Água Subterrânea
Aqüífero significa reserva de água subterrânea. É formado quando a água da chuva se infiltra no solo e percola nos espaços entre as rochas, escorrendo muito devagar em direção ao fundo da Terra. A medida que vai penetrando no solo a água vai sendo filtrada, perde turbidez, cor e fica cada vez mais limpa; pode levar décadas para caminhar algumas centenas de metros; ao encontrar rochas impermeáveis compactas a água forma o lençol freático.
Os primeiros vestígios da utilização das águas subterrâneas são de 12.000 anos antes de Cristo. Acredita-se que os chineses foram os primeiros a dominar a técnica de perfurar poços, e na Bíblia existem relatos de escavações para obtenção de água potável.
Desde os primórdios da história das civilizações as águas subterrâneas são utilizadas pelo homem, através de poços rasos escavados. Foi atribuído aos chineses o início da atividade de perfuração. Em 5.000 antes de Cristo, eles já perfuravam poços com centenas de metros de profundidade.
O termo "poço artesiano" data do século XII, ano de 1.126, quando foi perfurado na cidade de Artois, França, o primeiro poço desse tipo. Quando a própria pressão natural da água é capaz de levá-la até a superfície, temos um poço artesiano. Quando a água não jorra, sendo necessário a instalação de aparelhos para a captação da mesma, tem-se um poço semi-artesiano. Os poços artesiano e semi-artesiano são tubulares e profundos.
Existe também o poço caipira, que obtém água dos lençóis freáticos - rios subterrâneos originados em profundidades pequenas. Devido ao fato de serem rasos, os poços caipiras estão mais sujeitos a contaminações por água de chuva e até mesmo por infiltrações de esgoto.
Nos últimos 25 anos foram perfurados por volta de 12 milhões de poços no mundo. No Brasil, observou-se nas últimas décadas um aumento da utilização da água subterrânea para o abastecimento público. Convém destacar que grande parte das cidades brasileiras com população inferior a 5.000 habitantes, com exceção do semi-árido nordestino e das regiões formadas por rochas cristalinas, têm capacidade de ser atendidas pelas reservas subterrâneas.
Tanto em nível mundial como nacional, o aumento crescente da utilização das reservas hídricas subterrâneas se deve ao fato que, geralmente, elas apresentam excelente qualidade e um custo menor, afinal dispensam obras caras de captação, adução e tratamento.
As águas subterrâneas correspondem a 97% de toda a água doce encontrada no planeta (excetuando-se as geleiras e calotas polares). As reservas subterrâneas geralmente são formadas e realimentadas pelas águas de chuvas, neblinas, neves e geadas, que fluem lentamente pelos poros das rochas. Normalmente esses reservatórios possuem água de boa qualidade para o uso humano (água potável), devido ao processo de filtragem pelas rochas e por reações biológicas e químicas naturais.
Por não ficarem na superfície, ficam mais protegidas de diversos agentes poluentes do que as águas de rios e lagos. A formação desses aqüíferos subterrâneos pode ocorrer de formas variadas: com centenas de metros de espessura, quilômetros de extensão, poucos ou centenas de metros de profundidade e até mesmo entre camadas de rochas pouco permeáveis - os aqüíferos confinados.
A utilização das águas subterrâneas para abastecimento público é muito mais prática, rápida e barata que o uso de águas superficiais. Modernas tecnologias e equipamentos ajudam os técnicos a encontrar os reservatórios naturais com mais facilidade, e os poços podem retirar água de qualquer profundidade.
Um quinto de toda água doce existente no planeta Terra encontra-se no Brasil. O Brasil possui uma reserva subterrânea com mais de 111 trilhões de metros cúbicos de água. Apenas um dos reservatórios subterrâneos encontrados na região Nordeste do país possui um volume de 18 trilhões de metros cúbicos de água para o abastecimento humano. Isso é suficiente para abastecer a população brasileira atual por, no mínimo, 60 anos.
A cidade de Ribeirão Preto, localizada no interior do Estado de São Paulo, é totalmente abastecida por reservas subterrâneas. Considerando apenas a região metropolitana de São Paulo, por volta de 3 milhões de habitantes recebem água proveniente de poços profundos.
De acordo com dados da Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária), sob oito estados brasileiros e três países vizinhos - Uruguai, Paraguai e Argentina - encontra-se a maior reserva de água pura do planeta. Atualmente denominado "Guarani", este aqüífero encontra-se a uma distância de até 200 metros da superfície, na região de Araraquara e Ribeirão Preto, localizada no interior do Estado de São Paulo.
