Baía de Guánica, Jardim pluvial de Porto Rico

 

Localização

Baía de Guánica, Porto Rico

O desafio

Nos últimos 40 anos, alguns dos recifes de corais mais extensos de Porto Rico viram eventos de branqueamento de corais aumentados e declínios na cobertura de corais vivos. Os recifes em torno de Porto Rico estão seriamente degradados, com os piores danos se manifestando em recifes imediatamente ao largo da costa de grandes populações humanas (Warne et al. 2005). Nutrientes e patógenos associados a águas residuais não tratadas ou mal tratadas têm sido associados a doenças em recifes de coral e em humanos.

A bacia hidrográfica do Rio Loco que drena para a Baía de Guánica tem 151 milhas quadradas, uma das maiores de Porto Rico. À medida que esta área se desenvolveu, o escoamento para a baía aumentou os nutrientes e sedimentos para cerca de 5 a 10 vezes acima dos níveis naturais (Ortiz-Zaya et al. 2005, Warne et al. 2005). Como parte de um projeto maior e mais abrangente de avaliação de bacias hidrográficas e rastreamento de poluição, a poluição por nutrientes na Baía de Guánica foi determinada como proveniente principalmente de esgoto via estações de tratamento de esgoto, infraestrutura com vazamentos e, às vezes, falta de sistemas de tratamento de esgoto. Essas entradas de nutrientes põem em perigo o ambiente aquático, bem como as pessoas que usam e visitam a baía. Cerca de cinco por cento dos residentes na cidade de Guánica são pescadores em tempo integral, e várias comunidades menores na área, incluindo Papayo, Ensenada Honda e La Parguera, têm sido historicamente comunidades pesqueiras importantes.

Mapa guanica bay rio loco estudo de campo poluentes da bacia hidrográfica

Um mapa da Baía de Guánica ao longo da costa sul de Porto Rico e a bacia hidrográfica do Rio Loco ao redor identifica locais que estão sofrendo poluição por águas residuais. Os indicadores incluem amônia, detergentes, E. Coli, Enterococcus e Clorofila a. Foto © Ridge para Recifes e Protetores de Cuencas

Um hotel costeiro de 27 quartos na Baía de Guánica foi identificado como fonte de poluição de esgoto durante pesquisas de rastreamento de poluição que ocorreram como parte da implementação do Plano de Bacia Hidrográfica de Guánica. O sistema séptico sem revestimento do hotel estava sujeito a transbordamentos regulares quando sobrecarregado pelo uso de banheiros e chuveiros pelos residentes. A área costeira adjacente ao hotel apresentou altos níveis de clorofila a, amônia, branqueadores ópticos e bactérias indicadoras.

Uma pluma de águas residuais na Baía de Guánica

Uma pluma de águas residuais na Baía de Guánica e a proliferação de algas associada. Foto © Ridge to Reefs

Ações tomadas

Os proprietários do hotel queriam resolver este problema e em colaboração com a Ridge to Reefs, decidiram construir um jardim que pudesse receber águas residuais e reduzir drasticamente o seu volume, bem como remover ou transformar componentes nocivos como patógenos, nutrientes e produtos químicos. A infraestrutura verde usa funções do ecossistema natural para fornecer tratamento adicional à descarga da fossa séptica, melhorando a remoção de contaminantes e reduzindo significativamente o volume de águas residuais que entram na baía. Para o Hotel Parador Guánica 1929, o vazamento de efluentes do sistema séptico precisava ser capturado e retardado para promover um tratamento natural adicional.

Hotel Parador Guánica 1929.

Hotel Parador Guánica 1929. Foto © Ridge to Reefs

Um jardim de chuva com grama vetiver com adubo de biochar foi usado para capturar o efluente e aumentar a remoção de nutrientes. Esse tipo de sistema foi escolhido porque os extensos sistemas de raízes da grama vetiver absorvem rapidamente água e nutrientes, enquanto o biochar hospeda micróbios benéficos do solo que removem nutrientes das águas residuais. A água deixa a grama vetiver por meio da evapotranspiração, se infiltra no solo (passando por uma filtração adicional) ou entra em canos subterrâneos para descarga. Ridge to Reefs tem tido sucesso ao usar outras soluções de infraestrutura verde, desde biorreatores desnitrificantes na Baía de Chesapeake até biofiltros na Samoa Americana, que usam bactérias e materiais naturais de forma semelhante para tratar águas residuais. No Hotel, um jardim de chuva com plantas proporcionou um benefício estético adicional, podendo servir como modelo educacional para os visitantes aprenderem sobre soluções de infraestrutura verde para tratamento de efluentes.

