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Ciclo Hidrológico Profª Eulene F. da Silva Ecologia/Geologia 2014 O CICLO DA ÁGUA Importância da água na formação da Terra: Participa dos processos modeladores pela dissolução de materiais terrestres e do transporte de partículas. Solvente - intemperismo químico (hidrólise) . Nos rios, a água é responsável pelo transporte de partículas, desde a forma iônica (em solução) até cascalhos e blocos, representando o meio mais eficiente de erosão da superfície terrestre. Sob forma de gelo, acumula-se em grandes volumes, inclusive geleiras, escarificando o terreno, arrastando blocos e esculpindo a paisagem. Origem da água De onde veio a primeira gota? Relaciona-se com a formação da atmosfera (degaseificação). Neste gradativo resfriamento e formação de rochas ígneas, foram liberados gases, principalmente vapor de água (H2O) e gás carbônico (CO2), entre vários outros. A geração de água sob forma de vapor é observada atualmente em erupções vulcânicas, sendo chamada de água juvenil. Iniciando a precipitação, que representa a condensação de gotículas a partir do vapor de água presente na atmosfera, dando origem à chuva. - Hidrosfera - refere-se a toda a água do mundo, estimada em 1,4 . 1015 m3 (Cerca de 97 % da água do mundo está nos oceanos) - Resta 3% - ½ (1,5% do total) está armazenada na forma de geleiras ou bancadas de gelo. - A água doce de rios, lagos e aqüíferos (reservatórios de água no subsolo) corresponde a menos de 1% do total. O CICLO DA ÁGUA Principais Oceanos: Oceano Profundidade Localização Oceano Antártico 7.235 m Fossa Sandwich do Sul Oceano Ártico 5.450 m Bacia da Eurásia Oceano Atlântico 8.648 m Fossa de Porto Rico Oceano Índico 7.725 m Fossa de Java Oceano Pacífico 11.037 m Fossa das Marianas Mar Mediterrâneo 5.121 m Mar Jônico O CICLO HIDROLÓGICO Granizo Bacias Hidrográficas Aplicação prática no estudo de recursos hídricos que visa avaliar e monitorar a quantidade de água disponível na superfície da Terra. A unidade geográfica para esses estudos é a bacia hidrográfica, definida como uma área de captação da água de precipitação, demarcada por divisores topográficos, onde toda água captada converge para um único ponto de saída, o exutório. O CICLO DA ÁGUA Uma vez atingido o solo, dois caminhos podem ser seguidos pela gotícula de água: 1. Infiltração: Depende das características do material de cobertura da superfície. 2. Escoamento Superficial: ocorre quando a capacidade de absorção de água pela superfície é superada e o excesso de água inicia tal escoamento. Água no Subsolo: Água Subterrânea > Infiltração > Distribuição e movimento da água no solo > Aquíferos: reservatórios de água subterrânea Infiltração “Tipo e condição dos materiais terrestres: materiais porosos e permeáveis favorecem a infiltração.” “A água de infiltração, guiada pela força gravitacional, tende a preencher os vazios no subsolo, seguindo em profundidade, onde abastece o corpo de Água Subterrânea”. Fatores que interferem na Infiltração 1. Cobertura vegetal: em áreas vegetadas, a infiltração é favorecida pelas raízes que abrem caminho para água descendente. A cobertura vegetal ainda tem importância no retardamento de parte de água que atinge o solo. Nos ambientes densamente florestados, 1/3 da precipitação interceptada sofre evaporação antes de atingir o solo. 2. Topografia: declives acentuados favorecem o escoamento superficial direto, diminuindo a infiltração. Fatores que interferem na Infiltração 3. Precipitação: a precipitação ao longo do ano é muito importante para o volume de recarga de água subterrânea. Chuvas distribuídas regularmente ao longo do tempo promovem uma infiltração maior. Chuvas torrenciais favorecem o escoamento superficial direto. Fatores que interferem na Infiltração 4. Ocupação do solo: “O avanço da urbanização e a devastação influenciam significativamente a quantidade de água infiltrada em adensamentos populacionais e zonas de intenso uso agropecuário.” “Nas áreas rurais, a