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A Região Hidrográfica Atlântico Nordeste Oriental tem uma importância singular em relação à ocupação urbana ao contemplar cinco importantes capitais do Nordeste, regiões metropolitanas, dezenas de grandes núcleos urbanos e um parque industrial significativo. Nesse cenário, destaca-se o fato de a região abranger mais de uma dezena de pequenas bacias costeiras, caracterizadas pela pequena extensão e vazão de seus corpos d'água.

A região tem uma área de 286.802 km², o equivalente a 3,3% do território brasileiro. Uma população de mais de 24 milhões de pessoas habitavam essas bacias, em 2010, representando 12,6% da população do País. Seguindo a tendência de urbanização do País, 80% (19.167.761 de pessoas) desse contingente estão nas capitais e regiões metropolitanas de Recife, Fortaleza, Maceió, Natal e João Pessoa, além de grandes cidades como Caruaru, Mossoró e Campina Grande, entre outras.

A população rural era de 4,9 milhões de habitantes, em 2010, e em toda a região estão 739 sedes municipais (16% do País). A distribuição da área da bacia nas unidades da federação é: Piauí (1,0%), Ceará (46%), Rio Grande do Norte (19%), Paraíba (20%), Pernambuco (10%), Alagoas (5%).

A região contempla fragmentos dos Biomas Floresta Atlântica, Caatinga, pequena área de Cerrados, e Biomas Costeiros e Insulares. É nesta bacia hidrográfica que se observa uma das maiores evoluções da ação antrópica sobre a vegetação nativa - a caatinga foi devastada pela pecuária que invadiu os sertões; a Zona da Mata foi desmatada para a implantação da cultura canavieira. Ainda hoje, o extrativismo vegetal, principalmente para exploração do potencial madeireiro, representa uma das atividades de maior impacto sobre o meio ambiente.

Em algumas áreas das bacias costeiras limítrofes com a Região Hidrográfica do São Francisco, situa-se parte do polígono das secas, território reconhecido pela legislação como sujeito a períodos críticos de prolongadas estiagens, com várias zonas geográficas e diferentes índices de aridez.