematic literature review was carried out. The results indicated the predominance of research focused on case studies, with geographic limits following the administrative shape and watershed, and the most studied ecosystem service was related to water. Thematic analysis contributed to a visualization of the objectives which guide current research and possible practical applications of this instrument. Therefore, it is recommended to expand rigorous, systematic, and counterfactual evaluations, as well as studies in the Pantanal, Cerrado, and Caatinga biomes. (PES context Thus Brazil Therefore out watershed water instrument rigorous evaluations Pantanal Cerrado biomes

Resumo O Pagamento por Serviços Ambientais (PSA) tem se tornado uma ferramenta para gestão territorial e conservação da natureza cada vez mais aplicada no contexto brasileiro. Diante disso, esse artigo teve por objetivo analisar e sistematizar informações acerca da evolução das publicações científicas sobre PSA no Brasil. Para tanto, foi realizada uma revisão bibliográfica sistemática. Os resultados indicaram a predominância de pesquisas voltadas a estudos de caso, com limites geográficos que seguem os recortes administrativos e bacias hidrográficas, e o serviço ecossistêmico mais estudado foi aquele relacionado à água. Já a análise por temática contribuiu para uma visualização dos objetivos que norteiam as pesquisas atuais e possíveis aplicações práticas deste instrumento. Portanto, recomenda-se ampliar as avaliações rigorosas, sistemáticas e com abordagem contrafactual, bem como estudos nos biomas Pantanal, Cerrado e Caatinga. (PSA brasileiro disso Brasil tanto sistemática caso hidrográficas água instrumento Portanto recomendase recomenda rigorosas contrafactual Pantanal Caatinga

ABSTRACT Identifying sediment sources is fundamental for protecting and improving soil and water quality. Conventional fingerprinting studies have often collected sediments at the overall watershed outlet only, resulting in an important spatial scale dependency. This study aimed to identify and to assess the delivery patterns of sediment sources within three priority sub-catchments (Sapocaji, Piedade and Minas) located in the downstream portion of the Ipojuca River watershed in Brazil. This research would build on understanding sediment sources in the studied watershed by elucidating source type contributions on a sub-catchment basis. Both bed and suspended sediment samples were collected in these sub-catchments, and two types of sources were sampled: surface and subsurface sources. A total of 21 geochemical tracers were measured. The tracers were evaluated for their conservation and discriminatory ability (Kruskal-Wallis test and linear discriminant analysis), and the best set of tracers was selected for source apportionment modeling using MixSIAR. Surface (i.e., sugarcane croplands) sources contributed the highest to suspended sediments in the Piedade and Minas sub-catchments. There was a difference in the quality of riverbank management, which helped explain contrasts in the importance of this source. Overall, sub-catchment-specific sediment control management measures, such as the revegetation of riparian forests, need to be implemented, mainly in the Sapocaji sub-catchment. These results underscore the importance of connectivity for surface source contributions. only dependency subcatchments sub catchments Sapocaji, (Sapocaji Brazil subcatchment catchment basis subcatchments, catchments, sampled 2 measured KruskalWallis Kruskal Wallis analysis, analysis , analysis) MixSIAR i.e., ie i e (i.e. croplands subcatchments. catchments. Overall subcatchmentspecific specific measures forests implemented subcatchment. catchment. i.e. (i.e i.e

