A pegada hídrica mostra a extensão do uso da água em relação ao consumo das pessoas. A pegada hídrica de um indivíduo, comunidade ou empresa é definida como o volume total de água doce usada para produzir os bens e serviços consumidos pelo indivíduo ou pela comunidade ou produzidos pela empresa. O uso da água é medido em volume de água consumido (evaporado) e / ou poluído por unidade de tempo. Uma pegada hídrica pode ser calculada para qualquer grupo bem definido de consumidores (por exemplo, um indivíduo, família, aldeia, cidade, província, estado ou nação) ou produtores (por exemplo, uma organização pública, empresa privada ou setor econômico), para um processo único (como arroz em crescimento) ou para qualquer produto ou serviço.

Tradicionalmente, o uso da água tem sido abordado pelo lado da produção, quantificando as três colunas de uso da água a seguir: retiradas de água nos setores doméstico, agrícola e industrial.Embora isso forneça dados valiosos, é uma maneira limitada de analisar o uso da água em um mundo globalizado, no qual os produtos nem sempre são consumidos em seu país de origem. O comércio internacional de produtos agrícolas e industriais cria, na prática, um fluxo global de água virtual ou água incorporada (semelhante ao conceito de energia incorporada).

Em 2002, o conceito de pegada hídrica foi introduzido para ter um indicador baseado no consumo de uso da água, que poderia fornecer informações úteis além dos indicadores tradicionais de uso da água baseados no setor de produção. É análogo ao conceito de pegada ecológica introduzido nos anos 90. A pegada hídrica é um indicador geograficamente explícito, mostrando não apenas volumes de uso e poluição da água, mas também os locais. Assim, ele dá uma idéia de como escolhas econômicas e processos influenciam a disponibilidade de recursos hídricos adequados e outras realidades ecológicas em todo o mundo (e vice-versa).

Disponibilidade de água
Globalmente, cerca de 4 por cento da precipitação que cai em terra a cada ano (cerca de 117.000 km3) é utilizada pela agricultura de sequeiro e cerca de metade está sujeita a evaporação e transpiração em florestas e outras paisagens naturais ou quase naturais. . O restante, que vai para o reabastecimento de águas subterrâneas e escoamento superficial, é às vezes chamado de “total de recursos renováveis ​​de água doce”. Sua magnitude foi estimada em 2012 em 52.579 km ³ (12.614 cu mi) / ano. Representa a água que pode ser utilizada em fluxo ou após a retirada de fontes de águas superficiais e subterrâneas. Deste remanescente, cerca de 3.918 km3 foram retirados em 2007, dos quais 2.722 km3, ou 69%, foram usados ​​pela agricultura e 734 km3, ou 19 por cento, por outro setor. A maior parte do uso agrícola de água retirada é para irrigação, que usa cerca de 5,1% do total de recursos de água doce renováveis. O uso mundial da água vem crescendo rapidamente nos últimos cem anos.

Definição e medidas

Pegada de água azul
A pegada hídrica azul é o volume de água proveniente dos recursos hídricos superficiais ou subterrâneos (lagos, rios, terras úmidas e aqüíferos) e evaporou (por exemplo, durante a irrigação de plantações), incorporou em um produto ou foi retirado de uma massa de água. e voltou para outro, ou retornou em um horário diferente. A agricultura irrigada, a indústria e o uso doméstico da água podem ter uma pegada hídrica azul.

Pegada hídrica verde
A pegada hídrica verde é a quantidade de água da precipitação que, após ter sido armazenada na zona radicular do solo (água verde), é perdida pela evapotranspiração ou incorporada pelas plantas.É particularmente relevante para produtos agrícolas, hortícolas e florestais.

Pegada de água cinza
A pegada hídrica cinza é o volume de água necessário para diluir os poluentes (descargas industriais, infiltração de tanques de rejeito em operações de mineração, águas residuais municipais não tratadas ou poluição de fontes não pontuais, como escoamento agrícola ou escoamento urbano) a tal ponto que a qualidade da água atende aos padrões acordados de qualidade da água.É calculado como:

onde L é a carga poluente (como fluxo de massa), cmax a concentração máxima permitida e a concentração natural do poluente no corpo de água receptora (ambos expressos em massa / volume).

