A ocorrência de eventos de estratificação e mistura determina o regime térmico de lagos e reservatórios, influenciando em suas características físicas, químicas e biológicas. A frequência e duração desses eventos são determinadas pelas condições atmosféricas locais, pela morfologia e pela presença de vazões de entrada e saída em um lago. Lagos tropicais pequenos são essenciais para o desenvolvimento de muitas cidades, em vista de seus usos múltiplos. No entanto, estudos sobre esses ambientes ainda são escassos e restritos. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo investigar a representação do comportamento térmico de um pequeno reservatório polimítico-tropical com um modelo matemático unidimensional e avaliar os impactos de cenários de mudanças climáticas sobre esse comportamento. O estudo de caso foi focado na Barragem de Hedberg, uma lagoa de 0,23 km²-4,5m de profundidade, construída no início do século XIX, localizada a cerca de 90 km da cidade de São Paulo, no Brasil. Sua bacia hidrográfica é parcialmente protegida pela Floresta Nacional de Ipanema, com escassa presença de infraestrutura urbana e intensa ocupação agropecuária. O software aplicado foi o General Lake Model (GLM), um modelo hidrodinâmico unidimensional, que utiliza uma abordagem determinística, mecanicista, dependente do tempo e com resolução numérica. Com intervalos de tempo horários, o modelo utiliza como dados de entrada: características morfológicas, variáveis atmosféricas e vazões. Dados de sensores térmicos de alta frequência foram utilizados para a calibração e validação do modelo, entre os anos de 2017 e 2020. Os resultados foram considerados adequados, visto que o modelo representa satisfatoriamente os padrões diários e sazonais observados no reservatório. Para os cenários de mudanças climáticas, utilizou-se o modelo climático regional Eta, com resolução espacial de 20 km. Os cenários escolhidos foram o RCP 4.5 (otimista) e o RCP 8.5 (pessimista), propostos pelo IPCC, que indicam o aumento da temperatura média global em 1,8°C e 3,6°C, respectivamente, até o final do século. Os cenários foram simulados entre 2021 e 2099 e seus resultados avaliados através de cinco indicadores (nível da água, temperatura do epilímnio e do hipolímnio, número de Schmidt e profundidade da termoclina). Os resultados indicam o fortalecimento da estabilidade térmica ao longo do tempo, sugerindo possíveis alterações do regime térmico do lago, com a redução de eventos de mistura e predominância de condições estratificadas.

The occurrence of stratification and mixing events determines the thermal regime of lakes and reservoirs, influencing their physical, chemical, and biological characteristics. The frequency and duration of these events are determined by local atmospheric conditions, the morphology of the lake basin and the presence of in and outflows. Small-tropical lakes are essential to the development of many cities due to their multiple uses. However, studies about these environments are still scarce and restricted. In this context, this work aims to investigate the thermal behavior representation of a small-polymictic-tropical reservoir with a one-dimensional mathematical model and to assess the impacts of climate change scenarios over this behavior. The case study was focused on the Hedberg Dam, a 0.23 km²-4.5m depth pond, built in the beginnings of the 19th century, located about 90 km from Sao Paulo city, in Brazil. Its hydrological catchment area is partially protected by the Floresta Nacional de Ipanema, with sparse urban infrastructure and intense agricultural and pasture occupations. The mathematical modeling software applied was the General Lake Model (GLM), a one-dimensional hydrodynamic model, which uses a deterministic, mechanistic, time-dependent and numerical solving approach. With hourly time-steps, the model used morphology characteristics, atmospheric variables and inflow as input data. High-frequency thermal sensor data were used for the model calibration and validation, performed during the years 2017 and 2020. The results were considered reliable, since the model satisfactorily represents daily and seasonal patterns observed in the Hedberg Dam. For the climate change scenarios, the Eta regional climate model was used, with a 20 km spatial resolution. The chosen scenarios were the RCP 4.5 (optimistic) and RCP 8.5 (pessimistic), proposed by the IPCC, which indicate the increase in the mean global temperature of 1.8°C and 3.6°C, respectively, by the end of the century. The scenarios were simulated between 2021 and 2099 and their results assessed with five parameters (water level, epilimnion and hypolimnion temperatures, the Schmidt Number and the thermocline depth). Results indicate the strengthening of the stratification stability over time, suggesting possible alterations of the lakes thermal regime, with the reduction of mixing events and the predominance of stratified conditions.