Resumen La Región Hidrográfica del Río Paraná es de gran relevancia socioeconómica para Brasil. Debido a la historia de sequías en la región, el presente estudio tuvo como objetivo analizar la variabilidad espacial y temporal de las precipitaciones, así como las características de la sequía con base en el Índice Porcentual Normal (IPN) con el fin de contribuir a la gestión del agua en el Alto Río Paraná (ARP). El área de estudio comprende 14 unidades hídricas distribuidas en los estados de Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais y São Paulo. Los datos climático se obtuvieron de la Red Hidrometeorológica Nacional. Se realizó un análisis geoestadístico de las precipitaciones, a partir de la serie anual de 408 estaciones, y posteriormente el cálculo del IPN para clasificar la severidad de las sequías. Todos los períodos (1990-2020) mostraron dependencia espacial (moderada-alta), lo que permitió la elaboración de mapas de sequías. Los períodos y áreas secas y lluviosas no indicaron influencia directa de El Niño-Oscilación del Sur (ENOS). Mato Grosso do Sul y São Paulo fueron las principales contribuyentes a las sequías. Los datos mostraron que 2010-2020 fue la década más seca, con mayor contribución del 2019/2020, donde las sequías superaron el 60% del área, evento nunca identificado en las últimas 3 décadas. Las curvas IPN referidas a “sequía inicial” y “leve” permitieron verificar años de crisis hídrica cuando sus porcentajes sumados alcanzaron al menos el 50% de la región. La metodología utilizada es versátil, permitiendo su uso en cualquier cuenca hidrográfica. Brasil región precipitaciones (IPN ARP. ARP . (ARP) 1 Goiás Nacional 40 estaciones 19902020 1990 2020 (1990-2020 moderadaalta, moderadaalta moderada alta , (moderada-alta) NiñoOscilación Niño Oscilación ENOS. ENOS (ENOS) 20102020 2010 2010-202 seca 20192020 2019 2019/2020 60 décadas inicial leve “leve 50 versátil hidrográfica (ARP 4 1990202 199 202 (1990-202 (moderada-alta (ENOS 2010202 201 2010-20 2019202 2019/202 6 5 199020 19 20 (1990-20 201020 2010-2 201920 2019/20 19902 2 (1990-2 20102 2010- 20192 2019/2 (1990- 2019/ (1990 (199 (19 (1 (

Abstract The Paraná River Hydrographic Region is of great socioeconomic relevance for Brazil. Therefore, due to the history of droughts in the region, the aims of the current study were to assess rainfall spatial and temporal variability, as well as to analyze drought features based on using the Normalized Percentage Index (NPI) to contribute to water management processes in Upper Paraná River (UPR). The study area encompasses 14 Planning and Management Units, distributed in Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais and São Paulo states. Climate data were obtained from the National Hydrometeorological Network database. A geostatistical analysis of rainfall was carried out, based on the annual series of 408 stations, and subsequently the calculation of NPI for classifying the droughts severity. All periods analyzed (1990-2020) showed spatial dependence (moderate to high), allowing the elaboration of droughts maps. The dry and rainy periods and areas did not indicate direct influence of El Niño-Southern Oscillation (ENSO). Mato Grosso do Sul and São Paulo units were the main contributors to the identified droughts. The data showed that 2010-2020 was the driest decade of the period, with a greater contribution from the 2019/2020 period, where droughts exceeded 60% of the area for two consecutive years, an event never identified in the last 3 decades. The NPI curves referring to “initial drought” and “mild” allowed verifying years of water crisis when their summed percentages reached at least 50% of the region. The methodology used is versatile, allowing its use in any watershed. Brazil Therefore region variability (NPI UPR. UPR . (UPR) 1 Units Goiás states database out 40 stations severity 19902020 1990 2020 (1990-2020 moderate high, high , high) maps NiñoSouthern Niño Southern ENSO. ENSO (ENSO) 20102020 2010 2010-202 period 20192020 2019 2019/202 60 decades initial mild “mild 50 versatile watershed (UPR 4 1990202 199 202 (1990-202 (ENSO 2010202 201 2010-20 2019202 2019/20 6 5 199020 19 20 (1990-20 201020 2010-2 201920 2019/2 19902 2 (1990-2 20102 2010- 20192 2019/ (1990- (1990 (199 (19 (1 (

Resumo A Região Hidrográfica do Rio Paraná possui grande relevância socioeconômica para o Brasil. Devido ao histórico de secas na região, o objetivo do presente estudo foi avaliar a variabilidade espacial e temporal das chuvas, bem como analisar as características das secas com base no Índice de Porcentagem Normal (IPN) de modo a contribuir com a gestão da água no Alto Rio Paraná (ARP). A área de estudo compreendeu 14 unidades hídricas de planejamento, distribuídas nos estados de Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e São Paulo. Os dados climáticos foram obtidos junto a Rede Hidrometeorológica Nacional. Efetuou-se a análise geoestatística dos dados de precipitação, a partir das séries anuais de 408 estações, e posteriormente o cálculo do IPN para classificação da severidade das secas. Todos os períodos analisados (1990-2020) indicaram dependência espacial (moderada-alta), possibilitando a elaboração dos mapas de secas. Os períodos e áreas secas e chuvosas não indicaram influência direta do El Niño-Oscilação Sul (ENOS). Mato Grosso do Sul e São Paulo foram os maiores contribuintes nas secas. Os dados indicaram que 2010-2020 foi o decênio mais seco do período, com maior contribuição em 2019/2020, onde as secas superaram 60% da área, evento nunca identificado nas últimas 3 décadas. As curvas IPN referente a “seca inicial” e “suave” permitiram verificar anos de crise hídrica quando seus percentuais somados atingiram pelo menos 50% da bacia do ARP. A metodologia utilizada mostrou versatilidade permitindo seu uso em qualquer escala hidrográfica, apresentando-se como alternativa em regiões com escassez de dados. Brasil região chuvas (IPN ARP . (ARP) 1 planejamento Goiás Nacional Efetuouse Efetuou se precipitação 40 estações 19902020 1990 2020 (1990-2020 moderadaalta, moderadaalta moderada alta , (moderada-alta) NiñoOscilação Niño Oscilação ENOS. ENOS (ENOS) 20102020 2010 2010-202 período 20192020 2019 2019/2020 60 décadas seca inicial suave “suave 50 hidrográfica apresentandose apresentando (ARP 4 1990202 199 202 (1990-202 (moderada-alta (ENOS 2010202 201 2010-20 2019202 2019/202 6 5 199020 19 20 (1990-20 201020 2010-2 201920 2019/20 19902 2 (1990-2 20102 2010- 20192 2019/2 (1990- 2019/ (1990 (199 (19 (1 (

ABSTRACT Forest remnants play an important role within urban ecosystems, contributing significantly not only to the environmental quality of municipalities, but also to improving social, economic and aesthetic aspects. In this context, applying and analyzing tools that can contribute to the environmental discussion of these ecosystems become an important contribution in the management of these spaces within the municipalities. The present work aimed to analyze and discuss the forest fragmentation and the environmental quality of the existing forest fragments in the hydrographic basin of the Quilombo River, located in the municipality of Campinas/SP, which is an area that suffers from the processes of urbanization, soil sealing and floods. In general, the procedures performed to assess the environmental quality of forest remnants in the watershed under study were carried out in five main stages: (1) Mapping of forest remnants; (2) Landscape metrics calculations; (3) Environmental Quality Assessment of the remnants; (4) Statistical analysis of data; and, finally, (5) Diagnosis of hydrographic basins based on the results obtained. In general, it can be observed that the Quilombo basin, characterized by the high degree of use and occupation of the soil and predominance of urbanized areas, with non-critical soil and slope conditions, and the forest remnants are predominantly of medium size and have similar conditions of nearest neighbor distance (ENN), where approximately 50% of them are less than 60 m away from their nearest neighbor. Given these conditions, the management and conservation actions of natural vegetation in the Quilombo basin can hardly be based on the connectivity of the remnants. It is indicated that actions are proposed especially aimed at mitigating the edge effects that have acted on these remnants and guaranteeing the effectiveness and quality of the ecological processes involved. municipalities social aspects context River CampinasSP Campinas SP Campinas/SP urbanization floods general stages 1 (1 2 (2 calculations 3 (3 4 (4 data finally 5 (5 obtained areas noncritical non critical ENN, ENN , (ENN) 50 6 involved ( (ENN

