recursos hídricos, qualidade da água e saneamento de águas residuais

Os recursos hídricos constituem um fator determinante da vida e da atividade económica dos territórios e por maioria de razão das regiões insulares que, não podendo importar esse recurso vital de regiões vizinhas, têm necessariamente de sobreviver e de se desenvolver com recursos próprios. Aparentemente, o cenário é muito díspar, entre a ilha da Madeira, rica em água, e a ilha de Porto Santo, bem mais seca. Mas uma análise mais profunda revela uma realidade mais complexa.

Localizada na região subtropical do Atlântico norte, a Madeira possui um regime de precipitação fortemente influenciado pelo relevo imponente e pela localização do anticiclone dos Açores. Este anticiclone e os ventos alísios do Atlântico protegem a ilha da Madeira dos sistemas depressionários que atravessam o oceano e determinam o clima geralmente ameno da ilha. Nos meses de inverno, quando a intensidade do anticiclone é menor, alguns sistemas depressionários atingem a ilha da Madeira vindos de norte e dão origem a precipitações abundantes. No verão, apesar da menor atividade depressionária, os ventos predominantes do quadrante norte dão origem a precipitação de natureza orográfica na vertente norte da ilha (FERREIRA, 1955; SANTOS e AGUIAR, 2006).

A precipitação anual média sobre a ilha é de 1630 mm, mas varia entre 600 mm, na orla costeira sul, e 2850 mm, nas zonas mais elevadas da ilha. A precipitação anual média na vertente norte da ilha é mais elevada (1770 mm) que a registada na vertente sul (1390 mm), assim como o número médio de dias com precipitação superiores a 0,1 mm, que atinge 120 dias por ano na costa Norte e 80 dias por ano no Funchal e na Costa de Baixo, entre a Ribeira Brava e a Calheta. Nas zonas altas, e em termos médios, registam-se valores de precipitação superior a 0,1 mm em 180 dias por ano, entre os quais 60 com precipitação diária superior a 10 mm. Este regime de precipitação com valores mais elevados nas zonas altas da ilha e com uma assimetria Norte-Sul, mais acentuada no Verão, resulta da predominância de ventos de norte e da natureza orográfica da precipitação (SANTOS e AGUIAR, 2006).

No que respeita à variabilidade interanual, constata-se que a precipitação anual situa-se entre 1300 mm e 1950 mm, em 60% dos anos, e abaixo ou acima destes valores em 20% dos anos, respetivamente. No que respeita à sazonalidade, cerca de 80% da precipitação ocorre no semestre húmido que decorre de outubro a março, valor que passa para 85% se se considerar o período entre outubro e abril (SANTOS e AGUIAR, 2005). Na ilha da Madeira constituem origens de água, para além diretamente da precipitação, a captação natural pela vegetação, da água existente em massas de ar em movimento (nuvens ou nevoeiros) e a condensação do vapor de água durante a noite (orvalho). Embora de difícil quantificação, estes fenómenos, designados por precipitação horizontal ou oculta, podem assumir uma contribuição importante para as disponibilidades de água da ilha da Madeira, existindo estimativas para as zonas da encosta norte cobertas por florestas que variam entre 8 e 13% (FIGUEIRA et al., 2012 e PRADA, 2009).

A componente terrestre do ciclo hidrológico é condicionada pela estrutura geológica, orografia, tipologia de solos e coberto vegetal da ilha. A estrutura geológica é constituída, essencialmente, por rochas vulcânicas básicas resultantes de diferentes épocas de atividade vulcânica, mas também por formações sedimentares constituídas por conglomerados calcários, calcários marinhos e por depósitos de quebradas, aluviões ou enxurradas nas plataformas litorais ou terraços fluviais (PRADA, 2002).

As principais zonas de recarga das reservas subterrâneas estão situadas nas zonas mais altas da ilha, onde a precipitação é mais elevada, e em áreas de declive reduzido e de natureza basáltica porosa ou muito fissurada. Estas condições, que favorecem a infiltração, ocorrem no planalto do Paul da Serra e no seu prolongamento para o Fanal, assim como no Santo da Serra e na área entre o Chão dos Balcões/Poiso/João do Prado (PRADA, 2002). Nas zonas altas da ilha, com vales encaixados formados por encostas e cursos com declive acentuado, assume relevância o escoamento superficial do tipo torrencial, em detrimento da infiltração.

A recarga flui predominantemente na vertical ao longo dos alinhamentos dos cones vulcânicos e de estruturas de fractura. Este fluxo pode ser interrompido por estratos horizontais pouco permeáveis, que ocorrem em diversos níveis, entre os 1 000 e os 1 600 m, criando condições para a ocorrência de aquíferos suspensos e que podem alimentar nascentes e galerias. A recarga não intercetada por esses estratos horizontais com pouca permeabilidade atinge a zona saturada, constituída pelo aquífero vulcânico generalizado que se estende por toda a ilha. Este aquífero não apresenta uma superfície piezométrica contínua porque a existência de filões subverticais do tipo fissural cria barreiras que limitam localmente o aquífero e dão origem a aquíferos compartimentados. As características do aquífero vulcânico generalizado são distintas conforme a formação geológica em que está instalado (PRADA, 2002).