infiltração sofre redução pelo desmatamento em geral, pela compactação do solo causada pelo pisoteamento de animais, como em extensivas áreas de criação de gado.” Fatores que interferem na Infiltração Distribuição e movimento da água no solo A zona onde todos os poros estão cheios de água é denominada saturada ou freática. Acima desse nível, os espaços são preenchidos parcialmente por água e denomina-se zona não- saturada ou zona de aeração. A linha que define o limite entre essas duas zonas e representa o nível é chamada de linha freática ou superfície freática O nível freático acompanha aproximadamente as irregularidades da superfície do terreno. Profundidade é função da quantidade de recarga e dos materiais terrestres do subsolo. Áreas úmidas é mais raso, áridas mais profundo. De modo geral, é mais profundo nas cristas de divisores topográficos (nos interflúvios) e mais raso nos fundos de vales. Quando o nível d'água intercepta a superfície do terreno, aflora, gerando nascentes, córregos ou rios. A maioria dos leitos fluviais com água são afloramentos do NA (Nível da água). Distribuição e movimento da água no solo “O nível freático tem uma relação íntima com os rios.” Os rios cuja vazão aumenta para jusante são chamados rios efluentes e são alimentados pela água subterrânea, situação típica de regiões úmidas. Ao contrário, os rios influentes, a vazão diminui a jusante, como consequência da recarga subterrânea pelo escoamento superficial (regiões semiáridas). Nestes casos a água do rio infiltra-se para o nível freático e o rio poderá secar se o nível for rebaixado, abandonando o leito do rio. Distribuição e movimento da água no solo Distribuição e movimento da água no solo Porosidade: propriedade física definida pela relação entre o volume de poros e o volume total de um certo material. Existem dois tipos fundamentais de porosidade: a porosidade primária e a secundária. Distribuição e movimento da água no solo A porosidade primária é gerada juntamente com o sedimento ou rocha, sendo caracterizada nas rochas sedimentares pelos espaços entre os grãos ou planos de estratificação. A porosidade secundária se desenvolve após a formação rochas ígneas, metamórficas ou sedimentares, por fraturamenento, ou falhamento durante sua deformação. Distribuição e movimento da água no solo “Um tipo especial de porosidade secundária se desenvolve em rochas solúveis, através da criação de vazios por dissolução, caracterizando a porosidade cárstica.” Aquíferos: reservatórios de água subterrânea “Unidades rochosas, porosas e permeáveis, que armazenam e transmitem volumes significativos de água subterrânea passível de ser explorada pela sociedade são chamadas de aquíferos.” Aqüiclude Aqüifugos Aqüíferos livres Aqüíferos suspensos Aqüíferos confinados Aqüíferos: reservatórios de água subterrânea Aqüiclude: “Unidades geológicas que, apesar de saturadas, e com grandes quantidades de água absorvida lentamente, são incapazes de transmitir volume significativo de água com velocidade suficiente para abastecer poços ou nascentes, por serem rochas relativamente impermeáveis.” Aqüíferos: reservatórios de água subterrânea Aqüifugos: “Unidades geológicas que não apresentam poros interconectados e não absorvem e nem transmitem água.” Tipos de aqüíferos (Azevedo & Albuquerque Filho 1998). Aqüíferos: reservatórios de água subterrânea Aquíferos Livres: “São aqueles cujo topo é demarcado pelo nível freático” Normalmenteocorrem a profundidade de alguns metros a poucas dezenas de metros da superfície. Aqüíferos: reservatórios de água subterrânea Aquíferos suspensos: “São acumulações de água sobre áreas impermeáveis na zona insaturada, formando-se aquíferos livres acima do nível freático principal.” Aqüíferos: reservatórios de água subterrânea Aquíferos Confinados: “Ocorrem quando um estrato permeável está confinado entre duas unidades pouco permeáveis ou impermeáveis.” Representam situações mais profundas, onde a água está sob a ação da pressão não somente atmosférica, mas