sexta-feira, 12 de junho de 2015

ACÇÃO GEOLÓGICA DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS - Por Vieira Miguel Manuel

Trabalho elaborado por Vieira Miguel Manuel

REPÚBLICA DE ANGOLA
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
GOVERNO DA PROVÍNCIA DE LUANDA


















ACÇÃO GEOLÓGICA DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS














DOCENTE

___________________
      Eng.º João M. Bunga






LUANDA, JUNHO DE 2015

ESCOLA DO II CICLO DO ENSINO SECUNDÁRIO N.º 4083 - JIKA
















INTEGRANTES DO GRUPO

Nº 37 – Marcela A. da Glória Joaquim
Nº 38 – Maria Domingos João
Nº 39 – Maria Madalena Samba
Nº 40 – Maria Manuel
Nº 41 – Maura Inês Domingos
Nº 42 – Mavunza Gueth
Nº 43 – Mayamba Elisa
Nº 44 – Mpova Suzana 
























DOCENTE

___________________

      Eng.º João M. Bunga


ÍNDICE





 





O nosso trabalho tem como objectivo de decretar-mos sobre acção geológicas das águas subterrâneas. Visto que, pelas pesquisas que fizemos encontramos vários subtemas tais como: definição das águas subterrâneas, sua oriondidade, formação de aquíferos, porosidade e permeabilidade etc…

Antes de começarmos a debruçar sobre o nosso tema, primeiramente achamos conveniente definirmos águas subterrâneas.

Águas subterrâneas: é toda água que ocupa os vazios em formações rochosas ou no solo.







































A água: é a capacidade de um conjunto de processos que pode causar modificações nos materiais terrestres, transformando minerais, rochas e feições terrestres. A água pode ser encontrada em 3 estados físicos: liquido, sólido, vapor. Vento é causado pelo movimento das massas de ar.

A zona de ocorrência da água subterrânea é principalmente, por meio de reacções de intemperismo químico. Juntamente as águas subterrâneas com as águas superficiais são principais agentes geomórfico da superfície da terra. Água subterrânea é provocada por saturação, em água de material inconsolidado devido á subida do nível freático após chuva intensa.

A água subterrânea participa de um conjunto de processos geológicos que modificam os matérias terrestres transformando minerais rochas e paisagens.
Acções geomórficas são interacções externas do planeta terra onde ocorre a modificação ou transformação do relevo devido a acção das águas subterrâneas com a interacção obtida por processos de pedogénese, solefluxão e a erosão interna ou solapamento, rastejamento, escorregamento e deslizamento.

Rastejamento é o movimento mais lento do solo com a velocidade de deslocamento do solo inferior de 0,3 m/ano, geralmente não há a presença de água, o vector principal é a forca de gravidade. Tanto os processos de rastejamento, escorregamento ou de deslizamento são processos naturais que auxiliam na evolução das paisagens e na modificação de vertentes. Mais esses processos são capazes de ocasionarem desastres através de acções naturais ou antrópicas.
Boçorocas ou voçorocas

O significado etimológico do termo boçoroca provem do Tupi-Guarani que quer dizer terra rasgada ou rompida. Originam-se de ravinas pela erosão linear, são formadas pela acção erosiva dos escoamentos superficiais concentrados em linhas.

Boçorocas: são sulcos e corte, em forma de U gerados pela erosão linear, é provocada pela actuação de água subterrânea e pelas alterações ambientais.

Cortes: são instalações de relevo cársico, cavernas condutas freáticos, e colinas é produzido pela acção da água subterrânea ao dissolver rochas solúveis fracturadas (calcários, dolomites, mármores. Os sulcos e ravinas, formadas pelo escoamento de água superficial formam vales fluviais em volume e evoluem, para boçorocas quando ocorre o afloramento do nível freático no fundo da ravina. Os processos de solapamento por actuação de água subterrânea instabilizam vertentes e provoca o recuo das paredes carregando material em profundidade e formando vazios no interior do solo.

Ravinas: é a remoção do solo por canais visíveis ou caneletas muito pequenas, mais bem definidas onde há concentração do fluxo sobre o solo.

Factores que ocasionam boçorocas na evolução de sulcos:
Desmatamento generalizado com o retirado da cobertura vegetal.
Erros no manejo agrícola e pecuário do solo.


Relação entre a excessiva utilização das águas subterrâneas e as alterações dos ecossistemas e provavelmente do clima.

A água contaminada, o saneamento desadequado e a falta de condições de higiene, são apontados como o grande responsável duma grande parte das doenças dos países em desenvolvimento (hepatites, cólera...), pela morte de
milhares de crianças por dia, pela degradação da paisagem e pela perturbação dos ecossistemas.