Os resultados de cálculo do balanço hídrico realizados por vários estudos sugerem que a precipitação anual média de 1600 mm e a evapotranspiração potencial anual média da ordem dos 1100 mm dão origem a uma evapotranspiração real anual média da ordem de 500 a 600 mm. Resulta, então, um excesso hídrico da ordem de 1000 mm que fica disponível para escoamento superficial (550 mm) e para infiltração (450 mm). O escoamento superficial e parte da infiltração alimentam as ribeiras com um caudal que se estima em 580 hm3/ano. A restante infiltração, que contribui para a recarga do aquífero de base e dos aquíferos suspensos, é estimada em cerca de 300 hm3/ano, e aflora à superfície em nascentes ou é parcialmente captada em galerias horizontais ou em furos realizados nos leitos das ribeiras. Em ano seco as disponibilidades de água superficiais esubterrâneas, em situação pristina, baixam para valores abaixo de 300 hm3/ano, existindo registos de anos excepcionalmente secos (e.g. 2011/12) em que a disponibilidade de água foi inferior a 100 hm3/ano (PROCESL, 2002; SANTOS e AGUIAR, 2005 e NEMUS, 2013).

A incerteza em alguns termos do balanço hídrico é significativa devido à complexidade hidrológica da ilha da Madeira e porque a inexistência de medições hidrométricas fiáveis impede a avaliação rigorosa do escoamento nas ribeiras. Os sistemas de monitorização tradicionalmente utilizados para medir o nível hidrométrico não são adequados para ribeiras com um regime torrencial, sendo os equipamentos frequentemente arrastados em situações de cheia.

A variabilidade interanual do regime de escoamento e o seu caráter torrencial, aliados à reduzida capacidade de armazenamento existente na ilha para regularização destes volumes de água, colocam difíceis desafios à gestão de água na região e obrigam a que uma parte importante das necessidades de água seja satisfeita a partir de origens de água subterrânea. Estima-se que, em média, sejam extraídos em galerias 45 hm3/ano de águas subterrâneas, para satisfazer as necessidades de abastecimento público e de rega.

Na ilha do Porto Santo, com um relevo mais suave, a precipitação média anual é de cerca de 355 mm, com uma reduzida variação espacial. O número médio de dias com precipitação acima de 0,1 mm e 10 mm é 65 e 9, respetivamente. O semestre mais chuvoso decorre entre outubro e março, compreendendo 85% da precipitação anual média (SANTOS e AGUIAR, 2005).

O balanço hídrico da ilha do Porto Santo indica que os valores de 355 mm de precipitação anual e de 960 mm de evapotranspiração potencial conduzem a uma evapotranspiração real anual média de 310 mm e a um excesso hídrico de 45 mm. A recarga, estimada em 0,8 hm3/ano, alimenta parcialmente o escoamento superficial, que por sua vez é estimado em 0,5 hm3/ano (FERREIRA et al, 1981; PROCESL, 2002 e NEMUS, 2013). As reduzidas disponibilidades de água da ilha do Porto Santo levam a que a principal origem de água da ilha seja marinha (dessalinização por osmose inversa), com potencial reutilização de águas residuais tratadas, nomeadamente para a rega dos campos de golfe.

Os resultados do balanço hídrico apontam para um valor médio de disponibilidade de água nas ilhas da Madeira e Porto Santo da ordem de 600 hm3/ano e 1 hm3/ano, respetivamente. Estes valores correspondem a uma densidade hídrica de 430 hab/(hm3.ano) e de 5500 hab/(hm3.ano), respetivamente. O conceito de densidade hídrica é inspirado no conceito de densidade populacional e constitui um indicador simples do stress hídrico de uma região ou país, mas que ignora aspetos importantes como a variabilidade temporal e espacial da disponibilidade de água. Quanto maior o valor desse indicador, maior o stress hídrico. O valor de 5500 hab/ (hm3.ano) estimado para a ilha do Porto Santo revela escassez de água na ilha e o valor de 420 hab/ (hm3.ano) revela que não é correta a ideia que a ilha da Madeira seja muito rica em água. A densidade hídrica na ilha da Madeira seja superior à do continente, que é de 150 hab/ (hm3.ano), e da mesma ordem de grandeza da Espanha, que é da ordem de 400 hab/ (hm3.ano) (CUNHA, 1994).

As necessidades médias de água da Ilha da Madeira atingem 100 hm3/ano se se excluírem as necessidades para produção de energia. No caso de se incluir as necessidades de água para produção de energia, estimam-se em 200 hm3/ano, conforme consta no Quadro 1.

          
UsoCaudais (hm 3 /ano)
Agricultura e pecuária42.06
Indústria1.49
Servida por sistemas dedicados0.53
Servida por sistemas urbanos0.95
Sector doméstico/residencial37.09
Servida por sistemas urbanos37.09
Turismo3.62
Servida por sistemas urbanos2.41
Campos de golfe1.21
Outros usos urbanos15
“Livre serviço”0.29
TOTAL99.55

Quadro 1: Estimativas das necessidades de água do Arquipélago da Madeira em 2012, em hm3/ano, por tipologia de uso; Fonte: PROCESL, 2002; NEMUS, 2013.

