Modificações nos padrões climáticos poderão resultar consequências que afetarão diretamente os sistemas naturais e humanos. De acordo com o 4°Relatório Mundial de Desenvolvimento da Água, desde 1900, mais de 11 milhões de pessoas morreram como resultado da seca e mais de dois bilhões foram atingidos pela seca, mais do que qualquer outro risco físico. As projeções atuais do IPCC sobre o aumento das temperaturas e os níveis do mar e a intensidade crescente de secas e tempestades sugerem que serão realizados deslocamentos substanciais da população nos próximos 30-50 anos, particularmente nas zonas costeiras. Neste sentido, foi realizada a avaliação no comportamento dos índices de seca padronizados (SPI e SPEI) para uma dada série histórica de precipitação nos açudes Ayres de Sousa, Taquara, Paulo Sarasate e Edson Queiroz, localizados na bacia hidrográfica do Acaraú, Ceará. A determinação dos índices padronizados de seca avaliará a intensidade e duração das secas ao longo da série histórica. Após quantificação dos índices, foi aplicada a metodologia da cadeia de Markov para determinar a mudança de estado, inferindo a probabilidade na transição dos estados com ênfase numa abordagem sistêmica na transição do estado de secas a pequeno prazo. No que se refere ao comportamento das transições de seca no contexto das mudanças climáticas, foram utilizadas simulações históricas do conjunto de modelos globais do CMIP5 (séries históricas), onde ocorreu, então, a simulação das condições físicas (temperatura, evapotranspiração, precipitação) para períodos futuros, comparando o comportamento desses modelos com base na forçantes climáticas RCP 8.5. Desta forma, os índices de secas foram recalculados com vistas a projeções dos cenários e, inseridos de modo a se obter uma previsão de médio a longo prazo. A metodologia aqui proposta servirá como base para avaliar as condições de estresse hídrico no reservatório ao longo do tempo (pequeno, médio e longo prazos)e, com isso, obter uma resposta antecipada na evolução da seca. Esta técnica poderá ser adaptada e aplicada ao modelo de gestão de secas. De um modo geral, as simulações dos modelos do CMIP5 para o futuro conservaram a prevalência das ocorrências das secas fracas e moderadas. A média da probabilidade de transição dos estados de secas dos reservatórios sugere que os resultados dos modelos refletem melhor as condições centrais do conjunto (médias dos MCG’s), ao invés de capturarem individualmente as mudanças de secas. A média dos MCG’s indica que os reservatórios analisados apresentam aumento na probabilidade de transitar para as secas excepcionais em todos os reservatórios, sugerindo assim a intensificação de secas mais severas. Todavia, é importante ressaltar que, devido principalmente as incertezas ligadas tanto à modelagem climática quanto à hidrológica das regiões hidrográficas é necessária uma 5 regionalização dos MCG’s (Downscaling) para obtenção de dados com maior confiança. Sendo assim, quando se fala em alterações dos sistemas atmosféricos futuros, este trabalho refere-se apenas a tendências e médias geradas pelos MCG’s. Desta maneira, fica evidente a importância da atuação dos modelos climáticos na gestão dos recursos hídricos frente incertezas hidroclimáticas. Um sistema de projeção possibilitaria a antecipação de fatores influenciáveis pelos possíveis cenários de mudanças climáticas, contribuindo com o processo de tomada de decisão e auxiliando assim na elaboração de ações mitigadoras e adaptativas às mudanças do clima. 

Palavras-chave: Mudanças climáticas. Índices de seca. Bacia hidrográfica do Acaraú. Markov.

Changes in climates patterns may have consequences that will directly affect natural and human systems. According to the 4th World Water Development Report, since 1900, more than 11 million people have died as a result of drought and more than two billion have been hit by drought, more than any other physical risk. Current IPCC projections of rising temperatures and sea levels and the increasing intensity of droughts and storms suggest that substantial population shifts will occur in the next 30-50 years, particularly in coastal areas. In this sense, the behavior of the standardized drought indexes (SPI and SPEI) for a given historical series of precipitation in the Ayres de Sousa, Taquara, Paulo Sarasate and Edson Queiroz dams, located in the Acaraú basin, Ceará, was evaluated. The determination of the standard drought indexes will evaluate the intensity and duration of droughts throughout the historical series. After quantification of the indices, the Markov chain methodology was applied to determine the change of state, inferring the probability in the transition of the states with emphasis on a systemic approach in the transition from the state of droughts to the short term. As for the behavior of drought transitions in the context of climate change, historical simulations of the global model set of the CMIP5 (historical series) were used, where simulation of physical conditions (temperature, evapotranspiration, precipitation) comparing the behavior of these models based on the CPR 8.5 weather forcing. In this way, the indices of droughts were recalculated for the projections of the scenarios and inserted in order to obtain a medium- to long-term forecast. The methodology proposed here will serve as a basis to evaluate the water stress conditions in the reservoir over time (small, medium and long term) and, with this, to obtain an early response in the evolution of the drought. This technique can be adapted and applied to the drought management model. In general, simulations of the CMIP5 models for the future have preserved the prevalence of the occurrence of weak and moderate droughts. The mean transitional probability of the reservoir dry states suggests that the model results reflect better the central conditions of the set (MCG averages), rather than individually capturing drought changes. The mean MCG's indicate that the analyzed reservoirs present an increase in the probability of transiting to the exceptional droughts in all the reservoirs, thus suggesting the intensification of more severe droughts. However, it is important to emphasize that, due mainly to the uncertainties related to both climatic and hydrological modeling of river basin regions, a regionalization of MCSs (Downscaling) is necessary to obtain data with greater confidence. Thus, when discussing changes in future atmospheric systems, this work refers only to trends and averages generated by MCG's. In this 9 way, it is evident the importance of the role of climate models in the management of water resources in the face of hydroclimatic uncertainties. A projection system would allow the anticipation of factors that could be influenced by possible scenarios of climate change, contributing to the decision-making process and thus helping to elaborate mitigating and adaptive actions to climate change. 

Keywords: Climate changes. Drought indices. Acaraú basin. Markov