           Esta degradação contribui para cada vez existir mais secas, erosão de solos e desertificação, com consequências económicas e ambientais. A degradação dos solos, secas e inundações adicionado à má organização de muitos países, são as principais causas do flagelo da fome.

           As zonas costeiras, onde se concentra a maior parte da população mundial, e em particular as zonas estuarinas, estão hoje também ameaçadas pelo crescimento demográfico e pela concentração urbana e industrial nessas zonas.

         A sobre exploração de recursos marinhos, os acidentes petroleiros e em centrais nucleares, com consequente perda da qualidade das águas (devido ao aumento da concentração dos teores em sais, tóxicos solúveis e contaminantes microbiológicos), têm afectado a sobrevivência de determinadas espécies, do ecossistema marinho e da própria actividade pesqueira, não estando assegurada a sustentabilidade do actual ritmo de pesca mundial.

          A utilização excessiva das águas subterrâneas para beber e para efeitos de irrigação causou descidas do nível das águas da ordem das dezenas de metros, contribuindo para a diminuição da sua qualidade.

         As alterações climáticas globais, intensificadas nas últimas décadas (principalmente causadas pela actividade humana), irão potenciar a intensidade das situações de escassez e de carência de água, devido à alteração do padrão de distribuição da precipitação, quer pela diminuição da quantidade disponível, quer pela degradação da qualidade existente, com impactes significativos sobre a agricultura, entre outras actividades económicas.

          As águas subterrâneas são as reservas de água doce mais sensíveis e importantes de União Europeia, pois são um recurso natural valioso e, sobretudo, a principal fonte do abastecimento público de água potável.

          Há dois séculos atrás as reservas de água potável pareciam inesgotáveis, a nível das águas superficiais, mas o mais grave é que mesmo as próprias águas subterrâneas estão em vias de serem contaminadas ou esgotadas em muitos locais da Terra.

          Os problemas aparecem quando existe um aumento de população, avanços tecnológicos que permitem o acesso a elevadas quantidades de água, provocando o consumo e a poluição dos recursos hídricos, entre outras coisas. Por vezes, parte da água utilizada para os mais diversos fins (irrigação, indústria, usos domésticos…) é a água contida em toalhas ou lençóis subterrâneas, havendo uma forte captação de água subterrânea.
          Com isto, as águas subterrâneas devem ser protegidas, para uma utilização de abastecimento de águas destinadas ao consumo do homem.

          A água subterrânea tende a ser doce e limpa, porque a circulação subterrânea tende a purificar a água de partículas e microrganismos contaminantes. No entanto, às vezes eles atinjam o aquífero pela actividade humana, como a construção de fossas sépticas ou a agricultura. Por outro lado, a contaminação pode ser devido a fatores naturais, se os aquíferos são muito ricos em sais dissolvidos ou erosão natural de certas formações rochosas.

          Contaminação das águas subterrâneas pode permanecer por longos períodos de tempo. Isto é devido à baixa taxa de rotação e tempos de residência longos, como as águas subterrâneas não é facilmente aplicar os processos de purificação como os artificiais que pode ser aplicada à superfície de depósitos, por causa da sua inacessibilidade.  
         
          Se as áreas locais de contaminação pode ser realizado aquífero técnica de reparação por bombagem e tratamento, que envolve a remoção de água do aquífero, tratamento químico, e injectadas de novo no aquífero.

            Entre as causas antropogénicas (provocadas pelo homem), devido à poluição são infiltração de nitratos e outros fertilizantes químicos altamente solúveis utilizados na agricultura. Estes são muitas vezes uma das principais causas da poluição nas planícies fornece alta produtividade agrícola e densa população.

           Outras fontes de poluição são as descargas de fábricas, produtos agrícolas e produtos químicos utilizados pelas pessoas em suas casas e quintais. Contaminantes também podem vir de tanques de armazenamento de água, fossas sépticas, sites de resíduos perigosos e aterros sanitários. Atualmente, poluentes das águas subterrâneas de maior preocupação (?) São compostos orgânicos industriais, tais como solventes, pesticidas, tintas, vernizes, ou combustíveis, como a gasolina.

          Quanto aos adubos químicos, os nitratos são de maior preocupação. Estes são originários de diferentes fontes: a aplicação de fertilizantes, fossas sépticas que não têm um bom desempenho, as bacias de retenção de resíduos sólidos não impermeabilizados abaixo e infiltração de águas residuais ou água tratada.

        Envenenamento por nitrato é perigoso em crianças. Em níveis elevados podem limitar a capacidade do sangue para transportar oxigénio, causando asfixia em recém-nascidos. No trato digestivo é reduzida de nitratos produção de nitritos, que são cancerígenos.
 











          As águas subterrâneas em zonas costeiras podem ser contaminados por intrusão de água salgada (intrusão salina), quando a taxa de extração é muito alto. Isso faz com que a água do mar para penetrar nos aquíferos de água doce.

           Este problema pode ser tratado com as mudanças no local de escavação de poços ou outras para manter a água longe do sal aquífero de água doce. Em qualquer caso, enquanto captação exceda recarga por água fresca, água salgada contaminação permanece uma possibilidade.

           Um exemplo de contaminação das águas subterrâneas, é apresentada na parte inferior do vale do Ganges. Há um caso grave de contaminação por arsênico está causando dezenas de intoxicações crônica de milhões de pessoas, sem esperança, até agora dada.

          A causa desta poluição é a combinação de um factor antropogénico, a poluição biológica associada ao aumento da irrigação e um factor natural. A estirpe bacteriana do solo arsênico lançado anteriormente permaneceu presa na rocha devido às novas condições.

         As áreas de recarga de aquíferos são particularmente sensíveis do ponto de vista da poluição da água como as substâncias poluentes, uma vez que entra em aquíferos permanecer ali por períodos muito longos. Algumas actividades humanas são particularmente implícitos certos perigos da poluição. A tabela a seguir apresenta algumas atividades perigosas em áreas de recarga.


Cerca de 97% da água doce disponível para uso da humanidade encontra-se no subsolo, na forma de água subterrânea. No entanto, pelo fato de ser um recurso invisível, a grande maioria das pessoas, incluindo governantes e políticos, nunca a levam em consideração quando falam em água.

É comum encontrarmos ambientalistas militantes que, por conhecerem muito pouco este recurso, têm diminuído sua intervenção social. Na literatura sobre meio ambiente utilizada no ensino brasileiro, verificamos que a água subterrânea ocupa um espaço muito pequeno, ficando a ênfase maior com as águas superficiais.

No entanto, grandes cidades brasileiras já são abastecidas, total ou parcialmente, por água subterrânea. No Estado de São Paulo estima-se que 75% das cidades são abastecidas por poços.

Ribeirão Preto é um bom exemplo de uma grande cidade onde a água subterrânea tem sido bem gerenciada, garantindo o abastecimento de toda a população com uma água de ótima qualidade. Nos Estados do Paraná e Rio Grande do Sul, 90% das cidades são abastecidas por águas subterrâneas.
Apontamos as seguintes vantagens das águas subterrâneas em relação às águas superficiais:

·         São mais protegidas da poluição;

·         O custo de sua captação e distribuição é muito mais barato. A captação pode ser próxima da área consumidora, o que torna mais barato o processo de distribuição;

·         Em geral não precisam de nenhum tratamento, o que, além de ser uma grande vantagem econômica, é melhor para a saúde humana;

·         Permitem um planeamento modular na oferta de água à população, isto é, mais poços podem ser perfurados à medida que aumente a necessidade, dispensando grandes investimentos de capital de uma única vez.

Obviamente que a água subterrânea, apesar de muito importante, não é suficiente para abastecer grandes centros populacionais, situados em áreas de aquíferos pobres, como é o caso do Rio de Janeiro. No entanto, é um complemento importante à água superficial. Poucos sabem, mas, mesmo na cidade do Rio de Janeiro, há muitas indústrias que só usam água subterrânea.

Nas duas últimas décadas houve um grande crescimento do uso deste recurso no Brasil, mas estamos longe dos níveis de uso e gerenciamento alcançados pelos países da Europa e os Estados Unidos.


Se a água subterrânea é tão importante, por que é tão desconhecida e ignorada?

Como é um recurso que não pode ser visto, só o conhecimento científico de sua ocorrência pode nos capacitar a formar em nossa mente uma imagem de sua existência real e de suas características físicas e químicas.

A primeira grande dificuldade com que nos deparamos é com o falso conceito de que as rochas, por serem sólidas, não conseguem armazenar tanta água. É difícil, num primeiro momento, acostumar-se à idéia de que estamos sobre uma grande esponja rochosa cheia de água.

Por isto é muito comum ouvirmos falar em "rios subterrâneos". Nos livros didáticos, não é raro a água subterrânea ser apresentada como uma massa em fluxo contínuo como se fosse um rio. Este erro decorre da dificuldade de pensar o fluxo subterrâneo como sendo em meio poroso ou fraturado.