RESUMO Os remanescentes florestais desempenham um importante papel dentro dos ecossistemas urbanos, contribuindo de forma significativa não somente com a qualidade ambiental dos municípios, mas também com a melhoria dos aspectos sociais, econômicos e estéticos das paisagens urbanas. Nesse contexto, aplicar e analisar ferramentas que possam contribuir na discussão ambiental desses ecossistemas se tornam uma contribuição importante na gestão desses espaços dentro dos municípios. O presente trabalho teve por objetivo analisar e discutir a fragmentação florestal e a qualidade ambiental dos fragmentos florestais existentes na bacia hidrográfica do Rio Quilombo, localizada no município de Campinas/SP, sendo esta uma área que sofre com os processos de urbanização, de impermeabilização do solo e de enchentes. De forma geral, os procedimentos executados para avaliação da qualidade ambiental dos remanescentes florestais na bacia hidrográfica em estudo foram realizados em cinco etapas principais: (1) Mapeamento dos remanescentes florestais; (2) Cálculos das métricas de paisagem; (3) Avaliação da Qualidade Ambiental dos remanescentes; (4) Análise estatística dos dados; e, por fim, (5) Diagnóstico da bacia hidrográfica a partir dos resultados obtidos. De um modo geral, pode-se observar que a bacia hidrográfica do Ribeirão Quilombo, caracterizada pelo alto grau de uso e ocupação do solo e predomínio de áreas urbanizadas, com condições de solo e declividade não críticas, sendo que os remanescentes florestais são de tamanho predominantemente médio e apresentam condições semelhantes de distância de vizinho mais próximo (ENN), onde aproximadamente 50% deles encontram-se a menos de 60 m de distância do seu vizinho mais próximo. Diante dessas condições, as ações de manejo e conservação de vegetação natural na bacia do Quilombo dificilmente poderá estar pautada na conectividade dos remanescentes. Indica-se que sejam propostas ações especialmente voltadas em amenizar os efeitos de borda que tem atuado sobre esses remanescentes e garantir a efetividade e qualidade dos processos ecológicos envolvidos. urbanos municípios sociais urbanas contexto CampinasSP Campinas SP Campinas/SP urbanização enchentes geral principais 1 (1 2 (2 paisagem 3 (3 4 (4 dados fim 5 (5 obtidos podese pode urbanizadas críticas ENN, ENN , (ENN) 50 encontramse encontram 6 Indicase Indica envolvidos ( (ENN

Abstract The scarcity of data on diffuse pollution in Brazilian hydrographic basins makes it difficult to create models that allow the assessment of the generation of polluting sources. Thus, this work aimed to simplify the identification of imminently polluting regions, applying two methods: the Non-Point Potential Index (PNPI) and the Mathematical Model of Correlation Land Use and Water Quality (MQUAL). These two models were developed in Geographic Information System (GIS) analyzing Contribution Areas (CA’s) in the Cotia River Basin (SP). The average PNPI of the basin was classified as low potential for diffuse pollution, however, areas of high potential increased especially on the banks of the Cotia River. The MQUAL indicated a significant daily input of pollutants: approximately 10 kg of Total Phosphorus (PT), 200 kg of Total Nitrogen (NT) and 8 tons of Total Suspended Solids (TSS). The land uses and occupations that contribute most to diffuse pollution are urban area and industry, so the sectoral analysis of the watershed allowed to categorize areas of greater potential diffuse pollution, a useful tool for understanding the effects of anthropization on water resources. sources Thus regions methods NonPoint Non Point (PNPI MQUAL. . (MQUAL) GIS (GIS CAs CA s (CA’s SP. SP (SP) however pollutants 1 PT, PT , (PT) 20 NT (NT TSS. TSS (TSS) industry resources (MQUAL (SP (PT 2 (TSS

Resumo A escassez de dados referentes à poluição difusa nas bacias hidrográficas brasileiras dificulta a criação de modelos que permitam avaliar a geração de fontes poluidoras. Esse trabalho objetivou delimitar as áreas com potencial de poluição difusa, assim como mensurar esta carga poluente, aplicando-se dois métodos: o Índice de Potencial Não Pontual (PNPI) e o Modelo Matemático de Correlação Uso do Solo e Qualidade da Água (MQUAL). Esses dois modelos foram trabalhados em Sistema de Informações Geográficas (SIG) analisando Áreas de Contribuição (AC’s) na Bacia Hidrográfica do Rio Cotia (SP). O PNPI médio da bacia hidrográfica foi classificado como baixo potencial de poluição difusa, porém, as áreas de alto potencial aumentam especialmente nas margens do Rio Cotia. O MQUAL indicou um aporte diário de poluentes significativo: aproximadamente 10 kg de Fósforo Total (FT), 200 kg de Nitrogênio Total (NT) e 8 toneladas de Sólidos Suspensos Totais (SST). Os usos e ocupações da terra que mais contribuem para a poluição difusa são: área urbana e indústria, de modo que a análise setorizada da bacia hidrográfica permitiu categorizar áreas de maior potencial de poluição difusa, uma ferramenta útil para compreensão dos efeitos da antropização nos recursos hídricos. poluidoras poluente aplicandose aplicando se métodos (PNPI MQUAL. . (MQUAL) SIG (SIG ACs AC s (AC’s SP. SP (SP) porém significativo 1 FT, FT , (FT) 20 NT (NT SST. SST (SST) são indústria hídricos (MQUAL (SP (FT 2 (SST

