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O Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral e o uso das águas subterrâneas no oeste de Santa Catarina
Geólogo Luiz Fernando Scheibe
PPGG/GCN/UFSC
Florianópolis, 14/09/201
OBJETIVO PRINCIPAL DA REDE
Fomentar a participação dos pesquisadores
e instituições envolvidas no projeto,
estimulando a cooperação através de
discussões temáticas, seminários,
congressos, participação em eventos e
discussões em fórum de debates on-line, além
da criação de um sistema de gerenciamento
de informações que disponibilizará ao grupo
notícias e artigos acerca de temáticas
relevantes para as pesquisas.
alternativass
O CONTEXTO TECTÔNICO DOS SISTEMAS
AQÜÍFEROS GUARANI E SERRA GERAL EM
SANTA CATARINA: UMA REVISÃO* .
Luiz Fernando Scheibe[1] & Ricardo César Aoki Hirata[2]
* Trabalho referente a estágio de pós-doutorado, da primeiro autor, processo
CNPq 15271/207-7
[1] Departamento de Geociências da UFSC; Pós-doutorando do CNPq no
Departamento de Geologia Sedimentar e Ambiental da USP. R. Cônego
Bernardo, 283, Florianópolis, SC, CEP 88036-570. Tel (48) 3721 8813, Fax (48)
3721 9983, e-mail scheibe@cfh.ufsc.br.
[2] Departamento de Geologia Sedimentar e Ambiental da USP, Instituto de
Geociências, Cidade Universitária, São Paulo, SP. e-mail rhirata@usp.br.
O Sistema Aqüífero Integrado Guarani/Serra Geral
Área Total do Aqüífero
Guarani: 1.100.000 km2
(70,2 % no Brasil)
Área do Aqüífero Serra
Geral: 1.000.000 km2
Área de ocorrência do
Sistema Integrado
Guarani/Serra Geral
em SC:
49.000 km2 (51,0% do
Estado)
Os aqüíferos Guarani e Serra Geral em SCCaracterização Geológica em SC
W E
São Miguel
d´Oeste
JoaçabaCuritibanos
Itajaí
Qualidade das águas superficiais em Santa Catarina
Perfuração de poço na Formação Serra Geral,
entrada da garagem de condomínio residencial
em Chapecó, SC, em maio de 2008.
Foto Luiz Fernando Scheibe
Nesse contexto, em que o ciclo natural das
águas não vem dando conta da reposição das
águas utilizadas, e, especialmente, da
renovação da sua qualidade, cresce cada vez
mais o uso das águas subterrâneas,
especialmente na região oeste de Santa
Catarina e NW do Rio Grande do Sul, e daí a
importância de bem conhecê-las, para melhor
utilizá-las.
O aumento da exploração das águas
subterrâneas, como alternativa à deterioração
da qualidade das águas superficiais, baliza a
necessidade de uma gestão integrada das
águas, inclusive aquelas provindas
diretamente da chuva.
Esta visão aponta na direção contrária à da
privatização deste insumo vital, que tem se
seguido à sua classificação como mercadoria,
ou “commodity”, como está na moda dizer.
O principal estudo hidrogeológico já
executado em Santa Catarina foi o Projeto
Oeste de Santa Catarina – PROESC
(FREITAS et al., 2003). Nesse estudo, que
abrangeu 22.500 km² (23,56% da Superfície
do Estado), foram cadastrados 2.726 poços
tubulares e efetuadas 183 análises químicas
completas de águas desses poços. Em seu
relatório final os autores se referem ao
“Aqüífero Fraturado Serra Geral”,
acentuando que suas características
permitem a captação de águas subterrâneas
satisfatórias para o abastecimento de
comunidades rurais, indústrias e sedes de
pequenos municípios sendo, além disso,
muito exploradas em condomínios
residenciais das principais cidades da região,
inclusive com interferência de poços.
Freitas et al. (2003): “a melhor situação para a
ocorrência de água subterrânea se dá quando há
vários pequenos derrames empilhados, separados
por autobrechas e arenitos intertrápicos,
interceptados por fraturas tectônicas, em terrenos de
topografia suavizada e pouco dissecada”.
No mesmo estudo, aportam informações sobre a
estratigrafia da Formação Serra Geral e as
características das principais litologias constituintes,
em especial, os tipos ácidos – Palmas e Chapecó –
que se situam, na área estudada, numa porção
intermediária, separando uma seqüência de
basaltos inferior de outra superior, sempre com
descontinuidades marcadas pela presença de
rochas sedimentares e até por brechas peperíticas.
