Aspectos geoambientais e cartografia de vulnerabilidade das Termas - Caldas do Cró com recurso aos Sistemas de Informação Geográfica

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2 Aspectos geoambientais e cartografia de vulnerabilidade das Termas - Caldas do Cró com recurso aos Sistemas de Informação Geográfica V. M. PISSARRA CAVALEIRO Professor Auxiliar, Universidade da Beira Interior, Calçada Fonte do Lameiro, 6200 Covilhã, , cavaleiro@ubi.pt L. M. FERREIRA GOMES Professor Associado, Universidade da Beira Interior, Calçada Fonte do Lameiro, 6200 Covilhã, , lmfg@ubi.pt J. F. M. COSTA RISCADO Eng.º Civil, Universidade da Beira Interior, Calçada Fonte do Lameiro, 6200 Covilhã, , jose.riscado@netc.pt Resumo Neste trabalho procedeu-se à inventariação dos aspectos geoambientais mais relevantes da área de influência das Termas das Caldas do Cró, assim como à avaliação dos riscos ligados à contaminação dos solos e das águas subterrâneas na mesma área. Para o efeito foi elaborada uma cartografia de vulnerabilidade, abrangendo o local das captações existentes ACP1 e ACP2, do risco de contaminação, assim como da saúde pública. Por fim apresenta-se a delimitação dos perímetros de protecção destas captações, utilizando uma metodologia apoiada nos Sistemas de Informação Geográfica (SIG). Palavras Chave: Aspectos geoambientais; contaminação; vulnerabilidade; perímetros de protecção; SIG 1

3 1 INTRODUÇÃO As termas do Cró estão localizadas na margem direita do vale da ribeira de Boi, a 1000 metros aproximadamente da confluência deste afluente com o rio Côa, folha 215 da carta 1/25000 dos Serviços Cartográficos do Exército como se apresenta na Figura 1. Figura 1 Localização da área de concessão das Termas do Cró 2

4 2 ASPECTOS GEOLÓGICOS E GEOMOFOLÓGICOS Geologicamente a região das termas está cartografada na carta geológica de Portugal à escala 1/ como pertencente ao maciço Hespérico, de idade Paleozóica ou mais antiga. Os terrenos Paleozóicos enquadram-se na Zona Centro Ibérica. Estes terrenos apresentam uma estrutura condicionada pelas fases de deformação dúctil da orogenia Hercínica, que regionalmente apresenta uma clara predominância dos efeitos da 1º fase. A litologia predominante na área em questão é um granito monzonítico de grão grosseiro a médio com tendência porfiróide, como se pode observar no levantamento efectuado à escala 1/500 da Figura 2. As aluviões são de reduzida espessura, inferior a um metro e os terraços fluviais encontram-se mal conservados devido à agricultura ali praticada em tempos mais recuados. No que diz respeito à tectónica a região denuncia uma forte acção destes agentes internos, em virtude dos rios da região seguirem direcções tectónicas preferenciais. Estas acções tectónicas deram origem a uma fracturação interna do maciço e permitiram a instalação de filões pegmatíticos e aplitopegmatíticos ao longo das fracturas como se pode observar nos log s das sondagens AC1 e AC2 efectuadas no local das termas. Também acções tectónicas relacionadas com a orogenia alpina deram origem à instalação de filões hipotermais de quartzo como é o caso de um grande filão de quartzo no Seixo do Côa que atravessa praticamente toda a zona das termas numa direcção NE-SW. A condicionante da emergência é um nó tectónico. As falhas que originam este nó tectónico apresentam uma orientação W-E e NNE-SSW, paralela ao grande acidente tectónico que é designado por Falha do Côa-Sabor. As águas minerais sulfúreas no sítio de Fonte Santa (Almeida) e uma emergência no sítio da Vila do Touro cinco quilómetros a montante desta captação podem ajudar a compreender o modelo geoestrutural desta região. A fracturação do maciço a nível da zona de recarga é elevada permitindo supor capacidades importantes a nível da função transmissiva do reservatório. Em termos geomorfológicos a área das Termas do Cró apresenta uma topografia bastante acidentada com a existência de numerosos cabeços graníticos encimados por caos de blocos, como se pode observar no Modelo Digital de Terreno do local das Termas do Cró (Figura 3). A ribeira de Boi a montante das termas, corre num vale aberto pouco profundo, com uma orientação W-E, para na área das termas sofrer um estrangulamento, mudar de direcção brusca para N-S e de seguida retomar a direcção W-E até à confluência com o rio Côa num vale profundo e estreito. 3