A comparação do valor das necessidades com as disponibilidades potenciais de água, estimadas em cerca de 600 hm3/ano, revela uma situação de algum stress hídrico, uma vez que nem todo o potencial pode ser explorado, e porque a variabilidade interanual e sazonal das disponibilidades de água, em conjunto com a variabilidade sazonal das necessidades de água, pode conduzir a situações de dificuldade em satisfazer plenamente as necessidades de água, nomeadamente nos meses de Verão dos anos mais secos. Os sistemas de abastecimento público urbano são responsáveis por satisfazer cerca de 55 hm3/ano do sector doméstico residencial (mais de 260 mil habitantes residentes), do sector do turismo (16 mil habitantes equivalentes), da indústria e de outros usos. Uma percentagem muito significativa destes volumes diz respeito a necessidades da vertente sul-este (52,13 hm3/ano), que inclui os concelhos de Câmara Lobos, Funchal, Santa Cruz e Machico. A capitação doméstica varia entre 81 l/(hab.dia) na Calheta e 211 l/(hab.dia) na ilha do Porto Santo, apresentando uma média de 175 l/(hab.dia). A origem de água dos sistemas urbanos reparte-se por origens superficiais (28,65 hm3/ano), origens subterrâneas (25,99 hm3/ano) e água do mar dessalinizada (0,82 hm3/ano), correspondendo este último valor à produção da estação de dessalinização da ilha do Porto Santo.

A atividade agropecuária é responsável pela utilização de 42 hm3/ano, correspondendo essencialmente às necessidades de rega de 4466 ha de área irrigável. A superfície agrícola utilizada do Arquipélago da Madeira é de 5428 ha, estimando-se que são regados 4128 ha . Esta superfície distribui-se por terras aráveis (2242 ha), que incluem as culturas temporárias (2173 ha), culturas permanentes (2482 ha), prados e pastagens (521 ha) e hortas familiares (183 ha). A batata é a principal cultura temporária, sendo cultivada em cerca de 1566 ha. Nas culturas permanentes há que destacar a vinha (1131 ha) e a banana (711 ha) (INE, 2013). A dotação média útil destas culturas é 4337 m3/ha, sendo a banana a cultura mais exigente, com cerca de 5 430 m3/ha por ano, seguindo-se a batata-doce com cerca de 4 000 m3/ha por ano e a batata com cerca de 3 600 m3/ha por ano.

As necessidades de água para rega (42 hm3/ano) repartem-se pela vertente norte (11,52 hm3/ano), pela vertente sul-oeste (15,96 hm3/ano), pela vertente sul-este (14,41 hm3/ano) e pelo Porto Santo (0,17 hm3/ano). Estas necessidades são essencialmente satisfeitas por origens predominantemente subterrâneas, através de levadas e canais, sendo limitado o recurso a lagoas de água superficial, a água dessalinizada ou ao efluente reutilizado (NEMUS, 2013).

As necessidades médias anuais de água para a indústria ascendem a 1,49 hm3, volume que é satisfeito pelo sistema de abastecimento público urbano (0,93 hm³/ano) e por sistemas dedicados (0,52 hm³/ano), como são os que ocorrem nas zonas industriais do Caniçal, Porto Novo (Santa Cruz), Zona Oeste (Câmara de Lobos) e do Santo da Serra, na Estação de Tratamento de Resíduos da Meia Serra (Santa Cruz) e nos portos e aeroporto.

As necessidades de água para o setor do turismo correspondem ao consumo pelos turistas que dormem em unidades hoteleiras (5 625 mil dormidas em 2011), ao consumo pela população flutuante não residente em 19 400 alojamentos de uso sazonal, e ainda às necessidades de rega dos três campos de golfe. Uma percentagem significativa das necessidades de água da população turística e sazonal concentra-se nos concelhos do Funchal (10700 hab.eq.), Santa Cruz (2300 hab.eq), Porto Santo (800 hab.eq) e Calheta (613 hab.eq).

O volume de água abastecido para outros usos inclui essencialmente o comércio e os serviços. O volume de água designado por “serviço livre” constante no Quadro 1 corresponde às necessidades de água da população servida por sistemas de natureza precária, e que não é atendida pelo sistema de abastecimento urbano, fundamentalmente dos concelhos de Câmara Lobos, Machico, São Vicente e Ribeira Brava.

As 10 centrais hidroelétricas existentes na ilha da Madeira dispõem no seu conjunto de 50 MW de potência instalada liquida e consomem cerca de 93 hm³/ano (NEMUS, 2013). Existem ainda três centrais termoelétricas e seis parques eólicos com limitadas necessidades de água. A água captada e aduzida às centrais hidroelétricas é, em grande parte, utilizada para outros fins após a passagem pelas turbinas. A maioria dos sistemas existentes aproveita a diferença entre a cota de captação, próxima de 1000 m, e as cotas das zonas agrícolas e dos aglomerados populacionais, abaixo de 600 m, para produzir energia antes de se proceder ao fornecimento para consumo. Existem também dois sistemas com centrais em série, sendo que nesse caso a água é duplamente utilizada para produzir energia.

Sistemas de captação e distribuição de água: Desde o início da colonização do arquipélago da Madeira, foi entendida a necessidade de aduzir água das zonas mais húmidas, situadas a cotas elevadas e a norte, para a vertente sul da ilha, onde a orografia e o clima proporcionava melhores condições para a fixação humana e a exploração agrícola. Dessa necessidade e do esforço contínuo ao longo de séculos para construir infraestruturas de captação, adução e distribuição, protagonizado por diversas gerações de colonos organizados em grupos ou individualmente, surgiu a atual rede de levadas., i.e. canais de adução de água, utilizados geralmente com fins agrícolas.

