Um fator que favorece a situação da bacia do Rio dos Sinos é a contribuição de água proveniente da bacia do rio Caí, através do Sistema Hidrelétrico do Salto, que com um túnel desvia entre 5 a 9m3/s para dentro do rio Paranhana. Cerca de 10% da vazão normal do Rio dos Sinos em sua foz não é gerada na própria bacia, mas proveniente da transposição do rio caí.

Da interação do clima com as condições de fertilidade e umidade do solo surgem alguns ecossistemas bem típicos que, primitivamente, dominavam toda a região e hoje se restringem às áreas de preservação legal e aos pontos não explorados pelo homem.

No alto da serra, nas regiões de maior altitude, encontramos os campos de cima da serra onde muitos dos seus formadores nascem em pequenos banhados da altitude. Isto em função da pouca profundidade do solo e do clima muito frio. Na zona norte e oeste nas encostas da serra geral, onde o solo, derivado da rocha basáltica, tem maior fertilidade predomina a mata subtropical muito rica e diversificada tanto em animais como em plantas. Esta vegetação forma a proteção dos solos das cabeceiras dos rios e são fundamentais para protegê-los das chuvas, bem como recolhê-las e facilitar a sua entrada no solo rumo às vertentes primeiras do vale.

Já nas partes alagadiças, junto ao curso médio e inferior, há um ecossistema em que a fertilidade natural trazida pelas cheias e a presença constante da umidade no solo formam uma paisagem típica: os banhados. Eles funcionam como um filtro biológico e local de reprodução de peixes e outros animais do rio. Além disso, atuam como reguladores da vazão, absorvendo o excesso das cheias e liberando água nos períodos de seca. Ainda contribuem em muito para a limpeza natural da poluição e como fonte de renovação da vida. São habitados por muitos animais e plantas típicas de ambientes alagados, em especial aves, anfíbios e vegetação flutuante. São fundamentais para a saúde do rio.

Junto às margens do rio e seus afluentes existe a mata de galeria. Ambiente que recebe este nome por formar um corredor no meio do qual corre o rio. Possuem uma parte ocupada por cidades, lavoura e pecuária, existindo poucos lugares intactos.

O rio e seus afluentes na parte mais alta se caracteriza por ser um rio de corredeiras e águas translúcidas muito oxigenadas, porém de pequena largura. Já na parte média e inferior ele percorre lentamente uma região mais plana. É um trecho de menos oxigênio dissolvido onde as águas são mais turvas devido aos sedimentos em suspensão trazidos pelas chuvas. Isto faz com que, de um modo geral, as espécies aquáticas mais exigentes em termos de oxigenação predominem nas partes altas do rio, enquanto as mais adaptadas a uma menor oxigenação vivam nas partes mais baixas. Obviamente que esta distribuição sofre muitas influências dos efeitos da poluição e de outras interferências humanas.

Antigamente a região era habitada por populações indígenas. Mas estas populações foram expulsas da região ou miscigenaram-se com novos migrantes. Hoje há somente uma pequena reserva guarani na parte alta do rio. Estes povos chamavam o rio de Cururuai e Itapuí. A primeira, significando “Rio dos Ratões do Banhado” e a segunda, “ Rio das Pedras que Gritam”. Ambas as denominações relacionadas com este mamífero aquático que costuma gritar de suas tocas. O nome Sinos é posterior e teria vindo da sinuosidade do rio no seu curso inferior.

No final do século XVIII instalou-se na região que é hoje São Leopoldo, um projeto agrícola do império que visava a produção e linho cânhamo, cuja sede até hoje existe. O empreendimento fracassou e o império brasileiro recém entronizado com a independência do país resolveu colonizar a região com uma população agricultora que servisse de apoio logístico para suas campanhas militares no Prata.

Em 1824 chegaram os primeiros colonos alemães. Estes foram distribuídos em pequenos lotes familiares que iniciaram a ocupação da região. Inicialmente dedicaram-se a agricultura – atividade que ainda perdura em muitos locais do vale. Com o tempo foram se formando pequenos núcleos comerciais que, usando o rio como meio de transporte, fizeram florescer um intenso comércio com Porto Alegre e começaram a gerar uma mudança econômica na região. Aos poucos se instalou um artesanato de couro que produzia arreios e calçados para regiões vizinhas.

Municípios da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos