Laboratório de hidrogeologia

Como resultado consolidado do Componente 1 e sua Meta 1 (M1C1), o Projeto Rede Guarani/Serra Geral (RGSG), por meio dos laboratórios de Análise Ambiental e de Hidrogeologia da UFSC, lança os mapas de Blocos Hidrogeológicos, Vulnerabilidade Natural e Risco à Contaminação das águas subterrâneas do Sistema Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG) em Santa Catarina. Acompanhados da nota técnica, os mapas são importantes instrumentos para a tomada de decisão de órgãos e instituições protagonistas na gestão de águas, como a Secretaria do Desenvolvimento Econômico Sustentável – SDE, concessionárias de águas, a Epagri, os Comitês de Gerenciamento de Bacias Hidrográficas,  Prefeituras Municipais entre outros.

O projeto, que contou com o financiamento da Agência Nacional de Águas (ANA), através do CNPq e Caixa Econômica Federal e da Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina – FAPESC, apresenta os resultados de mais de dez anos de pesquisas e que buscaram diagnosticar como o maior e mais importante sistema aquífero de SC funciona e responde às pressões civilizatórias.

O Mapa de Blocos Hidrogeológicos apresenta a estruturação geológica espacial dos terrenos que abrigam o SAIG/SG, revelando que o sistema aquífero encontra-se compartimentado em porções menores. Como implicação desse resultado o estudo traz o diagnóstico de desconexão lateral e vertical das principais camadas e níveis que armazenam e conduzem águas subterrâneas, podendo inclusive serem estabelecidas zonas de limitado potencial de explotação de águas. A partir do modelo estrutural diagnosticado fica evidente que devemos, quanto antes, definir limites de exploração e estratégias conservacionistas de uso desse inestimável recurso natural.

O Mapa de Vulnerabilidade Natural traz a definição de regiões com menor e maior capacidade de reter as contaminações geradas em superfície por atividades humanas. O estabelecimento de classes de vulnerabilidade permite aos gestores das águas, terem maior clareza sobre quais áreas e aspectos do meio físico devem receber maior atenção no que tange ao licenciamento de atividades antrópicas.

Já o Mapa de Risco à Contaminação, revela de quais formas os usos da terra em superfície podem afetar a qualidade das águas subterrâneas, o que permite exigir melhor adequação das atividades humanas poluidoras exercidas em superfície ou que virão a ser implantadas.

Cada um dos mapas apresentados conta com uma legenda autoexplicativa e para todos há uma nota técnica, que traz os demais detalhes acerca das metodologias científicas utilizadas para a elaboração dos produtos gráficos. Além dos mapas, o estudo está disponibilizando também bases geoespaciais, que permitem a inserção das informações em aplicativos de gestão geográfica, facilitando o trabalho dos técnicos que utilizarão os dados e permitindo o seu detalhamento e permanente atualização. Recortes específicos contendo as áreas de abrangência dos comitês de bacias hidrográficas também estão disponíveis.

A nota técnica traz ainda um capítulo dedicado a Gestão integrada, integradora e inclusiva, colocando a necessidade da adoção de ações em escala local com a participação popular, capazes de atender as exigências de decentralização da gestão de águas, prevista na legislação brasileira.

Em cinco anos de desenvolvimento, o sub-projeto RGSG-M1C1 gerou sete trabalhos de conclusão de curso, uma dissertação de mestrado e quatro teses de doutorado, que vieram somar-se aos demais produtos do Projeto Rede Guarani/Serra Geral, beneficiando direta e indiretamente a comunidade catarinense.

Todas as informações, bem como os links de acesso à nota técnica e às bases cartográficas digitais estão disponíveis nas páginas dos laboratórios de Análise Ambiental e de Hidrogeologia da UFSC.

Texto: Arthur Nanni

Revisão: Luiz Fernando Scheibe

Análise morfométrica a partir das anomalias topográficas em rios principais de SC.

O estudo Blocos hidrogeológicos do Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral em Santa Catarina, tema do trabalho de conclusão de curso em geologia da geóloga Leila Amaral, buscou, através de análises morfométricas, estratigráfica e geológicas, melhorar a delimitação de possíveis blocos hidrogeológicos do Sistema Integrado Aquífero Guarani/Serra Geral em Santa Catarina (SAIG/SG). O estudo visa contribuir com a gestão de recursos hídricos, promovida pelo Projeto Rede Guarani/Serra Geral e é uma parceria entre o Laboratório de Hidrogeologia e o Laboratório de Análise Ambiental da UFSC.

Análises morfométricas foram desenvolvidas para determinar as assimetria de bacias, o índice de gradiente, o índice de concentração de rugosidade e de lineamentos estruturais. Uma confrontação entre perfis longitudinais de drenagem e curvas de melhor ajuste foi realizada para os rios principais que ocorrem na área de estudo.

A análise das geomorfoestruturas evidenciou a influência da tectônica na compartimentação hidrogeológica do SAIG/SG, indicando a ocorrência de sistemas de falhas normais marcadas ao longo dos perfis longitudinais de drenagem e por meio de mudanças litológicas, grandes rupturas de declive com valores anômalos do índice de gradiente e mudanças abruptas do índice de concentração de rugosidade.

O estudo conseguiu  melhorar as respostas de estruturas geológicas delimitantes de blocos hidrogeológicos no SAIG/SG ora propostas no estudo Geomorfoestruturas e Compartimentação Tectônica do Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral no Estado de Santa Catarina, Brasil, realizado em 2015 por Descovi Filho. As investigações e análises seguem em desenvolvimento, pois precisam ser confirmadas ou não em novos estudos de maior detalhamento.

