Aquífero é uma formação geológica do
subsolo, constituída por rochas permeáveis, que armazena água
em seus poros ou fraturas. Outro conceito refere-se a aquífero como
sendo, somente, o material geológico capaz de servir de depositório
e de transmissor da água aí armazenada. Assim, uma litologia só
será aquífera se, além de ter seus poros saturados
(cheios) de água, permitir a fácil transmissão da água
armazenada.
Um aquífero pode ter extensão de poucos quilômetros
quadrados a milhares de quilômetros quadrados, ou pode, também,
apresentar espessuras de poucos metros a centenas de metros. Etimologicamente,
aquífero significa: aqui = água; fero = transfere; ou do
grego, suporte de água.
Os aquíferos mais importantes do mundo, seja por extensão ou
pela transnacionalidade, são: o Guarani
– Argentina, Brasil, Paraguai, Uruguai (1,2 milhões de km2);
o Arenito Núbia Líbia, Egito, Chade, Sudão (2 milhões
de km2); o KalaharijKaroo -Namíbia, Bostwana, África
do Sul (135 mil km2); o Digitalwaterway vechte – Alemanha, Holanda
(7,5 mil km2); o SlovakKarst-Aggtelek -República Eslováquia
e Hungria); o Praded – República Checa e Polônia (3,3 mil km2);
a Grande Bacia Artesiana (1,7 milhões km2) e a Bacia Murray
(297 mil km2), ambos na Austrália. Em um recente levantamento,
a UNECE da Europa constatou que existem mais de 100 aquíferos transnacionais
naquele continente.
TIPOS DE AQUÍFEROS
A litologia do aquífero, ou seja, a sua constituição
geológica (porosidade/permeabilidade intergranular ou de fissuras)
é que irá determinar a velocidade da água em seu meio,
a qualidade da água e a sua qualidade como reservatório. Essa
litologia é decorrente da sua origem geológica, que pode ser fluvial,
lacustre, eólica, glacial e aluvial (rochas sedimentares), vulcânica
(rochas fraturadas) e metamórfica (rochas calcáreas), determinando
os diferentes tipos de aquíferos.
Quanto à porosidade, existem três tipos aquíferos:
– Aquífero poroso ou sedimentar – é aquele
formado por rochas sedimentares consolidadas, sedimentos inconsolidados ou solos
arenosos, onde a circulação da água se faz nos poros formados
entre os grãos de areia, silte e argila de granulação variada.
Constituem os mais importantes aquíferos, pelo grande volume de
água que armazenam, e por sua ocorrência em grandes áreas.
Esses aquíferos ocorrem nas bacias sedimentares e em todas as várzeas
onde se acumularam sedimentos arenosos. Uma particularidade desse tipo de aquífero
é sua porosidade quase sempre homogeneamente distribuída, permitindo
que a água flua para qualquer direção, em função
tão somente dos diferenciais de pressão hidrostática ali
existente. Essa propriedade é conhecida como isotropia.
– Aquífero fraturado ou fissural – formado por
rochas ígneas, metamórficas ou cristalinas, duras e maciças,
onde a circulação da água se faz nas fraturas, fendas e
falhas, abertas devido ao movimento tectônico. Ex.: basalto, granitos,
gabros, filões de quartzo etc. A capacidade dessas rochas de acumularem
água está relacionada à quantidade de fraturas, suas aberturas
e intercomunicação, permitindo a infiltração e fluxo
da água. Poços perfurados nessas rochas fornecem poucos metros
cúbicos de água por hora, sendo que a possibilidade de se ter
um poço produtivo dependerá, tão somente, desse poço
interceptar fraturas capazes de conduzir a água. Nesses aquíferos,
a água só pode fluir onde houverem fraturas, que, quase sempre,
tendem a ter orientações preferenciais. São ditos, portanto,
aquíferos anisotrópicos. Um caso particular de aquífero
fraturado é representado pelos derrames de rochas vulcânicas basálticas,
das grandes bacias sedimentares brasileiras.
– Aquífero cárstico (Karst) – formado em
rochas calcáreas ou carbonáticas, onde a circulação
da água se faz nas fraturas e outras descontinuidades (diáclases)
que resultaram da dissolução do carbonato pela água. Essas
aberturas podem atingir grandes dimensões, criando, nesse caso, verdadeiros
rios subterrâneos. São aquíferos heterogêneos,
descontínuos, com águas duras, com fluxo em canais. As rochas
são os calcários, dolomitos e mármores.