Cálculo para diferentes atores
A pegada hídrica de um processo é expressa como vazão volumétrica da água. A de um produto é toda a pegada (soma) de processos em sua cadeia de suprimentos completa dividida pelo número de unidades de produto. Para os consumidores, empresas e área geográfica, a pegada hídrica é indicada como volume de água por vez, em particular:

A de um consumidor é a soma da pegada de todos os produtos consumidos.
O de uma comunidade ou nação é a soma de todos os seus membros resp. habitantes.
O de uma empresa é a pegada de todos os produtos produzidos.
O de uma área geograficamente delineada é a pegada de todos os processos realizados nessa área. O balanço hídrico virtual de uma área é a importação líquida de água virtual Vi, líquida, definida como a diferença da importação bruta Vi de água virtual de sua exportação bruta Ve. A pegada hídrica do consumo nacional WFarea, nat resulta disso como a soma da pegada hídrica da área nacional e seu balanço hídrico virtual.

História
O conceito de pegada hídrica foi cunhado em 2002, por Arjen Hoekstra, professor de gestão de água na Universidade de Twente, Holanda, e co-fundador e diretor científico da Water Footprint Network, enquanto trabalhava no Instituto de Água da UNESCO-IHE. Educação, como uma medida para medir a quantidade de água consumida e poluída para produzir bens e serviços ao longo de toda a sua cadeia de suprimentos. A pegada hídrica faz parte de uma família de indicadores de pegada ecológica, que também inclui pegada de carbono e pegada de terra. O conceito da pegada hídrica está mais relacionado com a ideia do comércio virtual de água introduzido no início dos anos 90 pelo Professor John Allan (Laureado do Prêmio da Água de Estocolmo de 2008). As publicações mais elaboradas sobre como estimar as pegadas hídricas são um relatório de 2004 sobre a Pegada Hídrica de nações da UNESCO-IHE, o livro de 2008 Globalização da Água e o manual de 2011 O manual de avaliação da pegada hídrica: Definição do padrão global. A cooperação entre instituições líderes globais no campo levou ao estabelecimento da Rede de Pegada Hídrica em 2008.

Rede de pegada hídrica (WFN)
A Water Footprint Network é uma comunidade internacional de aprendizagem (fundação sem fins lucrativos sob a lei holandesa) que serve como plataforma para compartilhar conhecimento, ferramentas e inovações entre governos, empresas e comunidades que estão preocupados com a crescente escassez de água e aumentar os níveis de poluição da água. impactos nas pessoas e na natureza. A rede é composta por cerca de 100 parceiros de todos os setores – produtores, investidores, fornecedores e reguladores – além de organizações não-governamentais e acadêmicas. Descreve sua missão como segue:

Fornecer soluções práticas baseadas na ciência e insights estratégicos que capacitam empresas, governos, indivíduos e pequenos produtores a transformar a maneira como usamos e compartilhamos água doce dentro dos limites da Terra.

Padrão internacional
Em fevereiro de 2011, a Water Footprint Network, em um esforço colaborativo global de organizações ambientais, empresas, instituições de pesquisa e a ONU, lançou o Global Water Footprint Standard. Em julho de 2014, a Organização Internacional de Padronização emitiu a norma ISO 14046: 2014, Gestão ambiental – Pegada hídrica – Princípios, requisitos e diretrizes, para fornecer orientação prática a profissionais de várias origens, como grandes empresas, autoridades públicas, organizações não-governamentais, grupos acadêmicos e de pesquisa, bem como pequenas e médias empresas, para realizar uma avaliação da pegada hídrica. O padrão ISO é baseado em princípios de avaliação de ciclo de vida (LCA) e pode ser aplicado para diferentes tipos de avaliação de produtos e empresas.