Estas iniciativas de natureza privada eram acolhidas por um enquadramento legal, constantemente reafirmado por diversas provisões régias, que estipulava a natureza pública das águas e a sua ligação estreita à terra que carecia de regadio e não à terra onde surgia ou passava. Criou-se, assim, o estatuto de heréu, i.e. o proprietário de uma porção de água de uma levada que a utiliza para fins agrícolas, e o termo Levada tem o significado de uma associação de heréus, e não apenas de um canal de adução de água para rega. Estas associações estabelecem as regras de distribuição de água pelos heréus utilizando termos e conceitos, como o de “giro”, tempo que medeia entre duas regas consecutivas, e de “pen”a, unidade de quantidade definida pelo volume que passa por um orifício de dimensão padrão durante um determinado período de tempo, equivalente a cerca de 1 litro por minuto (MOP, s.d).

A tendência de codificação e de eliminação de legislação avulsa que ocorreu no século XIX em Portugal Continental veio colocar em causa este regime legal especial, mas as ressalvas dos direitos adquiridos por usos e costumes permitira a sua manutenção parcial num quadro de alguma confusão legal. Começaram a ocorrer casos de apropriação particular das águas e de venda de água sem terra associada e, consequentemente, situações de terra sem água e de heréus sem terra. Os preços especulativos da água levaram alguns agricultores a construir levadas redundantes, criando levadas paralelas ou cruzadas, e irrigando os mesmos terrenos com água de várias levadas. Esta situação de indisciplina e de falta de eficiência económica manteve-se até meados do século XX, apesar da diversa legislação que foi sendo promulgada (MOP, s.d).

O uso da água veio a ser regulamentado em 1947 na sequência da missão enviada à região da Madeira pelo Ministro Duarte Pacheco, com o objetivo de proceder ao reconhecimento do potencial hidroagrícola e hidroelétrico da ilha. Através de diversos Decretos-Lei é de novo reafirmado o princípio da vinculação da água à terra e definidas normas para regular as situações de direito adquirido dos heréus. Os heréus com direitos adquiridos ficaram dispensados do pagamento de taxas de beneficiação e de rega pelas águas que efetivamente utilizavam e recebiam uma indemnização pela não utilização da água que não necessitavam. Os restantes regantes estavam sujeitos ao pagamento de uma taxa de exploração e conservação ao organismo que administrava as águas, ficando claro que essa taxa não correspondia a um reembolso de obras feitas, nem ao valor da água atribuída (MOP, s.d).

A missão enviada por Duarte Pacheco, em 1939, resulta da extensão à região da Madeira das iniciativas de fomento hidráulico promovidas no Continente pela Junta Autónoma de Obras de Hidráulica Agrícola, já iniciadas em 1935. Essa missão incluía o Engenheiro Amaro da Costa, que mais tarde veio a ser o Diretor e Presidente da Comissão Administrativa dos Aproveitamentos Hidráulicos da Madeira (CAAHM) que elaborou e executou um plano assente em três ideias base: aproveitar a água disponilizada pelas “chuvas, nevoeiros e orvalhos” da vertente norte da ilha e resultante das “nuvens que sobem do nível do mar pela encosta, que se fixam entre os 700 e 800 metros, se adensam para cima dos 1000 metros e que chegam até aos 1300 e 1350 metros”; “conduzir para as terras secas do sul as águas perdidas ou mal aproveitadas do norte, sem prejuízo do alargamento do regadio dessa zona”; aproveitar a possibilidade de conjugar a produção de energia com a imperiosa necessidade de irrigação das terras, fazendo turbinar as águas antes de as lançar no regadio”. Em 1944 são executados os primeiros projetos para concretizar o plano e as obras arrancam em 1947. De 1949 a 1953 são inaugurados diversos aproveitamentos hidroagrícolas e as centrais hidrelétricas de Salazar (Serra de Água) e de J. F. Ulrich (Calheta), seguindo-se outros aproveitamentos que são sucessivamente inaugurados até 1969 (MOP, s.d.). Em resultado da intervenção da CAAHM são construídos 290 km de canais, beneficiados 20 000 hectares de terra e construídas 4 centrais hidroelctricas com uma potência nominal total de 16740 kVA (PEREIRA, 1998).

Na sequência da revolução de abril de 1974, com a instituição do novo regime político-administrativo da Região Autónoma da Madeira, a gestão dos recursos hídricos passou a constituir uma competência específica da Região. Vários departamentos governamentais passaram a ter atribuições específicas na gestão de água na Região Autónoma da Madeira.

Na década de 1990, com financiamento do Fundo de Coesão e sob a responsabilidade do Instituto de Gestão da Água (IGA), é dado um novo impulso ao estudo e aproveitamento das águas no quadro do projeto de interligação das principais origens de água potável da Ilha da Madeira. Em coordenação com a Empresa de Eletricidade da Madeira, são também realizadas obras no sentido de reforçar a capacidade de produção hidroelétrica e de a integrar nos sistemas de captação e adução de água, como é exemplo o Aproveitamento de Fins Múltiplos dos Socorridos.