Para entender a água subterrânea, o primeiro passo é compreender que as rochas, apesar de sólidas, são mais ou menos porosas ou fraturadas e é aí que se acumula a água. Imagine um balde cheio de areia seca. Se colocarmos água ela vai sumir? Não, vai se acumular nos espaços existentes entre os grãos.

O mesmo acontece com as rochas. A água que se infiltra vai se acumular nos espaços abertos encontrados nas rochas ou nos solos. Apesar das rochas não serem tão porosas, como a areia solta, grandes volumes de rochas podem armazenar grandes volumes de água.

A quantidade de água capaz de ser armazenada pelas rochas e pelos materiais não consolidados em geral (solos e sedimentos) vai depender da porosidade, da comunicação destes poros entre si, ou da quantidade e tamanho das aberturas de fraturas existentes.

As rochas e os materiais não consolidados, dependendo de sua origem e características intrínsecas, podem apresentar porosidades bem distintas, indo do impermeável até 30%, ou mais, em alguns casos.
Por fim, duas últimas palavras:

Os maus governantes não gostam do assunto água subterrânea, porque no aproveitamento desta não se pode contratar grandes construtoras para fazer obras faraônicas, que, depois de inauguradas, permanecem como um monumento à ignorância e capacidade de desperdiçar dinheiro público.

Porém, apresenta as seguintes desvantagens:

- Avaliação e explotação: por estarem no subsolo, é um recurso natural de difícil acesso e de avaliação complexa;

- Meio ambiente: embora estejam disponíveis técnicas eficientes de remediação quando ocorre perda de qualidade por poluição antrópica, esses processos são longos e onerosos;

- Eventos críticos: uma explotação inadequada envolvendo um grande volume de água bombeada pode causar acomodações, sismos ou até afundamentos do terreno;

Limitações de uso: a baixa velocidade de circulação em determinadas rochas formadas por minerais mais reativos pode elevar bastante o conteúdo salino dessas águas, o que traz limitações de uso e aumento de custo, em alguns casos;

- Recursos humanos: há falta de pessoal técnico especializado para atuação no setor.


Poços em rochas cristalinas fracturada (análise de alimentos-fotos-aéreas).
Poços em rocha sedimentar (análise do nível freático da região).

Nem toda água que esta em baixo da terra é considerada como água subterrânea por haver uma distinção daquela que ocupa o lençol freático que é chamado de água do solo, e tem maior interesse para agronomia e botânica. No maciço rochoso ou em solo argiloso pode servir de leito para as águas subterrâneas, pois permitem que ela se acumule e elimine todos os espaços vazios.

No geral as águas subterrâneas são armazenadas ou em rochas sedimentares porosas e permeáveis ou em rochas não porosas mas fracturadas. As fracturas geram efeito físico similar ao da permeabilidade no caso menos frequente é o das rochas calcárias, nas quais até mesmo a baixo acidez das águas da chuva é capaz de abrir verdadeiros túneis, por onde fluía água subterrânea.

A maior reserva da água doce do mundo se encontra nas «geleiras» quase 70% seguida pela existente no subsolo. Quase 30% representando esta ultima cerca de 90% do total de água doce disponível para o consumo humano. Uma das maiores reservas de águas subterrâneas do mundo é o famoso «Aquíferos Guarani» que ocupa o subsolo do nordeste da Argentina.


Freático: é não saturada, fica nas proximidades da superfície e as águas ficam contaminadas.

Artesiano: saturado, afastado da superfície.


Água subterrânea: é toda água que ocupa os vazios em formações rochosas ou no solo. Ou seja é toda aquela água que ocupa todos os espaços vazios de uma formação geológica, os chamados aquíferos.


É originada predominantemente da infiltração das águas das chuvas.

Muitos dos conhecimentos que se tem sobre as águas subterrâneas resultam do acumular de observações e experiências feitas ao longo dos séculos. Para os antigos gregos, há 2500 anos, as águas do mar que se introduzia nas rochas e se dessalinizava.

O arquitecto romano, Marcus vitruvius, escreveu um tratado sobre aquedutos e fornecimento de água, foi o primeiro a admitir que a água subterrânea resultava da chuva.

A infiltração é o processo mais importante de recarga da água no subsolo.
A recarga depende:

Tipo de rocha e solo (porosidade e permeabilidade).
Cobertura vegetal (favorece a infiltração pelas raízes das plantas).
Topografia (superfícies planas favorecem a infiltração pelas raízes das plantas).
Precipitação (chuvas, regulares favorecem a infiltração).
Ocupação do solo (áreas urbanizadas e rurais tem menor infiltração).

Esta afirmação só foi confirmada numa base quantitativa no século XVII pelo físico francês Pierre Peralta, que estabeleceu a relação entre a pluviosidade e a água da bacia do Sena. Hoje todos aceitam que a chuva é a principal fonte das águas subterrâneas.