Avaliação do ciclo de vida do uso da água
A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma abordagem sistemática e faseada para avaliar os aspectos ambientais e potenciais impactos associados a um produto, processo ou serviço. “Ciclo de vida” refere-se às principais atividades relacionadas à vida útil do produto, desde sua fabricação, uso e manutenção, até sua disposição final, incluindo também a aquisição de matéria-prima necessária para a fabricação do produto. Assim, um método para avaliar os impactos ambientais do consumo de água doce foi desenvolvido. Analisa especificamente os danos causados ​​a três áreas de proteção: saúde humana, qualidade do ecossistema e recursos. A consideração do consumo de água é crucial quando se trata de produtos intensivos em água (por exemplo, produtos agrícolas) que precisam, portanto, passar por uma avaliação do ciclo de vida. Além disso, as avaliações regionais são tão necessárias quanto o impacto do uso da água depende de sua localização. Em suma, a ACV é importante, pois identifica o impacto do uso da água em certos produtos, consumidores, empresas, nações, etc., o que pode ajudar a reduzir a quantidade de água utilizada.

Pegada hídrica de produtos
A pegada hídrica de um produto é o volume total de água doce utilizada para produzir o produto, somado às várias etapas da cadeia de produção. A pegada hídrica de um produto não se refere apenas ao volume total de água utilizado; também se refere a onde e quando a água é usada. A Water Footprint Network mantém um banco de dados global sobre a pegada hídrica dos produtos: WaterStat.

As pegadas hídricas envolvidas em várias dietas variam muito, e grande parte da variação tende a estar associada aos níveis de consumo de carne. A tabela a seguir apresenta alguns exemplos de pegadas hídricas médias globais estimadas de alguns produtos agrícolas.

produtos	Pegada hídrica média global, L / kg
amêndoas sem casca	16.194
carne	15,415
chocolate	17,196
fiapos de algodão	9,114
alface	238
leite	1,021
azeite	14.430
tomates frescos	214
tomates secos	4.275
grãos de baunilha	126,505
pão de trigo	1.608

Pegada hídrica das empresas
A pegada hídrica de uma empresa, a ‘pegada hídrica corporativa’, é definida como o volume total de água doce que é usado direta ou indiretamente para administrar e sustentar um negócio. É o volume total de uso da água a ser associado ao uso dos resultados da empresa. A pegada hídrica de uma empresa consiste em água usada para produção / fabricação ou para atividades de apoio e o uso indireto de água na cadeia de suprimento do produtor.

O Carbon Trust argumenta que uma abordagem mais robusta é para as empresas irem além da simples medição volumétrica para avaliar toda a gama de impacto da água de todos os locais. Seu trabalho com a empresa farmacêutica global GlaxoSmithKline (GSK) analisou quatro categorias principais: disponibilidade de água, qualidade da água, impactos na saúde e licença para operar (incluindo riscos reputacionais e regulatórios) a fim de permitir à GSK medir quantitativamente e reduzir impacto ano-a-ano da água.

A Coca-Cola Company opera mais de mil fábricas em cerca de 200 países. Fazer sua bebida usa muita água. Os críticos dizem que sua pegada hídrica tem sido grande. A Coca-Cola começou a olhar para a sustentabilidade da água. Agora, ela estabeleceu metas para reduzir sua pegada hídrica, como tratar a água que utiliza para voltar ao meio ambiente em um estado limpo. Outro objetivo é encontrar fontes sustentáveis ​​para as matérias-primas que utiliza em suas bebidas, como cana-de-açúcar, laranja e milho. Ao melhorar sua pegada hídrica, a empresa pode reduzir custos, melhorar o meio ambiente e beneficiar as comunidades nas quais opera.

Pegada hídrica de consumidores individuais
A pegada hídrica de um indivíduo se refere à soma de seu uso direto e indireto de água doce. O uso direto da água é a água usada em casa, enquanto o uso indireto da água refere-se ao volume total de água doce que é usado para produzir os bens e serviços consumidos.