Atualmente, o sistema de captação e distribuição de água da ilha é assegurado por origens superficiais e subterrâneas. A captação de águas superficiais é realizada através de levadas que recebem as águas de nascentes e parte do escoamento superficial, antes de este atingir a rede hidrográfica natural ou, ainda, através de levadas que atravessam o leito das ribeiras. A captação de água subterrânea processa-se através de perfurações horizontais (galerias ou túneis) ou de perfurações verticais (furos ou poços). As galerias e os túneis, que se distinguem por terem uma ou mais entradas e por permitirem ou não o atravessamento de pessoas e viaturas, situam-se a cotas entre os 500 m e 1000 m e apresentam extensões que variam entre cerca de 500 m e 5 km. São construídos nas formações mais transmissivas e a cotas mais elevadas, para captarem os recursos que se escoam verticalmente, por gravidade, no maciço central da ilha e estão integradas na rede de levadas. Os furos são construídos, em regra, nos leitos das ribeiras para permitir atingir, com perfurações não muito extensas, as reservas disponíveis no aquífero de base. Os poços são em número reduzido e foram construídos por particulares para armazenamento de água e abastecimento doméstico.

A água captada é distribuída por um sistema de canais e condutas que integra as levadas que foram construídas desde os primeiros tempos de colonização da Madeira e novas infraestruturas de adução. A interligação das origens de água com abastecimento aos principais municípios da ilha, por vezes aproveitando os túneis e viadutos construídos para expansão da rede viária, evita a dependência do abastecimento público por uma origem única e permite a utilização integrada da água para os fins múltiplos, nomeadamente para o abastecimento público, irrigação e produção de energia elétrica.

Na ilha do Porto Santo, a reduzida precipitação e as condições hidrogeológicas da ilha levaram à construção de uma central de dessalinização que assegura a satisfação das necessidades de água da população da ilha. Algumas barragens de pequena dimensão e alguns furos e poços satisfazem as necessidades da limitada atividade agrícola. É também possível a reutilização dos efluentes tratados da estação de tratamento de águas residuais existente para fins agrícolas, nomeadamente para rega do campo de golfe.

Risco de aluviões: O clima tropical e o forte relevo da ilha da Madeira propiciam a ocorrência de chuvadas muito intensas que geram cheias rápidas e violentas, com uma capacidade de transporte de material sólido muito significativa e um enorme poder destrutivo. Designados na literatura científica por debris flow (ou fluxo de detritos), este tipo de fenómeno é referido na ilha da Madeira por aluvião. Segundo o Dicionário da Academia de Ciências de Lisboa, o termo aluvião significa inundação muito grande, grande cheia ou enxurrada e Eduardo Pereira utiliza-o abundantemente nas Ilhas de Zarco (PEREIRA, 1939) para descrever as enxurradas do passado e o regime de caudal das ribeiras da Madeira que «…crescem torrencialmente, transbordam das margens e arrastam das montanhas toneladas de penedos, rolando-os e batendo uns contra os outros num ruído sinistro e aterrador, ao mesmo tempo que arrebatam terrenos de cultura, derrubam pontes e chegam por vezes a causar enormes prejuízos em habitações, pessoas, terras e animais» (SRES, 2011). Orlando Ribeiro refere as «inundações catastróficas» que estão associadas a «chuvas excepcionais … frequentemente desastrosas, que enchem as ribeiras, arrastam blocos com algumas centenas de quilos, destroem pontes, danificam casas, inundando a parte baixa das aglomerações situadas à beira-mar, e pondo em perigo bens e pessoas» (RIBEIRO, 1985).

Entre as aluviões que têm ocorrido no passado são de destacar as cheias de 1803 no Funchal, que provocaram 600 (1000?) mortos. PEREIRA (1939) refere também aluviões em 18 de novembro de 1765, 20 de novembro de 1848, 6 de janeiro de 1856, 1 de janeiro de 1876, 3 de outubro de 1895, 9 de novembro de 1901, 26 de fevereiro de 1920 e 6 de março de 1921. Mais recentemente, em fevereiro de 2010, precipitações intensas na sequência de um prolongado período particularmente chuvoso deram origem a aluviões em várias ribeiras da vertente sul da ilha, que assumiram particular intensidade no Funchal e na Ribeira Brava. Decorrentes desses aluviões, tem ocorrido vários acidentes mortais, bem como elevados prejuízos materiais incluindo a destruição de importantes infraestruturas. A compilação mais recente e pormenorizada da história das aluviões foi realizada por Raimundo Quintal em dois artigos (QUINTAL, 1999a e 1999b). SRES (2010) apresenta uma análise técnico-científica pormenorizada das causas e natureza destes fenómenos.

A ocorrência de aluviões resulta de um processo complexo, condicionado por diversos fatores de que se destacam as características fisiográficas e o regime de precipitação da ilha. A orografia da ilha da Madeira resulta em bacias hidrográficas de pequena dimensão (inferiores a 40 km2), que se desenvolvem em vales encaixados desde as altitudes mais elevadas da ilha, no maciço central, até ao mar. As ribeiras são de pequena extensão (com desenvolvimentos entre 10 e 15 km) e possuem declives médios muito acentuados. Estas características determinam tempos de resposta  das bacias hidrográfica de apenas algumas horas, o que implica que períodos de precipitação intensa de duas a seis horas geram as situações mais críticas, em que a velocidade da água ao longo das encostas e das ribeiras resulta no arrastamento e transporte de quantidades significativas de material sólido, incluindo blocos de grandes dimensões, com elevado potencial destrutivo.

A condição de ilha, o clima temperado, o regime de ventos e o relevo da Madeira potenciam a ocorrência de precipitações intensas de curta duração, sobretudo nas altitudes mais elevadas e na vertente norte da ilha. Os registos udográficos disponíveis mostram que os valores da precipitação diária máxima anual associados a uma probabilidade de excedência de 10%, correspondente a um período de retorno de 10 anos, rondam os 100 mm junto à costa e 200 mm em muitos locais situados a altitudes elevadas, sendo que o período de retorno de um evento corresponde ao intervalo de tempo que em média decorre entre manifestações desse evento. Os valores da precipitação diária máxima anual associados a uma probabilidade de excedência de 1%, correspondente a um período de retorno de 100 anos, excedem 250 mm em alguns locais acima dos 1000 m, como o Poiso, Areeiro, Chão das Feiteiras, Encumeada de S. Vicente e Bica da Cana. No Funchal, a precipitação horária máxima anual associada ao período de retorno de 100 anos situa-se entre 40 e 50 mm (SRES, 2011). Valores de precipitação desta ordem de grandeza, a ocorrerem em intervalos de tempo de algumas horas, resultam em aumento rápido de caudais superficiais, sobre terrenos de elevado declive, e por isso com elevadas velocidades de escoamento.

A fase sólida da aluvião é a que diferencia este tipo de cheia de outras que ocorrem usualmente noutras áreas do território nacional e induz uma complexidade acrescida e uma especial perigosidade, em termos de impactos. As encostas de elevado declive, em períodos de precipitações intensas, sobretudo na sequência de períodos chuvosos prolongados, dão origem a deslizamentos de vertentes que, para além de constituírem em si mesmo uma fonte de risco se tiverem lugar em locais habitados, origina material sólido (detritos) facilmente arrastado pelas torrentes. Nos trechos de montante das ribeiras, com maior inclinação, a velocidade das águas tem também capacidade de arrastar material dos leitos e margens, que depois é depositado a jusante, em locais onde as limitadas condições de arrastamento favoreceram essa situação, nomeadamente junto à foz das ribeiras. O transporte e deposição de material sólido pode resultar em danos significativos, reduzindo a capacidade de vazão das valas e ribeiras existentes.

A reduzida disponibilidade de áreas adequadas para ocupação urbana e industrial na ilha da Madeira provoca a utilização de terrenos onde os perigos de aluviões, deslizamentos de encostas e de outras instabilidades geotécnicas constituem uma ameaça à segurança de pessoas e bens. Verifica-se, por isso, uma significativa exposição ao risco de zonas construídas, em particular nas zonas terminais (cones de dejecção) das ribeiras, que, com os seus vales mais abertos de declives mais suaves, clima mais ameno e com boas condições de acesso por via marítima, ofereceram, no passado, condições propícias à instalação e expansão das povoações. O controlo da ocupação de algumas encostas potencialmente susceptíveis de instabilizarem durante períodos de elevada precipitação, como é o caso de zonas altas da cidade do Funchal, constitui outro importante desafio, no que respeita à implementação de medidas de prevenção desse tipo de riscos.

Ao longo dos tempos foram executados estudos e intervenções para regularizar leitos das ribeiras e estabilizar vertentes, e assim proteger pessoas e bens. Em consequência da aluvião de 1803, as ribeiras da cidade do Funchal foram canalizadas, entre 1804 e 1806, sob a direção do Brigadeiro Reinaldo Oudinot. No entanto, essas intervenções não foram suficientes para se evitarem alguns danos provocados pelas cheias que ocorram posteriormente, em 1815 e em 1842. ANDRADE (1982) faz a história de 80 anos de correção torrencial em Portugal e inclui exemplos das ilhas da Madeira e do Porto Santo, neste último caso para controlo da perda de solo. Estudos hidrológicos e hidráulicos mais recentes, na sua maioria realizados após a ocorrência de aluviões, têm vindo a apresentar propostas de correção pontual dos leitos de ribeiras.

Na sequência das aluviões de fevereiro de 2010, a Secretaria Regional do Equipamento Social lançou o Estudo de Avaliação do Risco de Aluviões (SRES, 2010) que procede à análise técnico-científico deste tipo de fenómenos e apresenta uma proposta de princípios enquadradores e orientadores de medidas de proteção, a desencadear a curto e médio prazo. Entre as ações propostas incluem-se medidas para a estabilização de vertentes e retenção de material sólido nas zonas montante das bacias hidrográficas, para o controlo do transporte do material sólido nas ribeiras e para o controlo da exposição ao risco. São também propostas ações de formação e de sensibilização e o desenvolvimento de trabalhos técnico-científicos que visem contribuir para ultrapassar as dificuldades de implementação de um sistema de previsão e alerta de aluviões. No quadro das obras de recuperação resultantes desse trágico acontecimento, foram também realizadas intervenções prioritárias para melhoria das condições do escoamento nas zonas altas do Funchal e de regularização de ribeiras dos concelhos do Funchal e da Ribeira Brava, tendo sido construídas infraestruturas de retenção de material sólido a montante da cidade do Funchal.

A qualidade dos recursos hídricos do arquipélago da Madeira é por regra boa, não existindo evidências de impactos significativos das pressões antropogénicas tópicas e difusas na qualidade das águas superficiais e subterrâneas. O maior motivo de preocupação é a intrusão salina no aquífero de base, em resultado de uma eventual sobre-exploração de alguns furos instalados nos leitos dos troços de jusante de algumas ribeiras, como é o caso das ribeiras do Porto Novo, Boaventura e Santa Cruz da ilha da Madeira. A concentração de algumas fontes de poluição tópica com efluentes não tratados poderá resultar em situações pontuais de contaminação. Por outro lado, a natureza da atividade agrícola, sem caráter intensivo, não afeta de forma significativa a qualidade das massas de água superficiais e subterrâneas. A inexistência de dados de monitorização de qualidade da água, em quantidade e diversidade adequada, tem impedido uma avaliação mais pormenorizada deste aspeto.

Devido aos avultados investimentos das últimas décadas, as povoações da ilha da Madeira e Porto Santo encontram-se relativamente bem servidas, em termos de coleta e drenagem de águas residuais.

O Estudo Prévio de Saneamento da Cidade do Funchal, elaborado em 1965 pelo Gabinete de Estudos Hidráulicos do eng.º Ferreira Chaves, foi o primeiro estudo que apontou para uma solução integrada de drenagem, tratamento e destino final para as águas residuais da cidade. Baseado na ideia do transporte no sentido nascente-poente, e tratamento e reutilização do efluente para irrigação agrícola, esse estudo foi alvo de vários pareceres, negando então a exequibilidade e interesse económico da solução preconizada. Na sequência desses pareceres, a Câmara Municipal do Funchal decidiu executar novos estudos, condicionando-os em conformidade com as seguintes orientações: drenagem das águas residuais no sentido poente-nascente, contrário, assim, ao preconizado no Estudo Prévio anterior; transporte, como solução transitória, da massa líquida para a zona baixa da cidade, com lançamento posterior na baía e lançamento definitivo das águas residuais a leste da cidade.

Entretanto, o desenvolvimento da indústria turística madeirense, principalmente a partir de meados da década de sessenta, veio tornar inadiável a construção de infraestruturas de saneamento, nomeadamente na denominada «Zona de Expansão da Frente Mar», local privilegiado, e onde estão a operar diversas unidades hoteleiras e turísticas de luxo.

Deve-se ao eng.º Manuel de Sousa, então responsável pelo Serviço de Águas e Saneamento da Camara Municipal do Funchal, o projeto da Rede de Esgotos da Frente Mar da cidade, datado de 1970, e já filiado na nova orientação de transporte das águas residuais para leste da cidade. Nesse estudo, aprovado em 1971 pelo Conselho Superior de Obras Públicas, é também completamente caracterizada a Zona de Expansão da Frente Mar, no que respeita às formas e densidades de ocupação urbana e às necessidades de água.

A solução de destino final para o transporte das águas residuais foi objeto de um segundo Estudo Prévio, datado de 1971, da autoria do eng.ª Ferreira Chaves, onde se comparam, fundamentalmente, três hipóteses. A solução que então se recomendou previa o transporte das água residuais, por túnel, para um local vizinho da ribeira de S. Gonçalo, com posterior lançamento, por emissário submarino, a profundidades de cerca de vinte metros e apenas a cem metros da costa. Em segunda fase previa-se o lançamento a cinquenta metros de profundidade e a cerca de quatrocentos metros da costa.

O aprofundar das hipóteses anteriormente formuladas, e o seu ajustamento face à alteração dos parâmetros económicos condicionantes do projeto, bem como a comparação técnica de variantes que surgiram como consequência do melhor conhecimento do sistema, foram objeto de um estudo ao nível de Projeto Base (DRENA 1980). A solução recomendada nesse estudo foi aprovada, tendo sido, posteriormente, dado seguimento aos projetos de execução e às diversas obras necessárias.

A rede de drenagem de águas residuais da cidade do Funchal, no que respeita a coletores secundários, tem várias décadas de existência. Grande parte dos coletores são do tipo unitário, mas devido à presença de numerosas ribeiras, uma fração do caudal diluído é transferido, durante os períodos chuvosos, por descarregadores laterais de tempestade, para os cursos de água. As observações locais demonstraram que esses coletores se encontram, em geral, em bom estado de conservação.

No que se refere ao sistema intercetor, «espinha dorsal» de todo o sistema de drenagem da cidade, só na década de 80 e 90 é que a sua construção foi concluída. Foram instalados nomeadamente os coletores da estrada Monumental, da rua Carvalho Araújo, da avenida Francisco Sá Carneiro, da praça do Infante – Av. do Mar e foram construídas as estações elevatórias do Lido e do Gorgulho e os sifões sobre a ribeira de S. João e sobre as ribeiras de Santa Luzia e S. João Gomes.

O intercetor de águas residuais da cidade do Funchal desenvolve-se numa extensão da ordem de cinco mil metros, com diâmetros entre 300 e 1800 mm. O intercetor termina numa estação de tratamento (ETAR), totalmente enterrada, de onde o efluente é bombado e transportado por túnel para o local de rejeição final, onde a descarga no meio marinho se processa por emissário submarino com difusor. Esta ETAR dispõe de tratamento preliminar (gradagem, tamisação e desarenamento) com controlo de odores por tratamento em filtros de carvão ativado.

Mais recentemente admitiu-se a hipótese de construir uma nova ETAR da cidade do Funchal, noutro local, dispondo de tratamento secundário, por forma a melhorar a qualidade do efluente, mas essa iniciativa não chegou a ser concretizada. No resto da ilha da Madeira existe uma extensa rede de coletores, emissários e sistemas elevatórios para transporte de águas residuais, que usualmente descarregam em ETAR construídas nas últimas duas décadas.

Essas ETAR são, em regra, compactas, isto é, foram concebidas para ocupar o menor espaço possível e com impactos ambientais mínimos, recorrendo a modernas tecnologias de tratamento. Em regra incluem um tratamento preliminar, composto por gradagem e desarenação, seguido de tratamento primário e secundário, ou apenas secundário, como é o caso, por exemplo, do sistema da Ribeira Brava ou da Ponta do Sol. Muitas das ETAR dispõem de filtros para controlo de odores.

Em alguns casos, a descarga no oceano não se faz marginalmente, na costa, mas a algumas centenas de metros de profundidade, recorrendo a emissários submarinos (casos, por exemplo, do sistema da Câmara de Lobos ou de Machico). Em diversos casos, as ETAR encontram-se totalmente cobertas, no interior de edifícios (caso da ETAR de Machico, por exemplo). É de realçar também o fato de na ilha da Madeira se encontrar em operação uma ETAR em que o tratamento é fundamentalmente levado a cabo pela matriz solo-plantas (macrófitas), a ETAR de Boaventura. Este sistema de tratamento de águas residuais, designado por fito-ETAR ou sistema húmido construído, compreende para além de gradagem inicial e fossa séptica, três leitos de macrófitas.

Bibliog.: ANDRADE, E. C. 80 Anos de Actividade de Correcção Torrencial: Hidráulica Florestal (1901 – 1980), Ministério da Agricultura, Comércio e Pescas, Direcção-Geral das Florestas, 1982, 106 p.; CUNHA, L.V., Recursos Hídricos na Europa, in: Ribeiro, Teresa (Coord), 1994, O Jardim Comum Europeu: Novos Desafios Ambientais, Quetzal Editores, Lisboa, 1994; DRENA, Sistema de esgotos do Concelho do Funchal. Interceptor e Destino Final, Lisboa, 1980; FERREIRA, A.H., O Clima de Portugal. Fasciculo VIII: Açores e Madeira, INMG, Lisboa, 1955; INE, Recenseamento Agrícola 2009, Instituto Nacional de Estatística, Lisboa, 2013; LOBO-FERREIRA, J.P. et al., Estudo Global dos Recursos Hídricos da Ilha do Porto Santo, LNEC. LISBOA, 1981, FIGUEIRA, C. et al., Cloud Water Interception in the Temperate Laurel Forest of Madeira Island, Hydrological Science Journal, 58 (1), 2012, pp. 152-161; MOP (s.d), O Aproveitamento da Água na Ilha da Madeira: 1944 -1969, Ministério das Obras Públicas – Comissão Administrativa dos Aproveitamentos Hidráulicos da Madeira; PEREIRA, E. C. N., 1939, Ilhas de Zarco, Câmara Municipal do Funchal, Madeira; PEREIRA, J., Gestão de Água da Madeira. Revista Industria da Água, nº 28, IPE-Águas de Portugal, Lisboa, 1998; PRADA, S., Geologia e Recursos Hídricos Subterrâneos da Ilha da Madeira, Tese de Doutoramento, Universidade da Madeira, Funchal, 2005; PRADA, S. et al., Cloud Water Interception in the High Altitude Heath Tree Forest (Erica arborea L) of Paul da Serra Massif (Madeira, Portugal), Hydrological Processes, 26, 2009. pp. 202-212; SANTOS, F.D.; AGUIAR, R., 2006, Impactos e Medidas de Adaptação às Alterações Climáticas na Ilha da Madeira. Projecto CLIMAAT II, Direcção Regional do Ambiente, Funchal; NEMUS, Plano de Gestão de Recursos Hídricos do Arquipélago da Madeira, Secretaria Regional do Ambiente e Recursos Naturais / Direcção Regional do Ordenamento do Território e Ambiente, Funchal, 2013; PROCESL, 2002, Plano Regional da Água da Madeira (PRAM), Investimentos e Gestão de Água / Instituto da Água, Funchal; QUINTAL, R., “Aluviões da Madeira. Séculos XIX e XX”. Territorium. Revista de Geografia Física aplicada ao Ordenamento do Território e Gestão de Riscos Naturais, n.º 6, p. 31-48. Minerva, Coimbra, 1999; RIBEIRO, O., A Ilha da Madeira até Meados do século XX. Estudo Geográfico. Instituto de Cultura e Língua Portuguesa, Lisboa, 1985; SRES, Estudo de Avaliação do Risco de Aluviões na Ilha da Madeira, Secretaria Regional do Equipamento Social, Funchal, 2010.

José Pimenta de França

José Saldanha Matos

Rodrigo Proença de Oliveira

(atualizado a 10.08.2016)