O Estado de São Paulo é atualmente o maior usuário das reservas subterrâneas do país. Cerca de 65% da zona urbana e aproximadamente 90% das suas indústrias são abastecidas, de forma parcial ou total, pelos poços.
Em São Paulo a licença para perfuração e utilização de poço é concedida pelo Departamento de Águas e Energia Elétrica - DAEE, que estabelece as normas que regem o projeto de construção de poços tubulares profundos e controlam sua utilização.
A Sabesp é responsável pelo tratamento da água de poços principalmente no Interior do Estado de São Paulo. A água é tratada e controlada rigorosamente para atender as condições de potabilidade exigidas pela Organização Mundial da Saúde. A Empresa não recomenda a utilização de fontes alternativas pelos riscos que o produto pode implicar à saúde caso não exista tratamento e controle adequados.
O Aquífero Guarani é a principal reserva subterrânea de água doce da América do Sul e um dos maiores sistemas aquïferos do mundo, ocupando uma área total de 1,2 milhões de km² na Bacia do Paraná e parte da Bacia do Chaco-Paraná. Estende-se pelo Brasil (840.000 Km²), Paraguai (58.500 Km²), Uruguai (58.500 Km²) e Argentina, (255.000 Km²), área equivalente aos territórios de Inglaterra, França e Espanha juntas.Sua maior ocorrência se dá em território brasileiro (2/3 da área total) abrangendo os Estados de Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul.
O Aqüífero Guarani, denominação do geólogo uruguaio Danilo Anton em memória do povo indígena da região, tem uma área de recarga de 150.000 Km² e é constituído pelos sedimentos arenosos da Formação Pirambóia na Base (Formação Buena Vista na Argentina e Uruguai) e arenitos Botucatu no topo (Missiones no Paraguai,Tacuarembó no Uruguai e na Argentina).
O Aquífero Guarani constitui-se em uma importante reserva estratégica para o abastecimento da população, para o desenvolvimento das atividades econômicas e do lazer. Sua recarga natural anual (principalmente pelas chuvas) é de 160 Km³/ano, sendo que desta, 40 Km³/ano constitui o potencial explotável sem riscos para o sistema aqüífero. As águas em geral são de boa qualidade para o abastecimento público e outros usos, sendo que em sua porção confinada, os poços tem cerca de 1.500 m de profundidade e podem produzir vazões superiores a 700 m³/h.
No Estado de São Paulo, o Guarani é explorado por mais de 1000 poços e ocorre numa faixa no sentido sudoeste-nordeste. Sua área de recarga ocupa cerca de 17.000 Km² onde se encontram a maior parte dos poços. Esta área é a mais vulnerável e deve ser objeto de programas de planejamento e gestão ambiental permanentes para se evitar a contaminação da água subterrânea e sobrexplotação do aqüífero com o consequente rebaixamento do lençol freático e o impacto nos corpos d'água superficiais.
* As definições de aquífero, bem como águas subterrâneas, aquífero confinado, lençol freático, poço jorrante, estão apresentados no ítem Legislação (Decreto 32.955 de 07/02/91)
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 aqüíferos. Embora cerca de 1,5 bilhão de pessoas dependam, hoje, das águas subterrâneas para abastecimento, ainda faltam políticas de conservação dos aqüíferos, capazes de garantir a necessária recarga e controle da contaminação. Os casos mais graves são dos aqüíferos 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 aqüíferos.
Para reverter os problemas decorrentes desta falta de reposição natural – aliada à superexploração ou contaminação de aqüíferos – 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 6.500km2, 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 superexploração do aqüífero 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 aqüíferos 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 superexploração e ao desperdício dos aqüíferos”.
Outro problema sério é a contaminação dos aqüíferos. Não só por poluentes, mas também pela água do mar. Quando os aqüíferos são litorâneos, o excesso de uso e conseqüente rebaixamento do nível das águas subterrâneas pode levar à salinização por contaminação da água do mar. É o que vem acontecendo na Tailândia e em diversas ilhas da Indonésia. A contaminação por água salgada é praticamente irreversível e, em alguns casos, atinge todo o aqüífero, afetando igualmente as cidades e consumidores localizados no interior, muito longe do mar.
A contaminação por poluentes também é grave e bem mais difícil de reverter do que a poluição de águas superficiais. “Aqüíferos são gigantescas esponjas subterrâneas, dentro das quais a água se move muito lentamente, alguns poucos centímetros por dia”, explica William Cosgrove, diretor de uma espécie de pré-secretariado da Comissão Mundial da Água. “Uma vez que a poluição penetra ali, leva muito mais tempo para ser eliminada do que em lagos ou rios. E alguns poluentes ficam presos ao solo, persistindo por muito tempo. Limpar isso é extremamente caro e difícil”.