A pegada hídrica global média de um indivíduo é de 1.385 m3 por ano. Moradores de algumas nações de exemplo têm pegadas de água, como mostrado na tabela:

Nação	pegada hídrica anual
China	1.071 m 3
Finlândia	1.733 m 3
Índia	1.089 m 3
Reino Unido	1.695 m 3
Estados Unidos	2.842 m 3

Pegada hídrica das nações
A pegada hídrica de uma nação é a quantidade de água usada para produzir os bens e serviços consumidos pelos habitantes daquela nação. A análise da pegada hídrica das nações ilustra a dimensão global do consumo de água e poluição, mostrando que vários países dependem fortemente de recursos hídricos estrangeiros e que (padrões de consumo em) muitos países afetam significativamente e de várias maneiras, como e quanto está sendo consumido e poluído em outros lugares da Terra. As dependências internacionais da água são substanciais e provavelmente aumentarão com a contínua liberalização do comércio global. A maior parte (76%) dos fluxos virtuais de água entre os países está relacionada ao comércio internacional de culturas e produtos agrícolas derivados. O comércio de produtos de origem animal e produtos industriais contribuiu com 12% para os fluxos globais de água. Os quatro principais fatores diretos que determinam a pegada hídrica de um país são: volume de consumo (relacionado à renda nacional bruta); padrão de consumo (por exemplo, alto versus baixo consumo de carne); clima (condições de crescimento); e prática agrícola (eficiência do uso da água).

Produção ou consumo
A avaliação do uso total da água em conexão com o consumo pode ser abordada a partir de ambas as extremidades da cadeia de suprimento. A pegada hídrica da produção estima a quantidade de água de fontes locais usada ou poluída para fornecer os bens e serviços produzidos naquele país. A pegada hídrica do consumo de um país considera a quantidade de água usada ou poluída (localmente, ou no caso de bens importados, em outros países) em conexão com todos os bens e serviços que são consumidos pelos habitantes daquele país. A pegada hídrica da produção e do consumo também pode ser estimada para qualquer unidade administrativa, como uma cidade, província, bacia hidrográfica ou o mundo inteiro.

Absoluto ou per capita
A pegada hídrica absoluta é a soma total das pegadas hídricas de todas as pessoas. A pegada hídrica per capita de um país (a pegada hídrica do país dividida pelo número de habitantes) pode ser usada para comparar a pegada hídrica com a de outras nações.

A pegada hídrica global no período de 1996-2005 foi de 9,087 Gm3 / ano (bilhões de metros cúbicos por ano, ou 9.087.000.000.000 de litros / ano), dos quais 74% e verde, 11% azul e 15% cinza. Este é um valor médio per capita de 1.385 Gm3 / ano, ou 3.800 litros por pessoa por dia. Em média, 92% estão embutidos em produtos agrícolas consumidos, 4,4% em produtos industriais consumidos e 3,6% em uso doméstico de água. A pegada hídrica global relacionada à produção de bens para exportação é de 1,762 Gm3 / ano.

Em termos absolutos, a Índia é o país com a maior pegada hídrica do mundo, um total de 987 Gm3 / ano. Em termos relativos (ou seja, tendo em conta o tamanho da população), o povo dos EUA tem a maior pegada hídrica, com 2480 m3 / ano per capita, seguido pelas pessoas nos países do sul da Europa, como Grécia, Itália e Espanha (2300–2400 m3 / ano per capita). Pegadas de água alta também podem ser encontradas na Malásia e na Tailândia. Em contraste, o povo chinês tem uma pegada hídrica per capita relativamente baixa, com uma média de 700 m3 / ano. (Estes números são também do período 1996-2005)

Interno ou externo
A pegada hídrica interna é a quantidade de água usada nos recursos hídricos domésticos; A pegada hídrica externa é a quantidade de água utilizada em outros países para produzir bens e serviços importados e consumidos pelos habitantes do país. Ao avaliar a pegada hídrica de uma nação, é crucial levar em conta os fluxos internacionais de água virtual (também chamada de água incorporada, isto é, a água usada ou poluída em conexão com todas as commodities agrícolas e industriais) que saem e entram no país. Ao considerar o uso de recursos hídricos domésticos como ponto de partida para o cálculo da pegada hídrica de uma nação, deve-se subtrair os fluxos de água virtuais que saem do país e adicionar os fluxos de água virtuais que entram no país.