ABSTRACT Traditional hydrological models have been widely used in hydrologic studies, providing credible representations of reality. This paper introduces a hybrid model that combines the traditional hydrological model Soil Moisture Accounting Procedure (SMAP) with the machine learning algorithm XGBoost. Applied to the Sobradinho watershed in Brazil, the hybrid model aims to produce more precise streamflow forecasts within a three-month horizon. This study employs rainfall forecasts from the North America Multi Model Ensemble (NMME) as inputs of the SMAP to produce streamflow forecasts. The study evaluates NMME forecasts, corrects bias using quantile mapping, and calibrates the SMAP model for the study region from 1984 to 2010 using Particle Swarm Optimization (PSO). Model evaluation covers the period from 2011 to 2022. An XGBoost model predicts SMAP residuals based on the past 12 months, and the hybrid model combines SMAP's streamflow forecast with XGBoost residuals. Notably, the hybrid model outperforms SMAP alone, showing improved correlation and Nash-Sutcliffe index values, especially during periods of lower streamflow. This research highlights the potential of integrating traditional hydrological models with machine learning for more accurate streamflow predictions. studies reality (SMAP Brazil threemonth three month horizon (NMME mapping 198 201 PSO. PSO . (PSO) 2022 1 months SMAPs s Notably alone NashSutcliffe Nash Sutcliffe values predictions 19 20 (PSO 202 2

RESUMO Os modelos hidrológicos tradicionais têm sido amplamente utilizados em estudos hidrológicos, fornecendo representações credíveis da realidade. Este artigo introduz um modelo híbrido que combina o modelo hidrológico tradicional Soil Moisture Accounting Procedure (SMAP) com o algoritmo de aprendizado de máquina XGBoost. Aplicado à bacia de Sobradinho no Brasil, o modelo híbrido tem como objetivo produzir previsões de vazão mais precisas em um horizonte de três meses. Este estudo utiliza previsões de chuvas do North America Multi Model Ensemble (NMME) como entradas do SMAP para produzir previsões de vazão. O estudo avalia as previsões do NMME, corrige viés usando mapeamento de quantis e calibra o modelo SMAP para a região de estudo de 1984 a 2010 usando a Otimização por Enxame de Partículas (PSO). A avaliação do modelo abrange o período de 2011 a 2022. Um modelo XGBoost prevê os resíduos do SMAP com base nos últimos 12 meses, e o modelo híbrido combina a previsão de vazão do SMAP com os resíduos do XGBoost. Notavelmente, o modelo híbrido supera o SMAP sozinho, mostrando melhor correlação e valores do índice Nash-Sutcliffe, especialmente durante períodos de menor vazão. Esta pesquisa destaca o potencial da integração de modelos hidrológicos tradicionais com aprendizado de máquina para previsões de vazão mais precisas. realidade (SMAP Brasil meses NMME (NMME 198 201 PSO. PSO . (PSO) 2022 1 Notavelmente sozinho NashSutcliffe, NashSutcliffe Nash Sutcliffe, Sutcliffe Nash-Sutcliffe 19 20 (PSO 202 2