também de toda a coluna de água localizada no estrato permeável. Artesianismo: ocorre quando se encontra um poço com água sob pressão. Nesse caso, a água jorra do poço. Artesianismo Em determinadas situações geológicas, aqüíferos confinados dão origem ao fenômeno do artesianismo, responsável por poços jorrantes (nome derivado da localidade de Artois, França). Neste caso, a água penetra no aqüífero confinado em direção a profundidades crescentes, onde sofre a pressão hidrostática crescente da coluna de água entre a zona de recarga e um ponto em profundidade. Quando um poço perfura esse aqüífero, a água sobe, pressionada por esta pressão hidrostática, jorrando naturalmente. Aqüífero Guarani 2ª > reserva subterrânea de água doce do mundo. Sendo a maior parte (70%) 1,2 milhão de km² , está no subsolo do centro- sudoeste do Brasil. O restante se distribui entre o Argentina, Uruguai e Paraguai, nas bacias do rio Paraná e do Chaco-Paraná. No Brasil abrange GO, MS, MG, SP, PR, SC e RS. http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua http://pt.wikipedia.org/wiki/Km%C2%B2 http://pt.wikipedia.org/wiki/Argentina http://pt.wikipedia.org/wiki/Uruguai http://pt.wikipedia.org/wiki/Paraguai http://pt.wikipedia.org/wiki/Rio_Paran%C3%A1 http://pt.wikipedia.org/wiki/Chaco Aqüífero Guarani Nome - homenagem à tribo Guarani. Possui um volume de aproximadamente 55 mil km³ e profundidade máxima por volta de 1 800 m, podem produzir vazões superiores a 700 m³/h. Capacidade de recarregamento de aproximadamente 166 km³/ano por precipitação. Destes, 40 Km³/ano constitui o potencial explotável sem riscos para o sistema aqüífero. É dito que esta vasta reserva subterrânea pode fornecer água potável ao mundo por duzentos anos. Devido o gradiente geotérmico, as águas do aqüífero podem atingir temperaturas altas entre 50 e 85ºC. http://pt.wikipedia.org/wiki/Guaranis http://pt.wikipedia.org/wiki/Precipita%C3%A7%C3%A3o_%28meteorologia%29 Aqüífero Guarani - Geologia Consiste de sedimentos arenosos que, depositados por processos eólicos durante o período Triássico (+ou - 220 milhões de anos), foram retrabalhados pela ação química da água, pela T e pela P e se tranformaram em uma rocha sedimentar chamada arenito. Essa rocha é muito permeável e assim permite a acumulação de água no seu interior. Mais de 90% da área total do aquífero é recoberta por extrusões de basalto, rocha ígnea e de baixa permeabilidade, depositada durante o período Cretácio na fase do vulcanismo fissural. O basalto age sobre o Aquífero Guarani como um aquitardo, diminuindo sua a infiltração de água e dificultando seu subsequente recarregamento, mas também o isola da zona mais superficial e porosa do solo, evitando a evaporação e evapotranspiração da água nele contida. http://pt.wikipedia.org/wiki/E%C3%B3licos http://pt.wikipedia.org/wiki/Tri%C3%A1ssico http://pt.wikipedia.org/wiki/Arenito http://pt.wikipedia.org/wiki/Basalto http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dgnea http://pt.wikipedia.org/wiki/Cret%C3%A1cio http://pt.wikipedia.org/wiki/Vulcanismo_fissural http://pt.wikipedia.org/wiki/Aquitardo http://pt.wikipedia.org/wiki/Evapora%C3%A7%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Evapotranspira%C3%A7%C3%A3o 1/5 da água doce do mundo encontra-se em parte da Amazônia, Pará e Amapá, no Aquífero Alter do Chao, ele é quase duas vezes maior que o Guarani. O Alter do Chao tem 86 mil quilômetros cúbicos enquanto o Guarani tem 45 mil. O Guarani localiza-se em baixo de rocha e o Alter, em terreno arenoso, ele é suficien- te para abastecer toda população do mun- do por 400 anos. Ação Geológica da água subterrânea É a capacidade de um conjunto de processos causarem modificações nos materiais terrestres, transformando os minerais, rochas e feições terrestres. O esculpimento de formas de relevo da superfície terrestre é um tipo de ação geológica, conhecida como ação geomórfica. Ação Geológica da água subterrânea A zona de ocorrência da água subterrânea é uma região onde é iniciada a maioria das formas de relevo, pois a água subterrânea é o principal meio das reações do intemperismo químico. Ação Geológica da água subterrânea 1. Escorregamentos de encostas 2. Boçorocas (ou Voçorocas) 3. Carste e cavernas: paisagens subterrâneas 1. Escorregamentos de encostas Os materiais inconsolidados em encostas possuem uma estabilidade controlada pelo atrito entre as partículas. 1. Escorregamentos de encostas No momento em que o atrito interno é vencido pela força gravitacional, a massa de solo entra em movimento, encosta abaixo. “A diminuição do atrito é causada principalmente pela adição de água ao material.” 1. Escorregamentos de encostas “Saturação envolve as partículas com um filme de água, diminuindo o atrito entre elas permitindo seu movimento pela força gravitacional, no processo conhecido como solifluxão.” Escorregamentos de encostas Deslizamento de Terra (Solifluxão) 2. Voçorocas Constituem feições erosivas, altamente destrutivas, que rapidamente se ampliam, ameaçando campos, solos cultivados e zonas povoadas. Podem ter profundidades de centímetros até vários metros e paredes abruptas e fundo plano, com seção transversal em U. 2. Voçorocas “A partir do momento em que um sulco deixa de evoluir pela erosão fluvial e há o afloramento do nível freático inicial, instala-se o voçorocamento.” 3. Voçorocas “A evolução de sulcos de drenagem para voçorocas normalmente é causada pela alteração das condições AMBIENTAIS do local, principalmente pela retirada da cobertura vegetal, sendo QUASE SEMPRE consequência da intervenção humana sobre a dinâmica da paisagem.” Soil Degradation FOR. 213: Ecology & Management of Forest Soils 3. Carste e cavernas: paisagens subterrâneas Carste (termo alemão karst) Originado da palavra krasz Denominação dada pelos camponeses a uma paisagem da atual Croácia e Eslovênia (antiga Iugoslávia), marcada por rios subterrâneos com cavernas e superfície acidentada dominada por depressões com paredões rochosos e torres de pedra. Dentre as paisagens mais espetaculares da Terra ressaltam-seos sistemas cársticos, com cavernas, cânions, paredões rochosos e relevos ruiniformes produzidos pela ação geológica da água subterrânea sobre rochas solúveis. Juntamente com topos de cadeias de montanhas e fundos oceânicos, as cavernas ainda reservam territórios nunca antes percorridos pelo ser humano. A exploração de cavernas tem sido de interesse da humanidade desde tempos pré-históricos, conforme o registro arqueológico de habitações humanas, com até dezenas de milhares de anos, como nas cavernas de Lagoa Santa (MG) e São Raimundo Nonato (PI). Sistemas Cársticos São constituídos por três componentes principais: 1. Sistemas de cavernas – formas subterrâneas acessíveis à exploração; 2. Aqüiferos de condutos - formas condutoras da água subterrânea; 3. Relevo cárstico - formas superficiais. Carste e cavernas: paisagens subterrâneas → Rochas carstificáveis → Dissolução de rochas carbonáticas → Requisitospara o desenvolvimento de sistemas cársticos Rochas carstificáveis • Sistemas cársticos são formados pela dissolução de certos tipos de rochas pela água subterrânea. • As rochas mais favoráveis à carstificação são as carbonáticas (calcários, mármores e dolomitos, por exemplo), cujo principal mineral calcita - CaCO3 (e/ou dolomita) dissocia-se nos íons Ca2+ e/ou Mg2+ e CO3 2- pela ação da água. Dissolução de Rochas Carbonática O mineral calcita é quase insolúvel em água pura, reduzindo [ ] máximas em Ca+2 ~ 8 mg/L, Todavia em águas naturais é bastante solúvel, como é evidenciado em nascentes cársticas, cujas águas são chamadas de "duras", devido ao alto teor de Ca e Mg (até 250 mg/L). Este fato deve-se à dissolução ácida do carbonato de cálcio pelo ácido carbônico, gerado pela reação entre água e gás carbônico (Fig. 7.15). Requisitos para o desenvolvimento de sistemas cársticos a) Rocha solúvel com permeabilidade de fraturas b) Relevo – moderadamente acidentada c) Clima – Disponibilidade da água (mais intenso clima úmido) Rocha solúvel com permeabilidade de fraturas “Com a dissolução da rocha ao longo das interseções entre planos, instalam-se rotas preferenciais de circulação de água subterrânea.” Relevo “O desenvolvimento de carste é favorecido quando a região carbonática possui topografia, no mínimo, moderadamente acidentada.” Clima – Disponibilidade da água “Sendo a dissolução a causa principal da formação de sistemas cársticos, o desenvolvimento da carste é mais intenso em climas úmidos.” Clima – Disponibilidade da água “Além da alta pluviosidade, a carstificação também é favorecida em ambientes de clima quente com densa vegetação, onde a produção biogênica de CO2 no solo é maior, aumentando o teor de ácido carbônico nas águas de infiltração.” FORMAS DE RELEVO CÁRSTICO Vales cársticos ou de abatimento são formados quando galerias de cavernas sofrem abatimento, frequentemente expondo rios subterrâneos e geram depressões alongadas com vertentes verticalizadas. FORMAS DE RELEVO CÁRSTICO Entre as formas mais notáveis do relevo cárstico, citam-se ainda os cones cársticos. “Constituem morros de vertentes fortemente inclinadas e paredes rochosas, representando morros testemunhos que resistiram à dissolução. São típicos de áreas carbonáticas com relevo acidentado.” CARSTE NO BRASIL • Cerca de 5 a 7 % do território brasileiro é ocupado por carste carbonático, constituindo um importante componente nas paisagens do Brasil. • A maior área de rochas carbonáticas corresponde aos Grupos Bambuí e Una. •O primeiro cobre porções do noroeste de Minas Gerais, leste de Goiás, sudeste de Tocantins e oeste da Bahia. O segundo ocorre na região central da Bahia. CARSTE NO BRASIL • Predominam calcários e dolomitos pouco deformados e drenagens de baixo gradiente, com relevos suaves e vales cársticos. • Caverna mais extensa do País: Toca da Boa Vista, município de Campo Formoso, BA. Possui cerca de 80 km de galerias mapeadas. RECURSOS HÍDRICOS INTRODUÇÃO Cerca de 97,5% de toda a água da Terra são salgadas. Menos de 2,5 % são doces e estão distribuídas nas calotas polares (68,9%), os aqüíferos (29,9%), rios e lagos (0,3%) e outros reservatórios (0,9%) “Dessa forma, apenas 1% da água doce é um recurso aproveitável pela humanidade, o que representa 0,007% de toda a água do planeta” Abundância e Distribuição de Água Doce no Planeta A abundância de água em uma região é o resultado da interação entre o clima e a fisiografia (descrição da natureza, da terra e dos fenômenos naturais). O Atlas da desertificação do Programa das Nações Unidas para o meio Ambiente mostra seis diferentes divisões segundo a disponibilidade de umidade, desde hiperáridas até úmidas. As regiões como América do Sul e Ásia são aquelas onde há maiores porções de terras úmidas, enquanto os maiores desertos encontram-se no norte da África e centro da Ásia. Somente na bacia do Amazonas fluem 16% da água doce do planeta. Abundância e Distribuição de Água Doce no Planeta Ultimo é Malta - pequeno país mediterrânico cuja a população atinge os 400.000 habitantes e uma densidade de 1.265 Hab./Km2. 1º Brasil 2º Rússia 3º EUA http://en.wikipedia.org/wiki/Malta Nos 9 países mais ricos em água, incluindo Brasil, Rússia, E.U.A., Canadá, Chile, Indonésia, Colômbia e Peru, estão concentrados 60% do total de água doce do mundo, ou seja, um volume superior a 26.800 Km3/ano. Abundância e Distribuição de Água Doce no Planeta A má distribuição dos recursos hídricos não existe apenas espacialmente. Muitas vezes várias regiões são acometidas por grandes enchentes e em outra época do ano há períodos de seca. O tempo de residência da água na superfície terrestre também acaba por limitar sua disponibilidade. Abundância e Distribuição de Água Doce no Planeta Suécia e Botswana recebem a mesma precipitação anual, mas o primeiro possui um clima úmido e o outro semi-árido. A razão desta desigualdade está nas altas taxas de evapotranspiração e distribuição irregular da chuva no pais africano. Abundância e Distribuição de Água Doce no Planeta Segundo estatísticas recentes, estima-se que 9.000 km3/ano de água são acessíveis ao consumo humano e cerca de 3.500 km3 encontra-se armazenados em represas, somando um total de fácil acesso de 12.500 km3/ano. Demanda de Água Atualmente, 6.500 km3 de água são utilizados por ano pela sociedade para diversos fins, concentrando-se no uso predominantemente agrícola, seguido pelo industrial e urbano. Demanda de Água No século XX a demanda de água aumentou em mais de seis vezes, superando em duas vezes o crescimento populacional no período. O volume 80 litros/dia é considerado suficiente para a manutenção de uma pessoa em bons níveis de saúde e higiene. Demanda de Água A população de Madagascar sobrevive com volume per capita de 5,4 litros/dia. Um cidadão norte-americano usa quantidades superiores a 500 litros/dia, sobretudo devido ao desperdício. Demanda de Água A necessidade cada vez maior de água para a irrigação fez com que desde 1960 tenha havido um aumento de consumo de água em mais de 60%. O Brasil é um país privilegiado, uma vez que recentes estimativas indicam que aqui correm 53% da água doce da América do Sul e 12% da vazão total mundial dos rios, ou seja, um total de 177.900 m3/s. Demanda de Água A maior bacia hidrográfica brasileira é a do Amazonas, 72% da vazão dos rios nacionais, seguida das bacias do Paraná (6,3%), Tocantins (6%), Parnaíba Atlântico Norte (3%), Uruguai (2,5%), e Atlântico Sul e São Francisco (ambas com 1,7%). Demanda de Água Os Estados Brasileiros de maior utilização per capta de água são Rio Grande do Sul, São Paulo, Santa Catarina, Pernambuco e Minas Gerais, e aqueles que, percentualmente, mais utilizam o recurso hídrico total são Pernambuco, São Paulo, Rio Grande do Norte e Ceará. Demanda de Água As extrações desmedidas dos corpos de água e a contaminação são os dois grandes problemas que têm ocupado as atenções dos governantes nas últimas décadas. O abastecimento de grandes áreas metropolitanas exige que a água seja trazida de regiões cada vez mais distantes, onerando e comprometendo os recursos hídricos. Impacto das Atividades Antrópicas nos Recursos Hídricos Os rios têm servido de receptores para lançamentos de esgotos urbanos, de lixos e de efluentes agro-industriais. “Emvárias regiões o meio ambiente tem sido incapaz em degradar estes contaminante e restituir o seu equilíbrio natural.” Impacto das Atividades Antrópicas nos Recursos Hídricos As classes limitam a concentração de contaminantes presentes nos efluentes lançados em rios ou infiltrados em aqüíferos. “Por exemplo, o chumbo pode ser tolerado em até 0,03 mg/L em corpos de classe 1 e 2 e até 0,05 na classe três e praticamente sem restrição para classe 4.” Impacto das Atividades Antrópicas nos Recursos Hídricos A classe especial, que inclui as águas subterrâneas, é aquela em que os lançamentos de efluentes ou infiltrações de contaminantes não devem exceder as qualidades naturais do corpo receptor ou os padrões de portabilidade humana para a água. Impacto das Atividades Antrópicas nos Recursos Hídricos O padrão de portabilidade é definido pelas legislações federal e estadual, com uma série de parâmetros físicos, químicos e biológicos e os limites máximos permitidos para o ser humano. Esse padrão é baseado em dois critérios diferentes: um que afeta a saúde (toxicidade, carcinogenicidade e mutagenicidade) e segundo, associado a valores estéticos (organolépticas). Impacto das Atividades Antrópicas nos Recursos Hídricos Embora representem 97% da água doce líquida do planeta, o que por si só mostraria seu valor, as águas subterrâneas desempenham um papel fundamental no abastecimento público e privado em todo o mundo. O Recurso Hídrico Subterrâneo : Ocorrência e importância da água subterrânea Estima-se que mais de 1,5 bilhões de pessoas em núcleos urbanos e uma grande parcela da população rural tenham suas necessidades supridas pelo manancial subterrâneo. O Recurso Hídrico Subterrâneo : Ocorrência e importância da água subterrânea Em áreas de elevado risco geológico e climático, como aquelas sujeitas a terremotos e vulcanismo, a água subterrânea é uma reserva estratégica, uma vez que é menos vulnerável aos eventos catastróficos que atingem as populações. O Recurso Hídrico Subterrâneo : Ocorrência e importância da água subterrânea Outro importante papel desempenhado pela água subterrânea é sua descarga em cursos de água superficial (fluxo de base), como rios e lagos, o que permite a sua manutenção durante a época de seca. O Recurso Hídrico Subterrâneo : Ocorrência e importância da água subterrânea “Na América Latina, embora não exista cifras oficiais seguras do uso da água subterrânea para o abastecimento público, seu papel é vital para muitos países.” O Recurso Hídrico Subterrâneo : Ocorrência e importância da água subterrânea A extração intensiva das águas subterrâneas Intrusão salina Subsidência A Influência das Atividades Antrópicas nos Recursos Hídricos Subterrâneos Muito embora os aqüíferos formem o maior reservatório de água potável líquida do mundo, sua distribuição não é igual no planeta. O principal controle é a interação entre as características geológicas e a climatologia da área. 1. A extração intensiva das águas subterrâneas Qualquer bombeamento de um poço causa alguma descida nos níveis de um aqüífero. Caso a extração seja limitada, o nível de água se equilibrará em função do balanço entre a extração e a recarga. 1. A extração intensiva das águas subterrâneas Se a extração for maior que a capacidade de reposição de água no aqüífero, o nível hidráulico continuará caindo ao longo dos anos e poderá chegar a comprometer seriamente o recurso subterrâneo (superexploração). 1. A extração intensiva das águas subterrâneas As conseqüências da exploração irracional normalmente estão associadas aos seguintes problemas: redução na capacidade produtiva individual do poço ou de poços próximos, com aumento nos custos de bombeamento; Indução de fluxos laterais de água salina da costa marítima; 1. A extração intensiva das águas subterrâneas As conseqüências da exploração irracional normalmente estão associadas aos seguintes problemas: Infiltração de água subterrânea de baixa qualidade advinda de outras unidades aqüíferas mais superficiais; Drenagem de rios e outra corpos de água superficial, pelo rebaixamento do nível hidráulico do aqüífero; Subsidência do terreno, resultando em problemas de estabilidade de edificações e rede de esgoto 1. A extração intensiva das águas subterrâneas “Problemas de extração não controlada em aqüíferos são bastante comuns em várias parte do mundo, com conseqüência do crescimento desordenado das cidades e da falta de planejamento no uso dos recursos hídricos.” 1. A extração intensiva das águas subterrâneas “A urbanização causa a impermeabilidade do solo e a expulsão das áreas verdes agrícolas em torno das cidades, o que acaba por reduzir a infiltração e a recarga do aqüífero.” 1. A extração intensiva das águas subterrâneas Nas áreas costeiras, os aqüíferos normalmente descarregam suas águas no mar. Existe um equilíbrio dinâmico entre as águas subterrâneas, de baixo conteúdo salino, e as águas salgadas que saturam as rochas ou sedimentos sob o mar. 2. Intrusão salina Quando este equilíbrio se rompe, através do bombeamento de poços, por exemplo, há a invasão da água marinha salina no interior do aqüífero, causando sua degradação. 2. Intrusão salina “A água do mar é mais densa que a água subterrânea. Isto faz com que uma cunha de água salgada se posicione sob a água doce do aqüífero.” 2. Intrusão salina 3. Subsidências “A exploração de aqüíferos de forma descontrolada em alguns terrenos sedimentares pode causar a sua subsidência, com sérias conseqüências para obras civis.” Subsidência – refere-se ao movimento de uma superfície (terra) a medida que ela se desloca para baixo relativamente ao nível de referencia, como exemplo o nível médio do mar . A extração de água reduz a pressão hidrostática e isto acaba por impor ao sedimento uma carga maior (tensão efetiva), que compacta o meio aqüífero, reduzindo os espaços porosos. 