A parte externa da pegada hídrica de uma nação varia fortemente de país para país. Algumas nações africanas, como o Sudão, o Mali, a Nigéria, a Etiópia, o Malawi e o Chade, dificilmente têm qualquer pegada hídrica externa, simplesmente porque têm pouca importância. Alguns países europeus, por exemplo, a Itália, a Alemanha, o Reino Unido e os Países Baixos têm pegadas hídricas externas que constituem 50% a 80% da pegada hídrica total. Os produtos agrícolas que em média mais contribuem para as pegadas hídricas externas das nações são: carne bovina, soja, trigo, cacau, arroz, algodão e milho.

Os 10 maiores países exportadores virtuais de água bruta, que juntos respondem por mais da metade da exportação mundial virtual de água, são os Estados Unidos (314 Gm3 ∕ ano), China (143 Gm3 ∕ ano), Índia (125 Gm3 ∕ ano), Brasil (112 Gm3 ∕ ano), Argentina (98 Gm3 ∕ ano), Canadá (91 Gm3 ∕ ano), Austrália (89 Gm3 ∕ ano), Indonésia (72 Gm3 ∕ ano), França (65 Gm3 ∕ ano) e Alemanha (64 Gm3 ∕ ano).

Os 10 maiores importadores de água virtual bruta são os Estados Unidos (234 Gm3 ∕ ano), Japão (127 Gm3 ∕ ano), Alemanha (125 Gm3 ∕ ano), China (121 Gm3 ∕ ano), Itália (101 Gm3 ∕ ano) , México (92 Gm3 ∕ ano), França (78 Gm3 ∕ ano), Reino Unido (77 Gm3 ∕ ano) e Holanda (71 Gm3 ∕ ano).

Europa
Cada cidadão da UE consome em média 4.815 litros de água por dia; 44% é usado na produção de energia, principalmente para resfriar usinas térmicas ou usinas nucleares. O consumo anual de água da produção de energia na UE 27 em 2011 foi, em mil milhões de m³: para o gás 0,53, o carvão 1,54 e o nuclear 2,44. A energia eólica evitou o uso de 387 milhões de metros cúbicos (mn m³) de água em 2012, evitando um custo de € 743 milhões.

Uso de água ambiental
Embora o uso da água pela agricultura inclua o fornecimento de importantes valores ambientais terrestres (como discutido na seção “Pegada hídrica dos produtos” acima), e muito “água verde” seja usada na manutenção de florestas e terras selvagens, também há uso ambiental direto águas superficiais) que podem ser alocadas pelos governos. Por exemplo, na Califórnia, onde os problemas de uso da água às vezes são severos devido à seca, cerca de 48% do “uso dedicado da água” em um ano médio da água é para o meio ambiente (um pouco mais do que para a agricultura). Tal uso da água ambiental é para manter os córregos fluindo, mantendo os habitats aquáticos e ribeirinhos, mantendo as terras úmidas úmidas, etc.

Crítica da pegada hídrica e da água virtual
Consideração insuficiente das conseqüências das políticas de economia de água propostas para as famílias rurais
Segundo Dennis Wichelns, do International Water Management Institute: “Embora uma meta da análise de água virtual seja descrever oportunidades para melhorar a segurança da água, quase não há menção dos impactos potenciais das prescrições decorrentes dessa análise em domicílios agrícolas em países industrializados ou É essencial considerar com mais cuidado as falhas inerentes às perspectivas da água virtual e da pegada hídrica, particularmente ao buscar orientação sobre decisões políticas. ”

A escassez regional de água deve ser levada em consideração ao interpretar a pegada hídrica
A aplicação e interpretação das pegadas hídricas podem às vezes ser usadas para promover atividades industriais que levem a críticas fáceis de certos produtos. Por exemplo, os 140 litros necessários para a produção de café para um copo podem não ser prejudiciais aos recursos hídricos se o seu cultivo ocorrer principalmente em áreas úmidas, mas pode ser prejudicial em regiões mais áridas. Outros fatores como hidrologia, clima, geologia, topografia, população e demografia também devem ser levados em consideração. No entanto, os cálculos de alta pegada hídrica sugerem que a preocupação ambiental pode ser apropriada.