Quanto à superfície superior (segundo a pressão da água),
os aquíferos podem ser de dois tipos:
– Aquífero livre ou freático – é
aquele constituído por uma formação geológica permeável
e superficial, totalmente aflorante em toda a sua extensão, e limitado
na base por uma camada impermeável. A superfície superior da zona
saturada está em equilíbrio com a pressão atmosférica,
com a qual se comunica livremente. Os aquíferos livres têm
a chamada recarga direta. Em aquíferos livres o nível da
água varia segundo a quantidade de chuva. São os aquíferos
mais comuns e mais explorados pela população. São também
os que apresentam maiores problemas de contaminação.
– Aquífero confinado ou artesiano – é aquele
constituído por uma formação geológica permeável,
confinada entre duas camadas impermeáveis ou semipermeáveis. A
pressão da água no topo da zona saturada é maior do que
a pressão atmosférica naquele ponto, o que faz com que a água
ascenda no poço para além da zona aquífera. O seu
reabastecimento ou recarga, através das chuvas, dá-se preferencialmente
nos locais onde a formação aflora à superfície.
Neles, o nível da água encontra-se sob pressão, podendo
causar artesianismo nos poços que captam suas águas. Os aquíferos
confinados têm a chamada recarga indireta e quase sempre estão
em locais onde ocorrem rochas sedimentares profundas (bacias sedimentares).
O aquífero semi-confinado que é aquele que se encontra limitado
na base, no topo, ou em ambos, por camadas cuja permeabilidade é menor
do que a do aquífero em si. O fluxo preferencial da água
se dá ao longo da camada aquífera. Secundariamente, esse
fluxo se dá através das camadas semi-confinantes, à medida
que haja uma diferença de pressão hidrostática entre a
camada aquífera e as camadas subjacentes ou sobrejacentes. Em certas
circunstâncias, um aquífero livre poderá ser abastecido
por água oriunda de camadas semiconfinadas subjacentes, ou vice-versa.
Zonas de fraturas ou falhas geológicas poderão, também,
constituir-se em pontos de fuga ou recarga da água da camada confinada.
Em uma perfuração de um 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 potenciométrico e o furo é artesiano.
Numa perfuração de um aquífero livre, o nível
da água não varia porque corresponde ao nível da água
no aquífero, isto é, a água está à mesma
pressão que a pressão atmosférica. O nível da água
é designado então de nível freático.
ÁREAS DE REABASTECIMENTO E DESCARGA DO AQUÍFERO
Um aquífero apresenta uma reserva permanente de água e uma
reserva ativa ou reguladora que são continuamente abastecidas através
da infiltração da chuva e de outras fontes subterrâneas.
As reservas reguladoras ou ativas correspondem ao escoamento de base dos rios.
A área por onde ocorre o abastecimento do aquífero é
chamada zona de recarga, que pode ser direta ou indireta. O escoamento de parte
da água do aquífero ocorre na zona de descarga.
Zona de recarga direta: é aquela onde as águas
da chuva se infiltram diretamente no aquífero, através de
suas áreas de afloramento e fissuras de rochas sobrejacentes. Sendo assim,
a recarga sempre é direta nos aquíferos livres, ocorrendo
em toda a superfície acima do lençol freático. Nos aquíferos
confinados, o reabastecimento ocorre preferencialmente nos locais onde a formação
portadora de água aflora à superfície.
Zona de recarga indireta: são aquelas onde o reabastecimento
do aquífero se dá a partir da drenagem (filtração
vertical) superficial das águas e do fluxo subterrâneo indireto,
ao longo do pacote confinante sobrejacente, nas áreas onde a carga potenciométrica
favorece os fluxos descendentes.
Zona de descarga: é aquela por onde as águas
emergem do sistema, alimentando rios e jorrando com pressão por poços
artesianos.
As maiores taxas de recarga ocorrem nas regiões planas, bem arborizadas,
e nos aquíferos livres. Nas regiões de relevo acidentado,
sem cobertura vegetal, sujeitas a práticas de uso e ocupação
que favorecem as enxurradas, a recarga ocorre mais lentamente e de maneira limitada
(REBOUÇAS et al., 2002).