A infiltração da água no solo em condições exploráveis pode atingir a profundidade de 750 metro. Abaixo dessa profundidade a água diminui e a sua exploração torna-se economicamente difícil. Na península de Kola, cientistas russos encontraram água á profundidade de 11 km.

Na península de Kola encontram-se as sondas "mais profundas" para estudos da crosta terrestre voltados a prospecção de petróleo, já na década de 1970 eram iniciadas perfurações de poços super-profundos que pretendiam profundidades de 15 km, dentre os quais o Poço Super-profundo de Kola.

Porém essa meta foi abandonada em 12.290 m ou seja 40.320 pés, quando a ponta da perfuratriz entraria em contato com temperaturas superiores a 300 °C, que fatalmente anulariam a têmpera das brocas.

Têmpera é um processo de tratamento térmico de aços para aumentar a dureza e a resistência dos mesmos. A têmpera tem duas etapas: aquecimento e esfriamento rápido. O aquecimento tem como objetivo obter a organização dos cristais do metal, numa fase chamada austenitização. O esfriamento brusco visa obter a estrutura martensite.

Quando a água infiltra-se no solo passa por várias zonas:
Zona de evapotranspiração: onde as plantas fixam.
Zona intermédia: onde os espaços entre os sedimentos ou as fissuras das rochas podem estar ainda em parte preenchidos de ar.

Zona capilar: região acima do NA onde a água sobe alguns (cm) por processos de capilaridade (forca adesiva liquido-solo que impede a água por pequenos tubos capilares abertos.

Zona saturada: onde todos os espaços estão preenchidos com água, Constituindo o aquífero.
           
Zona não saturada (Varosa ou de aeração): a partir da superfície constituída por material (solo ou rocha) onde os espaços abertos (poros) são parcialmente preenchidos por água e parcialmente por ar.

O nível superior da zona de saturação é que constitui o nível freático.
Nível freático NA (d’água): limite entre a zona não saturada e a saturada. Pode ser medida por poços que d’água marca o NA.

O NA tende acompanhar o relevo da superfície.

Já nas zonas de grande pluviosidade os aquíferos estão geralmente a poucos metros da superfície. A determinação da profundidade do aquífero é significativa, o limite superior de toda a água utilizável.


São formados quando a água proveniente de precipitações infiltra-se no solo e fica armazenada em camadas de areia. A formação se é dada pela infiltração. Os aquíferos são um dos diversos tipos de reservatório existentes no planeta, nele estão contidas cerca de 97% da água própria para o consumo humano. Esse tipo de reservatório deixa a água livre de impurezas e partículas do solo. 

         Essa mesma água passa por diversas camadas do solo e pedra antes de ficar armazenada no aquífero. A água existente nestes reservatórios, a qual retiramos do subsolo através de poços ou fontes que brotam naturalmente da terra ,é chamada de mineral. Os minerais contidos nessa água são retirados das rochas quando a mesma se infiltra no solo a grandes profundidades. Sendo assim, a composição da agues subterrâneas é diferente da água dos rios e lagos.

A água subterrânea que fica no subsolo faz parte da fonte essencial sobre a umidade do solo. Ele desempenha papel importante na regularização dos fluxos fluviais, ou seja atua na manutenção dos rios durante as estiagens mais prolongadas. Isso nos mostra a relação entre a água subterrânea e a água dos rios.

Aquíferos são reservatórios de água subterrânea. Ou formações geológicas que armazenam água. As unidades litológicas que apesar de saturadas têm pouca permeabilidade são os aquíferos.

Ex: de bons aquíferos (sedes inconsolidados, arenitos conglomerados, calcários cársicos, ígneas e metamórfica com alto grau de facturamento).

Encontramos alguns aquíferos tais como:
Aquíferos livres.
Aquíferos suspensos.
Aquíferos confinados.

Aquíferos livres: são aqueles cujo topo é demarcado pelo nível freático, estando em contacto com atmosfera. Normalmente ocorrem com pouco profundidade.
Ou seja, são demarcados por uma camada permeável (acima do nível freático) e por uma camada impermeável. Deste modo a pressão que a água exerce no nível freático é igual à pressão atmosférica.  Assim a recarga é feita no próprio local, em toda a extensão da formação – recarga directa.

As formações geológicas portadoras de água sobrepostas por camadas impermeáveis são denominadas aquíferos confinados. Assim, a entrada de água no aquífero é feita, não por cima, mas lateralmente às camadas impermeáveis. Logo, a pressão exercida pela água na superfície do aquífero vai ser maior que a exercida pela atmosfera. 