O uso do termo pegada também pode confundir pessoas familiarizadas com a noção de pegada de carbono, porque o conceito de pegada hídrica inclui somas de quantidades de água sem necessariamente avaliar os impactos relacionados. Isto está em contraste com a pegada de carbono, onde as emissões de carbono não são simplesmente resumidas, mas normalizadas pelas emissões de CO2, que são globalmente idênticas, para dar conta do dano ambiental. A diferença é devida à natureza um pouco mais complexa da água; enquanto envolvido no ciclo hidrológico global, é expresso em condições locais e regionais através de várias formas, como bacias hidrográficas, bacias hidrográficas, até as águas subterrâneas (como parte dos maiores sistemas aqüíferos).

Uso Sustentável da Água
O uso sustentável da água envolve a avaliação rigorosa de toda a fonte de água limpa para estabelecer as taxas atuais e futuras de uso, os impactos desse uso tanto a jusante quanto na área mais ampla onde a água pode ser usada e o impacto dos fluxos de água contaminada na água. meio ambiente e bem-estar econômico da área. Também envolve a implementação de políticas sociais, como a tarifação da água, para gerenciar a demanda de água. Em algumas localidades, a água também pode ter relevância espiritual e o uso dessa água pode precisar levar em consideração tais interesses. Por exemplo, os maoris acreditam que a água é a fonte e fundamento de toda a vida e têm muitas associações espirituais com água e lugares associados à água. Em escala nacional e global, a sustentabilidade da água requer planejamento estratégico e de longo prazo para garantir que fontes apropriadas de água limpa sejam identificadas e o impacto ambiental e econômico dessas escolhas seja compreendido e aceito. A reutilização e recuperação de água também faz parte da sustentabilidade, incluindo impactos a jusante nas águas superficiais e subterrâneas.

Distribuições setoriais do uso da água retirada
Várias nações estimam a distribuição setorial do uso de água retirada de fontes de águas superficiais e subterrâneas. Por exemplo, no Canadá, em 2005, foram utilizados 42 bilhões de m³ de água retirada, dos quais cerca de 38 bilhões m³ foram de água doce. A distribuição desse uso entre os setores foi: geração termelétrica 66,2%, fabricação 13,6%, residencial 9,0%, agricultura 4,7%, comercial e institucional 2,7%, sistemas de tratamento e distribuição de água 2,3%, mineração 1,1% e extração de petróleo e gás 0,5 %. Os 38 bilhões de m3 de água doce retirada naquele ano podem ser comparados com o rendimento anual de água doce da nação (estimado como vazão) de 3.472 bilhões de m3. A distribuição setorial é diferente em muitos aspectos nos EUA, onde a agricultura é responsável por cerca de 39% das captações de água doce, 38% de geração termelétrica, 4% industrial, 1% residencial e mineração (incluindo petróleo e gás) 1%.

Dentro do setor agrícola, o uso da água retirada é para irrigação e para a pecuária. Considerando que toda a irrigação nos EUA (incluindo a perda de água de irrigação) é estimada em cerca de 38 por cento do consumo de água retirada dos EUA, a água de irrigação usada para produção de ração e forragem foi estimada em cerca de 9 por cento, e outro uso de água doce retirada para o setor pecuário (para beber, lavar instalações, etc.) é estimado em cerca de 0,7%. Como a agricultura é um grande usuário de água retirada, mudanças na magnitude e eficiência de seu uso de água são importantes. Nos EUA, de 1980 (quando o consumo de água da retirada da agricultura atingiu o pico) para 2010, houve uma redução de 23% no uso da agricultura de água retirada, enquanto a produção agrícola dos EUA aumentou 49% nesse período.

Nos EUA, os dados de aplicação da água de irrigação são coletados na Pesquisa Quinquenal de Irrigação Agrícola e Agrícola, realizada como parte do Censo Agropecuário. Tais dados indicam grandes diferenças no uso da água de irrigação em vários setores agrícolas. Por exemplo, cerca de 14% das terras de milho e de grãos e 11% das terras de soja nos EUA são irrigadas, em comparação com 66% das terras de hortaliças, 79% das terras de pomar e 97% das terras de arroz.