Sob condições naturais, apenas uma parcela dessas reservas reguladoras
é passível de exploração, constituindo o potencial
ou reserva explotáveL Em geral, esta parcela é calculada entre
25% e 50% das reservas reguladoras (REBOUÇAS, 1992 citado em ANA, 2001).
Esse volume de explotação pode aumentar em função
das condições de ocorrência e recarga, bem como dos meios
técnicos e financeiros disponíveis, considerando que a soma das
extrações com as descargas naturais do aquífero para
rios e oceano, não pode ser superior à recarga natural do aquífero.
FUNÇÕES DOS AQUÍFEROS
Além de suprir água suficiente para manter os cursos de águas
superficiais estáveis (função de produção),
os aquíferos também ajudam a evitar seu transbordamento,
absorvendo o excesso da água da chuva intensa (função de
regularização). Na Ásia tropical, onde a estação
quente pode durar até 9 meses e onde as chuvas de monção
podem ser bastante intensas, esse duplo serviço hidrológico é
crucial (SAMPAT,2001).
Segundo o mesmo autor, os aquíferos também proporcionam
uma forma de armazenar água doce sem muita perda pela evaporação
– outro serviço particularmente valioso em regiões quentes, propensas
à seca, onde essas perdas podem ser extremamente altas. Na África,
por exemplo, em média, um terço da água extraída
de reservatórios todo ano perde-se pela evaporação. Os
pântanos, habitats importantes para as aves, peixes e outras formas de
vida silvestre, nutrem-se, normalmente, de água subterrânea, onde
o lençol freático aflora à superfície em ritmo constante.
Onde há muita exaustão de água subterrânea, o resultado
é, frequentemente, leitos secos de rios e pântanos ressecados.
Portanto, os aquíferos podem cumprir as seguintes funções:
– Função de produção: corresponde
à sua função mais tradicional de produção
de água para o consumo humano, industrial ou irrigação.
– Função de estocagem e regularização:
utilização do aquífero para estocar excedentes
de água que ocorrem durante as enchentes dos rios, correspondentes à
capacidade máxima das estações de tratamento durante os
períodos de demanda baixa, ou referentes ao reuso de efluentes domésticos
e/ ou industriais.
– Função de filtro: corresponde à utilização
da capacidade filtrante e de depuração bio-geoquímica do
maciço natural permeável. Para isso, são implantados poços
a distâncias adequadas de rios perenes, lagoas, lagos ou reservatórios,
para extrair água naturalmente clarificada e purificada, reduzindo substancialmente
os custos dos processos convencionais de tratamento.
– Função ambiental: a hidrogeologia evoluiu
de enfoque naturalista tradicional (década de 40) para hidráulico
quantitativo até a década de 60. A partir daí, desenvolveu-se
a hidroquímica, em razão da utilização intensa de
insumos químicos nas áreas urbanas, indústrias e nas atividades
agrícolas. Na década de 80 surgiu a necessidade de uma abordagem
multidisciplinar integrada da geohidrologia ambiental.
– Função transporte: o aquífero
é utilizado como um sistema de transporte de água entre zonas
de recarga artificial ou natural e áreas de extração excessiva.
– Função estratégica: a água contida
em um aquífero foi acumulada durante muitos anos ou até séculos
e é uma reserva estratégica para épocas de pouca ou nenhuma
chuva. O gerenciamento integrado das águas superficiais e subterrâneas
de áreas metropolitanas, inclusive mediante práticas de recarga
artificial com excedentes da capacidade das estações de tratamento,
os quais ocorrem durante os períodos de menor consumo, com infiltração
de águas pluviais e esgotos tratados, originam grandes volumes hídricos.
Esses poderão ser bombeados para atender o consumo essencial nos picos
sazonais de demanda, nos períodos de escassez relativa e em situações
de emergência resultantes de acidentes naturais, como avalanches, enchentes
e outros tipos de acidentes que reduzem a capacidade do sistema básico
de água da metrópole em questão.
– Função energética: utilização
de água subterrânea aqueci da pelo gradiente geotermal como fonte
de energia elétrica ou termal.
– Função mantenedora: mantém o fluxo
de base dos rios.
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Nota: O livro O Aquífero Guarani, é de
autoria Nádia Rita Boscardin Borguetti, José Roberto Borghetti e
Ernani Francisco da Rosa Filho