3. Subsidências Outro problema associado ao bombeamento de aqüíferos ocorre em terrenos cársticos. Neste caso, o mecanismo é mais simples e está relacionado ao colapso de vazios em rocha calcária que eram parcialmente suportados pela água no seu interior. “Com a extração e não reposição da água nessas cavidades, aumenta o risco do teto ceder às pressões das porções superiores.” 3. Subsidências A água subterrânea apresenta geralmente excelentes qualidades químicas e físicas, sendo apta para o consumo humano, e muitas vezes sem tratamento prévio. A contaminação ocorre quando alguma alteração na água coloca em risco a saúde ou bem estar de uma população. A Contaminação da Água Subterrânea A Contaminação da Água Subterrânea Eventualmente, a contaminação das águas subterrâneas pode ocorrer por mecanismos naturais. A interação entre água e rocha faz com que a água se enriqueça de certas substâncias, algumas das quais em concentração que tornem não potável. Exemplos: Ferro, manganês e flúor (mais comuns) Arsênio, cromo, cádmio, níquel, cobre, etc. (concentrações menores) “As atividades mais importantes no contexto in situ, ou aqueles que infiltram os efluentes diretamente no solo,como deposição incorreta de resíduos sólidos, vazamento de postos de gasolina, entre outros.” Causas Antrópicas da Poluição de Aqüíferos “Sistemas in situ de esgotamento sanitário, como fossas sépticas, latrinas, fossas ventiladas e secas, entre outras, são adequadas para a disposição de efluentes domésticos em zonas rurais, vilas e pequenas cidades a um custo bastante reduzido, comparativamente a redes de esgoto e estações de tratamento de efluentes.” Áreas urbanas sem rede de esgoto Contaminação da água subterrânea por fossas sépticas (Hirata 2000). A atividade industrial contamina os aqüíferos quando seus efluentes, gasosos e residuais sólidos são depositados (estocados) incorretamente. O armazenamento de matérias primas também, poderá contaminar o solo. Atividades industriais Contaminação da água subterrânea pela atividade industrial (Hirata, 2000). Uma prática muito comum é a utilização de lagoas de para estocagem, manuseio, evaporação, sedimentação e oxidação de efluentes industrial e sanitários. A grande maioria dessas lagoas tem uma base em terreno natural, que, em certo grau, é impermeabilizado pela compactação ou pela sedimentação de sólidos trazidos pelos efluentes. Atividades industriais Como conseqüência do aumento do uso de fertilizantes inorgânicos, depois da II Guerra Mundial, muitos solos, anteriormente pobres em nutrientes, passaram a conter excessos de sais, compostos nitrogenados e outros produtos que, uma vez mobilizados pela água infiltrada, podem atingir os aqüíferos. Atividades agrícolas Contaminação da água subterrânea em área agrícola, provocada pela aplicação de fertilizantes e agrotóxicos (Hirata, 2000). Atividades agrícolas O comportamento pouco conhecido de agrotóxicos (herbicidas, inseticidas, fungicidas, entre outros) em subsuperfície, faz da atividade agrícola uma das mais difíceis de serem avaliadas em termos de riscos hidrogeológicos.” Extrativismo mineral A extração de minérios que mais preocupa os recursos hídricos subterrâneos está ligada aos bens minerais metálicos, à exploração de petróleo e gás e a algumas substâncias não- metálicas muito solúveis. Extrativismo mineral Estes materiais representam perigo para os aqüíferos devido às suas características de solubilidade e toxicidade ou por estarem associadas a processos de beneficiamento que podem gerar substâncias perigosas. Extrativismo mineral Mesmo quando o bem mineral explorado representa pouco risco hidrogeológico, podem ocorrer impactos sobre a água subterrânea devido a perturbações hidráulicas, diretas ou indiretas, deposição de líquidos com alto conteúdo salino ou lixiviação do material estéril removido durante a extração.
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