Fonte: www.agua.bio.br
Um reservatório de água subterrânea, também designado por aquífero, pode ser definido como toda a formação geológica com capacidade de armazenar e transmitir a água e cuja exploração seja economicamente rentável.
Existem essencialmente 2 tipos de aquíferos:
Formação geológica permeável e parcialmente saturada de água. É limitado na base por uma camada impermeável. O nível da água no aquífero está à pressão atmosférica.
Formação geológica permeável e completamente saturada de água. É limitado no topo e na base por camadas impermeáveis. A pressão da água no aquífero é superior à pressão atmosférica.
Formação geológica que pode armazenar água mas que a transmite lentamente não sendo rentável o seu aproveitamento a partir de poços.
Formação geológica que pode armazenar água mas não a transmite (a água não circula).
Formação geológica impermeável que não armazena nem transmite água.
Tipos de aquíferos.
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Na figura acima estão representados um aquífero confinado e um livre. Repara
que o aquífero confinado, camada B, é limitado no topo e na base por camadas
impermeáveis C e A, respectivamente. O aquífero livre é formado pela camada
D e limitado na base pela camada impermeável C.
Na natureza as camadas impermeáveis nem sempre se apresentam como as observas na acima. Elas podem ser descontínuas e irregulares (figura abaixo) e do mesmo modo confinarem os aquíferos.
Níveis argilosos descontinuos mas confinantes
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Comportamento dos furos realizados nos aquíferos livres e confinados
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Para existir água subterrânea ela terá de conseguir atravessar e circular através das formações geológicas que têm de ser porosas e permeáveis.
Diz-se que uma formação é porosa quando é formada por um agregado de grãos entre os quais existem espaços vazios que podem ser ocupados pela água. Aos espaços vazios chamamos poros. Existem outras formações formadas por material rochoso onde os espaços vazios correspondem a diaclases e fracturas e não propriamente a poros.
A porosidade das formações será então a razão entre o volume de vazios e o volume da formação.
Os espaços vazios podem estar conectados ou podem estar semi-fechados condicionando a passagem de água através da formação, esta característica designa-se por permeabilidade.
Porosidade e permeabilidade.
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Um terreno muito poroso pode ser muito permeável se os seus poros são grandes e bem interconectados, tal como sucede nas areias limpas, ou pode ser quase impermeável se apesar de ter muitos poros, eles forem pequenos e se encontrarem semi-fechados, como sucede nas argilas ou em certos materiais vulcânicos.
Em geral os terrenos de baixa porosidade tendem a ser pouco permeáveis uma vez que as conexões entre os poros são difíceis de estabelecer, como sucede nas rochas metamórficas e nas ígneas.
Se por um lado o armazenamento e circulação de água subterrânea dependem da porosidade e da permeabilidade das formações, por outro esta ao circular vai interferir nestas propriedades porque ao longo do seu percurso vai interagindo com as rochas que atravessa, dissolvendo determinadas substâncias e precipitando outras. Por exemplo as grutas são antigas condutas onde a água ao circular foi dissolvendo minerais como a calcite e a dolomite, alargando cada vez mais a conduta. A canalização das habitações muitas vezes está entupida porque a água foi, ao longo do tempo, precipitando calcite nos canos.
Na tabela seguinte encontras os valores de porosidade e permeabilidade de algumas rochas.
| Tipo de rocha | Porosidade (%) | Permeabilidade (m/dia) |
| Cascalheira | 30 | > 1000 |
| Areia | 35 | 10 a 5 |
| Argila | 45 | < 0.001 |
Podemos dizer que existem essencialmente três tipos de aquíferos (figura abaixo):
Porosos, onde a água circula através de poros. As formações geológicas são areias limpas, areias consolidadas por um cimento também chamadas arenitos, conglomerados, etc;
Fracturados e/ou fissurados, onde a água circula através de fracturas ou pequenas fissuras. As formações são granitos, gabros, filões de quartzo, etc;
Cársicos, onde a água circula em condutas que resultaram do alargamento de diaclases por dissolução. As formações são os calcários e dolomitos.
Circulação de água nos meios porosos, fracturados e cársicos.
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Muitas vezes os aquíferos são simultaneamente de mais de um tipo. Por exemplo um granito pode ter uma zona superior muito alterada onde a circulação é feita através dos poros e uma zona inferior de rocha sã onde a circulação é feita por fracturas.
Os calcários e dolomitos podem ser cársicos e fissurados circulando a água através de fissuras da própria rocha e de condutas cársicas.
Fonte: www.igm.ineti.pt