  • O jardim de chuva foi dimensionado para coincidir com o pico de uso de água do hotel para evitar sobrecargas futuras. Mais de 3 pés de solo foram escavados e remediados com biochar e outros aditivos de carbono. A tubulação subterrânea foi instalada e a grama vetiver foi plantada na superfície.
  • O local foi monitorado quanto à saúde da planta, concentrações de nutrientes e retenção de água por vários meses até que ficou claro que o sistema estava tratando as águas residuais com eficácia, com base no crescimento da planta e nas amostras de nutrientes do efluente. As amostras foram enviadas ao Laboratório de Horn Point da Universidade de Maryland para análise de nutrientes e tiveram uma média de remoção de mais de 50% para nitrogênio e fósforo. Na verdade, em algumas ocasiões de amostragem de rotina, uma amostra a jusante não pôde ser obtida devido à evapotranspiração de toda a água que entrava na prática, provando que este sistema é eficaz tanto na remoção de nutrientes quanto na redução da carga geral de água a jusante.
Construção de jardim de águas residuais

Depois que o jardim de águas residuais foi dimensionado para acomodar os maiores volumes de águas residuais, uma vala foi cavada e forrada com lençóis de borracha, para garantir que as águas residuais fossem contidas por tempo suficiente para o tratamento. Foto © Ridge to Reefs

Hotel guanica criação de bibiochar

A emenda do biochar é criada colocando-se uma mistura de madeira seca e material vegetal seco em uma trincheira e incendiando-a. Foto © Ridge to Reefs

Biochar concluído

Uma vez que os materiais vegetais são transformados em carvão, mas antes de se transformarem em cinzas, o fogo é extinto. Este material foi utilizado como corretivo de solo. Biochar adsorve produtos químicos e fornece uma superfície receptiva a bactérias desnitrificantes úteis. Foto © Ridge to Reefs

Quão bem sucedido tem sido?

Poucos meses após o plantio, as gramíneas vetiver estavam criando raízes e o sistema estava funcionando bem o suficiente para evitar que qualquer efluente fosse despejado durante as condições típicas dos dias de semana. As gramíneas mais distantes da fossa séptica começaram a secar à medida que o efluente era efetivamente absorvido pelas gramíneas mais próximas da fonte de água afluente.

Este projeto demonstra a aplicabilidade de infraestrutura verde e sistemas naturais para fornecer tratamento adicional de águas residuais. Esta e outras soluções econômicas semelhantes podem ser implementadas em vários cenários para apoiar outras estratégias de tratamento.

Jardim pluvial de águas residuais concluído

A trincheira foi preenchida com camadas de aparas de madeira e biochar, que oferecem tratamento para águas residuais. As lascas de madeira foram cobertas com camadas de areia e solo e plantadas com grama vetiver. As mudas de grama são estéreis, para eliminar a possibilidade de invasão. A grama pode prosperar em condições adversas e, por meio de suas raízes e evapotranspiração em suas folhas, é capaz de utilizar quase todas as águas residuais do hotel. Foto © Ridge to Reefs

As lições aprendidas

  • O trabalho está em andamento e a manutenção do progresso requer um planejamento cuidadoso de desenvolvimento, áreas úmidas e infraestrutura de águas residuais. A gestão bem-sucedida de bacias hidrográficas requer vigilância e defesa local, o que tem sido forte em Guánica.
  • A aplicação de soluções baseadas na natureza melhora efetivamente a função e a eficiência do sistema e pode atingir altos níveis de tratamento a um custo relativamente baixo.
  • Encontrar a solução perfeita às custas de não fazer nada é ineficaz; danos ambientais são mais bem prevenidos do que reparados.
  • A consideração holística das bacias hidrográficas é a maneira mais eficaz de identificar problemas e criar soluções direcionadas baseadas na natureza.
  • Aumentar a capacidade local por meio do emprego de colaboradores locais e do desenvolvimento de confiança por meio de parcerias foi um fator importante para o sucesso do projeto.

Resumo de financiamento

Jardins de águas residuais com base na natureza do hotel ($ 60,000)
Esforços de rastreamento da poluição costeira e de água doce (US $ 25,000)
5 acres de áreas úmidas de tratamento, incluindo coordenação, projeto e licenciamento e construção ($ 700,000)

Recursos

abre em uma nova janelaCaracterísticas de descarga de água, sedimento e nutrientes dos rios em Porto Rico e sua influência potencial nos recifes de coral

Parceiros

Hotel Parador Guánica 1929

Construtor local com retroescavadeira

Engenheiro local que forneceu a grama vetiver

Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland, Laboratório de Horn Point

Protectores de Cuencas (Tratamento de zonas húmidas e poluição)

A National Fish and Wildlife Foundation forneceu o financiamento do projeto no âmbito de sua restauração / mitigação de ervas marinhas para encalhes de embarcações anteriores e programa de derramamento de óleo

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