Abstract Access to safe drinking water is a fundamental human right and a critical component of sustainable development. This study is conducted in the context of the Taquari-Antas Hydrographic Basin, Rio Grande do Sul, Brazil, and assesses the quality of drinking water in 101 rural properties, focusing on identifying problems of potability, especially regarding excessive fluoride concentration, which is a known problem for the water in this region. The study involves the collection of water samples from rural properties, a survey to understand water use and quality perception by users, and water quality analysis using established analytical methodologies. Results show that 58.4% of the investigated rural properties have potability issues, with excessive fluoride being the most prevalent concern, affecting 39.6% of properties. High fluoride levels have significant health implications, including dental and skeletal fluorosis, with global relevance. To address this issue, activated bone charcoal filtration systems were installed in ten properties, effectively reducing fluoride concentrations to within acceptable limits for human consumption. These defluoridation systems are characterized as sustainable, cost-effective, and scalable, offering a practical solution for regions facing similar challenges. development TaquariAntas Taquari Antas Basin Sul Brazil 10 concentration region users methodologies 584 58 4 58.4 issues concern 396 39 6 39.6 implications fluorosis relevance issue consumption costeffective, costeffective cost effective, effective cost-effective scalable challenges 1 5 58. 3 39.

Resumo O acesso à água potável segura é um direito humano fundamental e um componente crítico do desenvolvimento sustentável. Este estudo foi realizado no contexto da Bacia Hidrográfica Taquari-Antas, no Rio Grande do Sul, Brasil, e avalia a qualidade da água para consumo em 101 propriedades rurais, com foco na identificação de problemas em sua potabilidade, especialmente em relação à concentração excessiva de flúor, que é um problema conhecido na água desta região. O estudo envolve a coleta de amostras de água em propriedades rurais, uma pesquisa para compreender o uso da água e a percepção da qualidade pelos usuários, e análises da qualidade da água utilizando metodologias analíticas estabelecidas. Os resultados mostram que 58,4% das propriedades rurais investigadas apresentam problemas de potabilidade, sendo o excesso de flúor a preocupação mais prevalente, afetando 39,6% das propriedades. Altos níveis de flúor têm implicações significativas para a saúde, incluindo fluorose dentária e esquelética, com relevância global. Para enfrentar esse problema, sistemas de filtração com carvão ativado de osso foram instalados em dez propriedades, reduzindo eficazmente as concentrações de flúor para níveis aceitáveis para consumo humano. Esses sistemas de defluoretação são caracterizados como sustentáveis, economicamente viáveis e escaláveis, oferecendo uma solução prática para regiões que enfrentam desafios semelhantes. sustentável TaquariAntas, TaquariAntas Taquari Antas, Antas Taquari-Antas Sul Brasil 10 potabilidade região usuários estabelecidas 584 58 4 58,4 prevalente 396 39 6 39,6 saúde esquelética global sustentáveis escaláveis semelhantes 1 5 58, 3 39,

ABSTRACT The standardized precipitation-evapotranspiration index (SPEI) is a widely used probability-based method that categorizes drought and wet events based on their expected frequency of occurrence. Regional frequency analysis based on L-moments (RFA-Lmom) is often employed to enhance probabilistic assessments of extreme hydrological data, which typically assume positive values. This study investigated whether applying the RFA-Lmom regionalization technique to the difference between precipitation and potential evapotranspiration (P-PE), the input variable for SPEI, can improve the index’s ability to meet the normality assumption. We conducted analyses using Monte Carlo experiments, accounting for distinct climate conditions worldwide, and a case study in the watershed of the Piracicaba, Capivari and Jundiaí rivers, situated in the states of São Paulo and Minas Gerais, Brazil. In this region, P-PE frequency distributions may exhibit negative and positive sample means. Our findings suggested that modifying the RFA-Lmom method by replacing the L-moment ratio L-CV with the L-moment scale measure and using an additive model (instead of the original multiplicative procedure) for SPEI calculation allows the application of this regionalization technique to P-PE amounts. This adapted RFA-Lmom consistently enhanced the ability of SPEI frequency distributions to meet their normality assumption, thereby improving the quality of drought assessments based on this standardized index. precipitationevapotranspiration (SPEI probabilitybased probability occurrence Lmoments L moments RFALmom RFA Lmom (RFA-Lmom data values PPE, PPE P PE , (P-PE) indexs s assumption experiments worldwide Piracicaba rivers Gerais Brazil region means Lmoment moment LCV CV instead procedure amounts (P-PE