Resumo Mudanças na precipitação e na temperatura do ar podem produzir diferentes impactos no regime hidrológico, causando colapso no abastecimento de água. Este estudo focaliza nos impactos das mudanças climáticas na bacia do Rio Verde (VRB), uma bacia hidrográfica de cabeceira no sudeste do Brasil, localizada em Minas Gerais. O modelo hidrológico Variable Infiltration Capacity (VIC) foi calibrado e validado na bacia do Rio Verde. O downscaling (Modelo de Clima Regional Eta, com resolução de 20 km) de três Modelos de Circulação Global (CanESM2, HadGEM2-ES e MIROC5) foram usados no VIC com dados históricos (1961-2005) e em três intervalos de tempo (2011- 2040, 2041-2070 e 2071-2099), nos cenários RCPs 4.5 e 8.5. Os cenários foram usados como entrada no modelo hidrológico após a correção do viés. O modelo hidrológico (VIC) apresentou desempenho estatístico satisfatório na calibração e validação, com CNS variando de 0,77 a 0,85 para as vazões diárias e mensais; no entanto, superestimou alguns fluxos de pico e subestimou os de recessão. A média do conjunto de modelos prevê aumentos da temperatura média mensal mínima e máxima no final do século. O Eta-CanESM2 indicou maiores temperaturas, principalmente para RCP8.5 no final do século, enquanto Eta-HadGEM2-ES apresentou a maior redução na precipitação para RCP4.5 no início do século e para RCP8.5 no final do século, impactando negativamente na evapotranspiração e vazão. Entre os Modelos Climáticos Regionais (MCRs), o Eta-MIROC5 apresentou pequenas alterações nos componentes do ciclo hidrológico. Este estudo sugere que Modelos de Circulação Global representam incertezas adicionais, que devem ser consideradas na avaliação do impacto das mudanças climáticas.

Abstract Changes in precipitation and air temperature may produce different impacts on the hydrological regime, compromising water supply. This study focuses on climate change impacts in the Verde River Basin (VRB), a tropical headwater basin in southeast Brazil, located in the state of Minas Gerais. The Variable Infiltration Capacity model (VIC) was calibrated and validated in the Verde River Basin. The downscaling (Eta Regional Climate Model, at 20-km resolution) of three Global Circulation Models (CanESM2, HadGEM2-ES and MIROC5) were used to drive the VIC for a historical baseline (1961-2005) and three time-slices (2011-2040, 2041-2070 and 2071-2099), under RCPs 4.5 and 8.5 scenarios. The scenarios were used as input in the hydrological model after bias correction. The hydrological model (VIC) showed satisfactory statistical performance in calibration and validation, with CNS varying from 0.77 to 0.85 for daily and monthly discharges; however, it overestimated some peak flows and underestimated the recession flows. Multi-model ensemble means predict increases of the minimum and maximum monthly average temperature for the investigated area at the end of the century. The Eta-CanESM2 indicated greater warming, mainly for RCP8.5 at the end the century, whereas Eta-HadGEM2-ES showed higher reduction in the precipitation for RCP4.5 at the beginning of the century and for RCP8.5 at the end the century, negatively impacting the evapotranspiration and discharge. Among the Regional Climate Models (RCMs), the Eta-MIROC5 showed minor changes in the components of the hydrological cycle. This study suggests that Global Circulation Models represent an additional uncertainty, which should be accounted for in the climate change impact assessment.

Resumo As mudanças climáticas no século XXI é uma realidade inconteste. Diversos efeitos e impactos vêm sendo registrados em várias regiões do planeta. Este trabalho tem por objetivo avaliar a associação do modelo hidrológico MHD-INPE ao modelo atmosférico Eta/CPTEC, a fim de simular o impacto de mudanças climáticas na Bacia Hidrográfica do Ribeirão Jaguara, localizada no sul do estado de Minas Gerais. Para tal fim, foram utilizados dois cenários (RCP4.5 e RCP8.5) de três modelos globais (HadGEM2-ES, MIROC5 e CanESM2), regionalizados pelo modelo Eta. Os resultados da calibração e validação mostraram uma boa performance MHD-INPE em simular a vazão da BHRJ. Após a correção de viés, as saídas dos cenários foram usadas como entrada no MHD-INPE. As projeções climáticas corrigidas dos cenários resultaram em predominante redução da precipitação ao longo do século. Os resultados das projeções da temperatura mostraram aumento consensual por parte dos modelos climáticos, em ambos os cenários. As estatísticas da curva de permanência das vazões advindas das simulações climáticas mostraram um bom desempenho do MHD-INPE na simulação do clima presente.

Abstract Climate change in the 21st century is an undisputed reality. Several effects and impacts have been registered in society in several regions of the planet. This work objective is to evaluate an association of the hydrological model MHD-INPE with the atmospheric model Eta/CPTEC to simulate the impact of climate change in the Jaguara Creek Basin, located in the south of the state of Minas Gerais. For this purpose, two scenarios (RCP4.5 and RCP8.5) of three global climatic models downscaled by the Eta model (HadGEM2-ES, MIROC5 and CanESM2) were used. The results of the calibration and validation shows a good performance of the MHD-INPE model in simulating the JCR daily discharge. The results of the scenarios were used as input to the MHD-INPE model after bias correction. Regarding the corrected climate projections, they resulted in a predominant reduction of the rainfall throughout the 21st century. The results of the projections of temperature showed an increase through the climatic models in both scenarios. The statistical of the flow duration curve (FDC) resulting from the simulations of the Eta model showed a good performance of the MHD-INPE in the simulation of the baseline period.

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de fornecer informações a respeito da investigação experimental realizada na estação piloto no Núcleo de Estudos em Cafeicultura (NECAF/UFLA), para tratamento de água residuária do café (ARC) especificamente, o monitoramento de um Reator Anaeróbio Híbrido (RAH), utilizando minifiltros preenchidos com dois tipos de meio suporte (argila expandida e seixo rolado). O RAH possuía fundo falso e foi utilizado como inóculo lodo anaeróbio de Upflow anaerobic sludge blanket reator (reator anaeróbio de manta de lodo) - UASB (escala-plena), de esgoto doméstico. O sistema foi monitorado por meio de parâmetros operacionais e de análises químicas e físico-químicas. Foi constatado que a fase experimental em que se deu o experimento dificultou a eficiência do RAH por ter sido submetido a cargas inferiores às previstas, uma vez que o efluente passava por tratamento em outras unidades, minimizando assim, a concentração orgânica a ser tratada. O RAH apresentou concentrações afluentes médias de: 484; 168 e 92 mg DQOtot L-1 e concentrações efluentes médias de 344; 159 e 90 mg DQOtot L-1, para os tempos de detenção hidráulica (TDH) de 28,5; 23,7 e 18,0 horas, respectivamente. O RAH apresentou equilíbrio com relação aos parâmetros medidos e boa estabilidade. O efluente analisado não apresentou riscos de salinidade, uma vez que a CE ficou na faixa, entre 0,70 e 3,0 dS m-1 e os SDT, entre 450 a 2000 mg L-1. Quanto à sodificação, a Razão de Adsorção de Sódio (RAS) ficou entre 0 e 3 e a CE>0,7 dS m-1, podendo ser reutilizado para irrigação da maioria das culturas e solos.

The purpose of this work is to supply information regarding to the experimental investigation carried out in a pilot scale system, located at Coffee Study Research Center (NECAF/UFLA). The research focused mainly on a Hybrid Anaerobic Reactor (HAR) operating with mini-filters filled with two types of physical support (expanded clay and pebble "round quartz stone"). The HAR used a three-phase-separator; and during the start-up, sludge from a full-scale UASB reactor treating domestic wastewater was utilized. The experimental results did not show great efficiency due to the removal of the organic matter in other treatment units located before the HAR, minimizing in this way the concentration of organic matter to be treated in the HAR. The HAR presented an average affluent concentration of: 484, 168, and 92 mg CODtot L-1, and an average effluent concentration of: 344, 159, and 90 mg CODtot L-1. The HAR also presented good balance in relation to the parameters measured, as well as good stability.