O seu reabastecimento ou recarga, através das chuvas, dá-se somente nos locais onde a formação aflora à superfície. Neles o nível hidrostático encontra-se sob pressão, causando artesianismo nos poços que captam suas águas. Os aquíferos confinados têm a chamada recarga indirecta.

Se efectuarmos furos nestes dois tipos de aquíferos verificamos que:

No furo do aquífero confinado a água subirá acima do teto do aquífero devido à pressão exercida pelo peso das camadas confinantes sobrejacentes. A altura a que a água sobe chama-se nível piezométrico e o furo é artesiano. Se a água atingir a superfície do terreno sob a forma de repuxo então o furo artesiano é repuxante.

No furo do aquífero livre o nível da água não sobe e corresponde ao nível da água no aquífero pois a água está à mesma pressão que a pressão atmosférica. O nível da água designa-se por nível freático.

Se as formações geológicas não são aquíferas então podem ser definidas como:
Aquitardo: Formação geológica que pode armazenar água mas que a transmite lentamente não sendo rentável o seu aproveitamento a partir de poços.
Aquicludo: Formação geológica que pode armazenar água mas não a transmite (a água não circula).
Aquífugo: Formação geológica impermeável que não armazena nem transmite água.
O nível da água nos aquíferos não é estático e varia com:
·         A precipitação ocorrida;
·         A extracção de água subterrânea;
·         Os efeitos de maré nos aquíferos costeiros;
·         A variação súbita da pressão atmosférica, principalmente no Inverno;
·         As alterações do regime de escoamento de rios influentes (que recarregam os aquíferos);
·         A evapotranspiração, etc.

Aquíferos suspensos: são acumulações de água em estrato permeável e poroso que ocorrem entre dois estratos impermeáveis, aonde a água está sobre a acção da pressão atmosférica e também da coluna de água localizada no estrato permeável. Ocorrem em saturações.

A maior parte da água subterrânea que se encontra até em algumas centenas de metros de profundidade está em movimento.

Ao contrário dos rios, em que a velocidade é medida em (km/h), a água subterrânea desloca-se muito lentamente á velocidade de alguns cm por dia o metro por ano. Para se perceber por que razão o movimento é tão lento, temos de conhecer a porosidade e a permeabilidade das rochas.

Situação é mais grave nos Estados Unidos, México, Índia, China e Paquistão.

A par da preocupação com a contaminação e desperdício das águas superficiais, os líderes técnicos e governamentais, reunidos em Kyoto, no 3º Fórum Mundial da Água, lançaram um alerta sobre a grave situação dos aquíferos. Embora cerca de 1,5 bilhão de pessoas dependam, hoje, das águas subterrâneas para abastecimento, ainda faltam políticas de conservação dos aquíferos, capazes de garantir a necessária recarga e controle da contaminação.

Os casos mais graves são dos aquíferos dos Estados Unidos, México, Índia, China e Paquistão, mas também há crise em algumas partes da Europa, África e Oriente Médio.

O problema não é amplamente reconhecido porque acontece debaixo da terra, onde ninguém pode ver, afirmou, em nota à imprensa, Ismail Serageldin, chefe da Comissão Mundial de Água para o Século 21 e vice-presidente de programas especiais do Banco Mundial. "No entanto, em muitos locais, a situação já chegou a limites críticos e pode ser economicamente irreversível”.
   
De acordo com os números apresentados pelo Conselho Mundial da Água, atualmente existem cerca de 800 mil reservatórios e represas, grandes e pequenos, em todo o mundo, para armazenar água de abastecimento.

Através deles, porém, controla-se apenas um quinto do escorrimento superficial da água de chuva do planeta. O resto vai parar no mar, sobretudo no caso de bacias hidrográficas extremamente impermeabilizadas, ao longo das quais as cidades, estradas e mesmo determinadas práticas agrícolas inviabilizam a penetração de parte das chuvas no solo, ou a chamada recarga dos aquíferos.

Para reverter os problemas decorrentes desta falta de reposição natural – aliada à súper-exploração ou contaminação de aquíferos – alguns países estão reabilitando velhas práticas ou adotando novas leis e medidas de emergência.

 Um dos exemplos de sucesso, citados durante o fórum, é o da Índia, que reformou 300 mil poços para possibilitar a infiltração da água de chuva através deles, a par da retirada para abastecimento de vilarejos. Além disso, foram construídas diversas estruturas de pequeno e médio porte para captar água de chuva e fazê-la infiltrar no solo. No sul do país, pelo menos 200 mil tanques de irrigação, a maioria deles com mais de 100 anos, foram transformados para passar a receber água tanto quanto tirar.

 Como resultado, numa área de 6.500 km2, pequenas minas e nascentes secas voltaram a verter água. Também estão sendo reabilitadas as velhas cisternas para captação doméstica de água de chuva, que haviam sido substituídas nos tempos modernos por água encanada.

No México, a super-exploração do aquífero Hermosillo obrigou à edição de uma lei especial, em 1992, segundo a qual cada habitante tem uma cota de água, que pode ser negociada. Muitos fazendeiros, apesar de ter reduzido o uso de água subterrânea para irrigação, foram inicialmente obrigados a comprar cotas extras.

Diante dos custos proibitivos, gradativamente acabaram com as culturas irrigadas de alto consumo de água como milho e feijão e passaram a produzir uvas ou abóboras, de maior valor agregado por litro de água consumida. Em dez anos, a lei conseguiu reduzir o consumo das águas do Hermosillo em 50%.

Na África do Sul, a disseminação de uma erva daninha exótica foi identificada como a causa do aumento de consumo de água, detectado em uma área de 10 milhões de hectares. Muito agressiva, a erva exótica tomou o lugar de algumas plantas nativas, consumindo 7% a mais de água dos solos.

Uma força tarefa de 42 mil homens foi mobilizada para combater a erva invasora, num programa chamado “Working for Waters” (Trabalhando pela Água). Estima-se que eles tenham pelo menos 20 anos de trabalho pela frente até erradicar a erva.

Nos Estados Unidos, alguns subsídios agrícolas ainda favorecem a irrigação, conduzindo ao desperdício de água. Para proteger os aquíferos norte americanos, tais subsídios terão de ser revistos e a população deverá pagar mais por frutas e vegetais domésticos ou algodão, arroz e cana-de-açúcar, que lá são culturas dependentes de irrigação.

A reforma mais importante nas políticas de recursos hídricos, por nós recomendada, é um ajuste de preços que torne o custo de recuperação sustentável, continua Seralgedin. “Fazendeiros, indústrias e consumidores se acostumaram à água gratuita ou subsidiada, tanto nas nações ricas como nas pobres, o que deturpou o uso da água e levou à super-exploração e ao desperdício dos aquíferos”.


A porosidade e a permeabilidade são propriedades do máximo interesse, sob o ponto de vista prático, principalmente quando se pretende explorar um fluido que preenche os espaços intersticiais de uma rocha.

Estes espaços podem estar preenchidos por gases, água ou petróleo.

Todas as rochas permeáveis podem ser porosas mas nem todas as rochas porosas são permeáveis, em virtude de os poros não comunicarem entre si ou de serem de tamanho tão pequeno que não permitam a passagem do fluido. Por exemplo, o calcário deixa de ser impermeável à água à medida que são maiores e mais numerosos os seus poros.

          Em prospecção de águas subterrâneas ou de petróleo, o ideal será uma rocha que tenha grande permeabilidade, pois, assim, o líquido que a impregna pode chegar mais facilmente ao poço ou tubo de sondagem através dos quais se procura explorar.

A porosidade: corresponde aos espaços vazios existentes no interior da rocha. Ou seja é a propriedade física definida pela relação entre o volume de poros e o volume total de um material. É expressa em percentagem e é traduzida pela relação existente entre o volume de vazios (poros) e o volume total da rocha considerada.

O volume máximo de água que um dado volume de rocha pode conter depende da porosidade do material. Uma rocha muito porosa pode conter muito mais água que uma rocha pouco porosa. As rochas sedimentares são geralmente muito porosas, variando a porosidade entre 20% em algumas areias e cascalhos e 50% em algumas argilas.

O tamanho das rochas sedimentares, a forma das partículas e a sua capacidade afectam a porosidade. Se os detritos acabarem por ser consolidados, a porosidade também é afectada.

Contraste na porosidade dos sedimentos:
A percentagem de 32% é razoável numa rocha deste tipo.
Quando pequenos detritos ocupam os espaços anteriores a porosidade desce para 15%.
A cimentação dos detritos diminui ainda mais a porosidade.

As rochas magmáticas e metamórficas possuem geralmente baixa porosidade, excepto quando existem juntas a diáclases.

Na mecânica dos solos a porosidade do solo (n) é expressa em percentagem, e é definida como o volume dos poros (Vv) dividido pelo volume total (V) de uma amostra de solo, ou seja:

O volume total (V) é composto pelo volume dos poros Vv e pelo volume dos sólidos Vs.


O volume dos sólidos (Vs) é obtido através do ensaio de Massa Específica Real dos Grãos, o volume total da amostra (V) é calculado, por exemplo, pelo Método da Balança Hidrostática e por consequência, o volume de vazio (Vv) é a diferença entre os dois.

