A área de estudo abrange a bacia hidrográfica do rio Madeira, localizada na parte sudoeste da bacia Amazônica, conforme mostra a Figura 5.1.
Figura 5.1 – Localização da sub-bacia do rio Madeira (modificado de ANA, 2013).
A bacia Amazônica é a maior bacia hidrográfica do mundo, tanto em termos de área (cerca de seis milhões de km2) como em termos de descarga média anual (cerca de 200.000 m3/s) o que equivale a aproximadamente 20% do total que os rios do mundo entregam ao oceano (Monteiro, 2009) (Figura 5.2).
Figura 5.2 – Imagem e dados da bacia Amazônica (Monteiro, 2009).
A variabilidade do nível de água do rio Amazonas, tributários e zonas alagadas é dominada pelo ciclo anual. Essa variabilidade sazonal é guiada, principalmente, pela variação anual da precipitação, ligada à variação da circulação atmosférica sobre a América do Sul (Rao et al., 1996). Os padrões de precipitação sobre a bacia Amazônica exibem fortes variações de ano a ano (Costa e Foley, 1999 e Marengo et al., 1998). A vazão dos rios é, principalmente, o resultado da precipitação e da evaporação, sendo que a precipitação é o componente dominante (Costa e Foley, 1999), apesar das relações entre escoamento (runoff) e precipitação serem complicadas pelos “efeitos de memória da bacia” em grandes bacias de captação, como a bacia Amazônica (Richey et al., 1989). Assim, a variabilidade da precipitação sobre a bacia Amazônica causa mudanças nos níveis de água da superfície e na descarga dos rios.
O fluxo de vapor d` água sobre a bacia Amazônica é predominantemente originado no oceano Atlântico equatorial. Entretanto, segundo Oliveira Campos et al. (2001), alguns estudos têm reportado que a variabilidade interanual predominante nos parâmetros hidrográficos, nível d`água e vazão, na bacia Amazônica, principalmente no norte da bacia, está relacionada a eventos El Niño. Certamente, na maioria das partes da bacia, os anos El Niño deram ascensão à escassez de precipitação e reduziu as descargas. A
única exceção é a bacia do Madeira, localizada no sudoeste da bacia Amazônica, que mostra um comportamento contrário, isto é, excesso de chuva durante os anos El Niño (Molinier et al., 1999).
A bacia hidrográfica Amazônica estende-se por sete países, drenando uma superfície de 37% da América do Sul assim discriminada: Brasil (63%), Peru (17%), Bolívia (11%), Colômbia (5,8%), Equador (2,2%), Venezuela (0,7%) e Guiana (0,3%), totalizando 6.112.000 km2 (Guyot et al. 1993). A bacia limita-se a oeste e a sudoeste, pela cordilheira dos Andes, a norte, pelo escudo das Guianas e a leste e sudeste, pelo escudo brasileiro.
O rio Amazonas nasce sob a denominação Ucayali nos Andes peruanos a uma altitude de 4.000 m. Ainda no Peru, após a confluência com o rio Marañon, passa a ser chamado de Amazonas. Ao ingressar em território brasileiro, é chamado de Solimões e recebe afluentes, em sua margem esquerda, que nascem na Colômbia (rios Içá, Japurá e Negro), e, em sua margem direita, que nascem no Peru (rios Juruá e Purus) e na Bolívia (rio Madeira). Após a confluência com o rio Negro em Manaus, o Solimões volta a se chamar Amazonas. Outros importantes afluentes de sua margem direita são os rios Trombetas, Tapajós e Xingu, cujas bacias estão completamente inseridas em solo brasileiro. Embora motivo de controvérsias, pesquisas recentes demonstram que a extensão total do Amazonas é de 6.868 km, o que o coloca como maior rio do mundo, também, em extensão, superando o rio Nilo na África (Santos da Silva et al., 2010).
Estudos preliminares foram realizados na sub-bacia do rio Madeira. O rio Madeira é o maior tributário do rio Amazonas. Sua sub-bacia corresponde, em área, a 23% da bacia Amazônica, capta 18% da precipitação de chuvas e contribui com 15% do volume de água do rio Amazonas. A Figura 5.3 apresenta a área de estudo, os traços do satélite ENVISAT e as estações fluviométricas selecionadas.
Figura 5.3 – Localização dos traços do ENVISAT e das estações fluviométricas na área de estudo (modificado de ANA, 2013).
A captação de água da bacia do rio Madeira é atípica em relação às demais bacias hidrográficas da Amazônia. Seus afluentes são de pequena importância quanto à descarga hídrica, constituindo, apenas, 25% do total de seu volume de água. Consequentemente, o seu regime hídrico é discordante com o do sistema Solimões/Amazonas, estando seu regime de cheia e vazante relacionado com o clima da região Andina do leste da Bolívia.
Em consequência de um clima muito particular da região sul Amazônica, na qual somente duas estações climáticas são bem definidas (verão e inverno), há um período em que as precipitações pluviométricas diminuem, interferindo no rebaixamento do nível das águas fluviais. Esse fenômeno coloca em evidência inúmeras ilhas ao longo do rio Madeira, normalmente constituídas de bancos de areia e afloramentos de variados tipos de rocha.
O rio Madeira nasce da confluência dos rios Mamoré e Beni, a jusante da cidade de Guajará-Mirim, na zona de fronteira internacional do Brasil com a Bolívia e, após drenar toda a parte leste do Bolívia, norte e oeste do estado de Rondônia e sul do estado do Amazonas, em um percurso em torno de 1.450 km, deságua na margem direita do rio Amazonas, 27 km a montante de Itacoatiara, que fica situada na margem esquerda do mesmo rio. Desde a sua nascente até a cidade de Porto Velho, o curso do rio Madeira é imposto sobre rochas pré-cambrianas. Daí, até a sua foz no rio Amazonas, o caudal atravessa, apenas, áreas sedimentares da formação Alter do Chão (65 a 60 milhões de anos) e a formação Solimões (2,6 a 2,4 milhões de anos). Quando corta o ambiente geológico do pré-cambriano, o rio apresenta segmentos encaixados estruturalmente, resultando em desníveis altimétricos de suas margens e afloramentos ao longo do percurso. Nesses terrenos, um elevado número de cachoeiras e corredeiras marca pequena ruptura de declive no leito do Madeira. Ao penetrar na área de sedimentos (formações Alter do Chão e Solimões) o rio não mais apresenta cachoeiras nem corredeiras, porém, continua com o mesmo aspecto de encaixamento de leito do trecho anterior (AHIMOC, 2003).
Por meio da análise da localização dos traços do satélite sobre a bacia, foram selecionados previamente alguns pontos de estudo onde os traços cruzam o rio principal e estão a menos de 10 km a montante ou a jusante de uma estação fluviométrica. Seguindo esses critérios foram encontrados três locais na sub-bacia do rio Madeira.