PROESC 2002:
Evidências de conexão entre o Aqüífero Serra
Geral e o aqüífero Guarani – Formação Botucatu:
- Termalismo nas águas captadas de poços
tubulares e fontes no aqüífero basáltico;
- Qualidade da água: pH, condutividade elétrica e
temperatura com grande diversidade química,
não compatível com áreas basálticas;
- Presença de águas bicarbonatadas distantes da
área de recarga em afloramento, que sugere a
existência de recarga através do aqüífero
fraturado confinante.
- CONCLUSÃO: A mistura de águas deste
aqüífero com o sobrejacente dá-se através de
fraturamentos (N30-50E e N40-60W) associados
às zonas onde o nível potenciométrico do
aqüífero poroso é menor do que o do aqüífero
fraturado.
Brecha “peperítica” no contato entre derrames da
Serra Geral, revelada na escavação da casa de
força da UHE Foz do Chapecó, no rio Uruguai.
Maio de 2008.
Foto Luiz Fernando Scheibe
No Paraná, Portela Filho et al. (2005) sugerem
uma visão conjunta dos dois sistemas aqüíferos
(SASG e SAG), após um abrangente estudo das
feições estruturais e das características
geoquímicas das águas de centenas de poços
na área do Arco de Ponta Grossa.
Para os autores, a avaliação de dados
hidroquímicos implica na mistura das águas da
Formação Serra Geral com as de outros
aqüíferos sotopostos, sugerindo que o Sistema
Aqüífero Serra Geral (SASG), além de seu
caráter de barreira hidráulica do Sistema
Aqüífero Guarani (SAG), deva ser tratado em
conjunto com o SAG, em conformidade à
provável conexão hidráulica e ao caráter de
similaridade de alguns padrões de fluxo.
No estado de São Paulo o Projeto FRATASG
investigou “A Formação Serra Geral Como
Conexão Hidráulica entre o Sistema Aqüífero
Guarani e a Superfície: Análise Estrutural e
Ensaios In Situ”, que teve como objetivo
identificar e caracterizar os parâmetros
hidráulicos dos caminhos preferenciais de
circulação da água subterrânea através dos
basaltos, os quais estabeleceriam a conexão do
SAG com a superfície do terreno.
Essas pesquisas estão atualmente sendo
continuadas, em novos projetos da USP e do
IGG.
Percolação de água através de fraturas sub-horizontais
no Aqüífero Serra Geral (Obras da UHE Foz do
Chapecó, SC).
Foto: Luiz Fernando Scheibe.
Na tese de doutorado “O Flúor em águas do
Sistema Aqüífero Serra Geral no Rio
Grande do Sul: origem e condicionamento
geológico”, Nanni (2008), acentua que a
similaridade entre composições de águas
encontradas no SASG e no SAG somente
seria possível pela “comunicação hidráulica,
através de grandes fraturas existentes no
basalto, que permitem a ascensão de águas
de aqüíferos sotopostos ao SASG,
constituindo, assim, águas mineralizadas,
oriundas de mistura.”
Distribuição das fácies das águas e sistemas tectônicos de falhas: (1)
Mata-Jaguari, (2) Terra de Areia-Posadas, (3) Perimbó, e (4) Leão. Os
Lineamentos Hidrogeológicos introduzidos pelos autores são:
(5)Fontoura Xavier–Parai e (6) Victor Graef–Barracão. Cf. Nanni et al.,
2008.
Seção geológica mostrando as principais estruturas tectônicas
responsáveis pela ascensão de água subterrânea com alto fluoreto. Cf.
Nanni et al., 2008, modificada de Machado, 2005.
O Sistema Aqüífero Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG).
Foto: Carlos Henrique Fensterseiffer
Em Santa Catarina os
limites das áreas de
afloramento das rochas
vulcânicas da Serra Geral e
dos arenitos da Formação
Botucatu estariam, con-
forme Scheibe e Furtado
(1989), diretamente rela-
cionados a uma série de
lineamentos tectônicos de
grande expressão, resul-
tando numa tectônica de
blocos que afetaria toda a
porção oriental do estado.
Qual seria a situação na
área de ocorrência do
SAIG/SG?
Principais lineamentos na área de ocorrência do SAIG/SG em Santa Catarina
Cf. Nanni, 2012 (inédito)
Densidade dos lineamentos na área de ocorrência do SAIG/SG em Santa
Catarina Cf. Nanni, 2012 (inédito)
Densidade de fraturas
Média
Baixa
Muito baixa
Alta
POÇOS TUBULARES
Subdomínio Cristalino
Subdomínio Depósito Coluvio-Aluviais
Subdomínio Depósito Costeiros
Subdomínio Fm. Permo-Triássico
Subdomínio Fm. Rio Bonito
Subdomínio Gr. Itararé
Subdomínio Guarani
Subdomínio Serra Geral 1
Subdomínio Serra Geral 2
Subdomínio Vulcanossedimentar
DOMÍNOS HIDROGEOLÓGICO (SUBDOMÍNIO)
Os domínios hidrogeológicos do estado de Santa Catarina, com locação dos
poços tubulares utilizados por Cardoso et al. (2007). Modificado de Oliveira
[coord.], 2007.
Perfuração de um Poço Tubular em Chapecó, SC,
pela Empresa Leão Poços Artesianos.
Foto: Luiz Fernando Scheibe.
Locação dos
principais
poços que
atingem o
Aqüífero
Botucatu,
previamente
cadastrados
ou
constantes
do banco de
dados da
Leão Poços
Artesianos,
de Chapecó.
Modificado
de Oliveira
[coord.],
2007.
A continuidade dos estudos da Rede Guarani/Serra
Geral em SC vem propiciando:
- O mapeamento geológico-estrutural, hidrogeológico e de
avaliação de vulnerabilidade dos aqüíferos Guarani e Serra
Geral;
- A análise e monitoramento da qualidade das águas
superficiais e subterrâneas;
- A cartografia do uso da terra nas áreas das bacias
hidrográficas contidas nas áreas de ocorrência do
SAIG/SG, visando estabelecer possíveis fontes de
contaminação e relações diretas com a qualidade das
águas;
- Levantamentos geoquímicos e isotópicos visando a
classificação geoquímica e a verificação da conectividade
entre os sistemas aqüíferos Serra Geral e Guarani;
- O aprimoramento do modelo conceitual dessas duas
unidades no estado de Santa Catarina;
- A divulgação de resultados e interação com órgãos
públicos e comitês de gerenciamento de bacias, no sentido
de promover a gestão integrada dos recursos hídricos
superficiais e subterrâneos.
Temas críticos a considerar na relação das águas
subterrâneas com o tema das Mudanças Climáticas:
Por um lado, a sua grande importância estratégica,
uma vez que, pela baixa velocidade de deslocamento
da água entre os poros das rochas (em parte, como
consequência de sua polaridade), os efeitos das
mudanças no comportamento das precipitações
atmosféricas poderão ser retardados por dezenas ou
até centenas de anos;
OU, dito de outra forma:
No quadro da mudança climática global, é alta a
possibilidade de aumento na freqüência e na
intensidade de situações de crise, e neste caso, a
lentidão dos processos internos dos aquíferos pode
vir a constituir um elemento de estabilização das
possibilidades de abastecimento da água, pelo menos
para as atividades essenciais, tornando-as “reservas
estratégicas” a serem consideradas nas políticas e
planos de remediação, prevenção e mitigação nos
países da América Latina. (SCHEIBE, subm.)
Por outro lado, há que considerar:
Perigo de contaminação, tanto pelos resíduos urbanos
como industriais e dos insumos agrícolas – pesticidas
e fertilizantes;
Perigo de superexplotação, ou seja, a redução da
disponibilidade de água dos aquíferos, sobretudo pela
intensa interferência hidráulica entre poços;
Dificuldades para articulação e fortalecimento
institucional;
Necessidade de melhor conhecimento sobre os
aquíferos;
Maior participação da sociedade no processo de
gestão sustentável em todos os níveis;
E quanto à explotação do Aquífero Guarani (resultados do
PSAG):
Foster et al. (2011a) comentam que, embora o volume total
de água armazenada seja imenso, há restrições nos
volumes exploráveis do SAG, devido a características
geométricas das camadas e hidráulicas da rocha. Definem,
assim, cinco “zonas de gerenciamento do recurso” e
respectivos volumes seguros de extração:
1 - Uma zona “Não Confinada” (ou aflorante), com
renovação significativa pela recarga natural, mas
que apresenta alta vulnerabilidade à poluição
antrópica e potencial redução dos fluxos de base
dos rios, se houver superexplotação;
2 - uma zona “Semiconfinada e Coberta por
(<100m) Basalto”, com possível explotação
sustentável, apesar de sua recarga ser parcial;
3 - uma zona “Confinada Intermediária (<400m) de
Cobertura Basáltica”, sem recarga significativa e
com tempo de residência da água no aquífero maior
do que 10.000 anos;
4 - Zona Confinada Profunda (>400m) de Cobertura
Basáltica, com águas ainda mais antigas
(eventualmente salinizadas ou com excessivo teor
de flúor). Nestas duas últimas zonas, a explotação
seria do tipo “mineração não renovável”, pela total
ausência de processos de renovação da água em
um tempo condizente com novo aproveitamento
dentro do atual processo civilizatório.
5 - Zona “Confinada com Água Subterrânea Salina”,
não potável, que seria restrita regionalmente à área
de ocorrência do SAG na Argentina.
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