Os poros dos solos, que apesar de também serem chamados de volume de vazios, podem estar preenchidos com água (quando solo está saturado), com ar (quando o solo está totalmente seco) ou com ambos, que é a forma mais comum encontrada na natureza.

A porosidade tem influência no arrasto e na permeabilidade de solos.


Porosidade primária: se desenvolve junto com a formação da rocha típica de rochas sedimentares.
Porosidade secundária: se desenvolve após a formação da rocha. Ex: porosidade por fracturas e cársticas.

Permeabilidade: é a propriedade das matérias que conduzem a água. Ou é uma medida da capacidade de as rochas se deixarem atravessar pelos fluidos. Uma rocha de baixa porosidade é também de baixa permeabilidade.

A permeabilidade depende dos poros e da conexão entre eles. Esse é o principal factor que determina a disponibilidade de água subterrânea.

Contudo, os valores da alta porosidade não significam elevada. Permeabilidade como acontece, por exemplo, com as argilas. A relação entre o tamanho dos poros e a atracção molecular da superfície da rocha desempenham um papel fundamental, é a atracção molecular que permite uma fina película de água que adira a superfície da rocha e vença a força.


Zona de aeração - geralmente localizada a profundidades reduzidas, em que os espaços vazios se encontram insaturados com água. A água encontra-se na superfície dos grãos. Esta zona é essencial para a existência de diversos organismos, nomeadamente plantas, que realizam trocas gasosas entre as raízes e os gases aí presentes nesta zona de aeração.



O solo onde cai a água da chuva contém, em geral partículas de argila resultantes da meteorização das rochas. Podem apresentar cobertura vegetal, pelo que esta zona pode ser menos permeável que a zona subjacente, parte da água que cai no solo evapora-se e parte da que se infiltra é captada pelas plantas, libertando-se por transpiração.

A porção superior da zona da aeração que pode ter de 1 a 3m de espessura denomina-se zona de evapotranspiração. Uma zona que recebe o excesso de água da zona de evapotranspiração, quando esta tiver os seus espaços saturados de água.

 A água contida nesta zona intermédia deixa de estar disponível para evapotranspiração, antes de atingir a zona de saturação, limitada superiormente pelo nível freático, a água infiltrada atravessa uma zona denominada franja capilar ou zona capilar, cujo teor em água varia entre a saturação e o valor do teor de água na zona intermédia. Esta zona recebe água por capilaridade da zona de saturação.

A quantidade de água que ascende por capilaridade depende do tipo de terreno. É muito pouco significativo nos terrenos arenosos grosseiros e elevada nos terrenos argilosos.

 

















Zona de saturação, ou zona freática, é a parte de um aquífero, abaixo do lençol freático, em que a maioria dos poros e fracturas de encontram saturados com água (sendo neste sentido o posto à zona vadosa).

A espessura, profundidade e configuração da zona freática variam em função da recarga e da extracção de água, reflectindo em geral as variações sazonais na disponibilidade de água. Nas aplicações dos campos das ciências físico-químicas, a designação zona de saturação é aplicada às áreas em que determinadas substâncias se encontram em equilíbrio.

O movimento da água na zona de saturação denomina-se percolação. É semelhante a corrente que atravessa uma esponja saturada de água quando é ligeiramente comprimida, a forca de gravidade suplanta a energia de percolação da água, acabando esta por formar aquíferos em contacto com rochas impermeáveis.





Chegamos a conclusão que as águas subterrâneas ocupam os espaços vazios do subsolo, e é de grande benefício para o enriquecimento da crosta terrestre. Conhecer a água subterrânea será a única forma de termos consciência da importância de sua preservação. Isto nos capacitará a não permitir que se faça com ela o que tem sido feito com nossos rios, transformados em esgotos a céu aberto.
    






           
Devemos ter muito cuidado com os escavamento  das rochas subterrâneas porque elas podem prejudicar o meio ambiente.
Recomendamos que devemos ter muitos cuidados com as águas subterrâneas porque ela nos da vida.














































ÂNGELO, Moque M., Livro de Geologia da 12ª Classe, Voto Editora, Lisboa, 2005

GOUVEIA, J.; Dias, A. Geologia 12º ano; Areal Editores, Porto. 1995

ANTUNES, J. Geografia, Plátano Editora, Lisboa; 2001


PRESS, Frank; SIEVER, Raymond; GROTZINGER, John; JORDAN, Thomas H. Para entender a Terra; 4ª ed. Porto Alegre: Bookman. 2006. 

Comente com o Facebook: