Inferência indireta de assoreamento em reservatórios do semiárido paraibano por curvas cota-volume e análise multiescala no plano complexidade-entropia

Abstract

O assoreamento reduz progressivamente a capacidade útil de reservatórios e compromete a segurança hídrica, o abastecimento humano, a irrigação e a operação hidráulica. A mensuração direta desse processo, contudo, costuma depender de levantamentos batimétricos repetidos, eco-sondagens, modelagem hidrossedimentológica e campanhas de campo de alto custo. Este estudo propõe uma estratégia indireta para investigar mudanças estruturais e dinâmicas em cinco reservatórios da Paraíba com cobertura temporal comparável entre 2009 e 2026: Engenheiro Arcoverde, Jatobá I, Lagoa do Arroz, Mãe d’Água e Sumé. O núcleo espacial analisado é predominantemente sertanejo, com quatro reservatórios situados no sertão paraibano e um em zona de transição com o Cariri. A metodologia combinou quatro blocos: (i) reconstrução monotônica da relação volume-cota, V(H), em três períodos fixos e no período completo; (ii) cálculo de diferenças médias de volume para cotas equivalentes, interpretadas como indícios indiretos de perda de capacidade; (iii) estimação da entropia de permutação e da complexidade estatística no plano complexidade-entropia (CECP) a partir das séries de incrementos diários de volume; e (iv) análise em janelas deslizantes de 120 observações (4 meses) com passo de 7 observações (1 semana), para descrever a evolução temporal da distância ao ponto (1,0), que chamaremos de eficiência [E] da combinação de várias variáveis implícitas no processo de assoreamento e manejo dos mananciais. Os resultados mostraram deslocamentos negativos de V(H), especialmente em Mãe d’Água, Engenheiro Arcoverde e Lagoa do Arroz, sugerindo redução indireta da capacidade útil em períodos recentes. No CECP fixo, os reservatórios ocuparam regiões de alta entropia e baixa a moderada complexidade, indicando dinâmicas fortemente influenciadas por múltiplos forçantes, porém ainda portadoras de estrutura ordinal. Na análise móvel, a média e o desvio padrão da distância ao ponto (1,0) revelaram contrastes entre regularidade hidrológico-operacional e mobilidade temporal dessa estrutura. Sumé apresentou o padrão mais compatível com robustez funcional, ao combinar elevada distância no período completo, pequena alteração estrutural em V(H) e recuperação parcial da eficiência geométrica no período recente. Mãe d’Água, por outro lado, reuniu a evidência mais forte de perda estrutural de capacidade e tendência de aproximação progressiva ao vértice (1,0), o que sugere simplificação da dinâmica ordinal ao longo do tempo, ou seja, menor instabilidade fenomenológica generalizada. A distância ao ponto (1,0) foi usada apenas como descritor geométrico complementar da posição no plano, sem interpretação causal isolada. Até onde a literatura primária consultada permitiu verificar, não identificamos aplicações do CECP especificamente à inferência indireta de assoreamento em reservatórios a partir de séries cota-volume, o que confere caráter metodológico original ao estudo. A principal contribuição do trabalho é mostrar que deslocamentos estruturais em V(H), quantificadores do CECP e estatísticas de janelas deslizantes fornecem uma leitura complementar da dinâmica de reservatórios em contextos com restrição de dados experimentais.