Porção alta da Bacia Hidrográfica do Rio Canoas/SC onde florestas assentam-se sobre o SAIG/SG.

Em dezembro de 2017, Geovano Pedro Hoffmann apresentou os resultados de sua dissertação de mestrado intitulada Efeitos da modificação do uso da terra sobre o comportamento do escoamento em área de descarga do Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral.
O estudo de caso foi desenvolvido na área que abrangeu a seção da porção superior da Bacia Hidrográfica do Rio Canoas/SC, tendo como exutório, a estação hidrometeorológica Vila Canoas/SC, na qual estão inseridos os municípios de Urubici, Rio Rufino e pequena parte do município de Bom Retiro.

A pesquisa envolveu a estimativa da recarga e descarga de águas subterrâneas do SAIG/SG, por intermédio das velocidades médias do escoamento superficial definidas por meio de geoprocessamento de imagens aéreas e orbitais e, das vazões do Rio Canoas em períodos de recessão.

Os resultados mostram que a etapa do escoamento subterrâneo, no contexto do ciclo hidrológico dos últimos 60 anos, foi menor no cenário de 1957-1976, por conta da cobertura da terra, que compartilhava pastos, florestas e áreas cultivadas, que incentivavam a conversão da precipitação em escoamento superficial e, cujas velocidades foram mais elevadas do que nos cenários posteriores, compreendendo os períodos entre 1976-1997 e 1997-2017.

A confirmação de tal característica foi também realizada através da estimativa da descarga de águas subterrâneas, através do comportamento registrado para fluxo de base do Rio Canoas no mesmo período avaliado. A tendência geral do comportamento do escoamento, de 1957 a 2017 (período total avaliado), indica o aumento da recarga subterrânea anual e a redução das velocidades médias do escoamento superficial, principalmente pela expansão das áreas de florestas nas encostas onde havia atividades com agricultura e pecuária, o que permitiu o aumento da capacidade de infiltração e armazenamento no SAIG/SG. Assim, corroborando com esse dado, houve um aumento das vazões registradas durante os períodos de recessão (fluxo de base).

A pesquisa, financiada pelo projeto Rede Guarani/Serra Geral, inova no âmbito de trazer uma metodologia que pode ser aplicada na estimativa de recarga e descarga de águas de unidades aquíferas, para bacias hidrográficas onde não há informações contínuas e históricas acerca das vazões.

Texto: Geovano Hoffmann

Revisão: Arthur Nanni

Nos dias 29 e 30 de novembro foram apresentados dois trabalhos de conclusão do curso de Geologia. Os estudos são fruto das atividades do Laboratório de Hidrogeologia da UFSC em parceria com o  Laboratório de Análise Ambiental, Rede Guarani/Serra Geral e Comitê Jacutinga.

Ericks Testa apresentando os resultados de seu estudo.

O estudo Caracterização hidroquímica e estrutural do Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral nos municípios de Águas Frias e Quilombo, SC, cujos resultados foram apresentados por Mariana Muniz Blank, demonstrou a ocorrência de ascensão de águas com maior tempo de residência, oriundas do Sistema Aquífero Guarani (SAG) e/ou aquíferos permianos que recarregam o Sistema Aquífero Serra Geral (SASG). O fenômeno é evidenciado através do enriquecimento em sulfato, cloreto, sódio, sólidos totais dissolvidos que, como consequência, refletem em uma alta condutividade elétrica registrada em águas do SASG. Estas águas, que diferem em termos hidroquímicos das águas típicas do SASG (bicarbonatadas cálcicas e bicarbonatadas cálcicas magnesianas), encontram-se associadas principalmente a lineamentos de direção NW, correspondentes aos lineamentos de maior comprimento na região. O estudo permitiu ainda a verificação da condição potenciométrica local do SAG, cujo alto grau de confinamento faz com que haja  a geração uma superfície potenciométrica que, por vezes, intercepta a superfície do terreno e permite a surgência espontânea de águas profundas, observadas em ambos municípios. Este cenário de mistura das águas ressalta o caráter integrado dos sistemas aquíferos, a necessidade de uma gestão integrada, que contemple a restrição às atividades de fraturamento hidráulico (fracking) na região.

O outro estudo, intitulado Qualidade das águas subterrâneas de consumo humano nas comunidades rurais da Bacia Hidrográfica do Rio Jacutinga, Oeste de Santa Catarina, foi apresentado por Ericks Henrique Testa.  O estudo compreendeu a caracterização da qualidade das águas de consumo humano provenientes do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) na Bacia Hidrográfica do Rio Jacutinga e a elaboração de um Índice de Qualidade das Águas Subterrâneas (IQAS). A aplicação do índice mostrou que na maioria dos poços estudados, as águas ainda têm sua qualidade preservada. Porém, em 10% destes, os baixos valores do índice revelam uma mudança desse panorama favorável. Nesse contexto, fatores externos (como a presença de E. coli), aliados a elevada frequência de problemas construtivos, além das características naturais do SASG, como as altas concentrações de Fe e Mn, comprometem a qualidade dessas águas. Dessa forma, o IQAS, elaborado em parceria com o Comitê do Rio Jacutinga, mostrou-se uma importante ferramenta de gerenciamento do SASG, no que diz respeito à qualidade de suas águas para consumo humano. Por fim, o trabalho procurou discutir as potencialidades hídricas da bacia, principalmente onde o abastecimento por água subterrânea está comprometido, revelando que a gestão integrada das águas, considerando as diversas formas de captação (águas de chuvas, superficial, subsuperficial e subterrânea) é a melhor maneira de manter a qualidade e quantidade de água nessa região.

Texto: Mariana Blank e Ericks Testa

Revisão: Arthur Nanni