5 Figura 2 Esboço geológico do local das Termas do Cró

6 Figura 3 Modelo digital de terreno do local em estudo com a localização das captações.

7 3 ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS A zona das termas do Cró pertence a uma sub-bacia hidrográfica com uma área de 8017 ha aproximadamente, cortada por inúmeras linhas de água, tributárias da ribeira de Boi e afluentes da margem esquerda do Rio Côa. Estas linhas de água, apresentam um caudal reduzido nos meses de Verão, e após um período de fortes precipitações têm um caudal significativo podendo originar inundações. Os aspectos hidrogeológicos são condicionados por três grandes factores: 1 a elevada pluviosidade da região conferem-lhe condições hidrogeológicas bastante favoráveis. O balanço hidrológico sequencial mensal efectuado para a zona aponta para valores de precipitação na ordem de 784 mm e de evapo-transpiração na ordem de 451 mm. 2 infiltração de águas meteóricas na bacia da ribeira de Boi e circulação ao longo de falhas profundas em meio predominantemente granítico e emergência em nó tectónico NNW/WE. Trata-se de típica circulação fissural profunda em meio granítico. 3 interferência na zona da antiga nascente com águas superficiais nomeadamente da ribeira de Boi em virtude das ascendências da água mineral ao longo de filões pegmatíticos e aplitícos. O reservatório hidromineral situa-se a uma profundidade aproximada de 55 metros no local do furo ACP2, numa formação de granito porfiróide de grão grosseiro γπ g,. Nos dados das sondagens ACP1, AC1, AC2 e da captação tradicional observa-se que o reservatório encontra-se praticamente à superfície à cota da ribeira de Boi. As sondagens efectuadas em outros furos no local das termas (AC1, AC2, ACP1 e nascente tradicional) permitiram a avaliação hidrodinâmica da zona de descarga do aquífero hidromineral. Assim efectuou-se a simulação do fluxo para o furo ACP2 com o método de Theiss (aproximação Cooper-Jacob) e com observação no furo ACP1, tendo-se obtido resultados de transmissividade (T) entre 32 m 2 /dia para a fracturação principal e de 29 m 2 /dia para a fracturação elementar do sistema hidrogeológico. O coeficiente de armazenamento (S) é de 3.6 x Estes resultados permitiram comprovar o carácter confinado do sistema hidromineral. De modo a se poder conhecer de forma mais precisa da situação hidrogeológica da área envolvente das termas do Cró, efectuou-se um levantamento dos diversos pontos de água existentes. No total foram inventariados 288 pontos de água do tipo poços e nascentes para a área da bacia hidrográfica. Na área da concessão propriamente dita, inventariaram-se apenas dois designados de P1 e P2, tendo sido efectuadas medições de ph, condutividade e temperatura de maneira a ter-se uma noção mais completa do modelo hidrogeológico preconizado da região. Designação Quadro 1 Dados obtidos nos dois poços inventariados na área de concessão. Coordenadas M P Cota (m) Temp. (ºC) Condutividade (μs/cm) P P ph Prof. (m) NHE 6

8 3.1 Modelo hidrogeológico O modelo conceptual elaborado (Figura 4) parece ser idêntico ao que muitos autores preconizam para as águas minerais sulfúreas da província hidrogeoquímica da Zona Centro Ibérica. A composição gasosa, química e temperatura (o seu carácter redutor; o ph acentuadamente alcalino e temperaturas de emergência normalmente acima da temperatura média anual do ar da região do Cró) só tem aplicação se se admitir a existência de processos magmáticos em profundidade. A mineralização desta água subterrânea pode explicar-se por dissolução das rochas envolvidas e pelo tempo de residência da água nos circuitos que regra geral estão intimamente ligados a plutões graníticos. Furo ACP2 (m) Zona muito alterada Zona muito fracturada NaCl CO 2 Recarga H S 2 50º 100º Aquífero confinado (circulação fissural) Zona de fusão dos materiais da parte inferior da crosta 200º ROCHAS - DISSOLUÇÃO HCl H O 2 CO 2 SO 2 400º MAGMA (m) Figura 4 Modelo conceptual elaborado do sistema hidrotermal das Caldas do Cró 7

9 As nascentes aparecem ligadas a falhas de expressão regional reactivadas no Terciário e Quaternário com movimentação de um modo geral de rifting e uplift, como refere Baptista et al. (1993) onde houve condições estruturais favoráveis à condução de fluídos; a perturbação da crosta não chegou para abrir caminhos à ascensão de penachos mantélicos, ainda que sejam suficientes para a subida de voláteis quentes e funcionamento de correntes de convecção. Este modelo em que o CO2, e provavelmente também o Flúor vêm fundamentalmente do manto, e o H2S, assim como o NaCl, o Boro, o Brometo, bem como outros elementos tais como o Potássio e o Lítio, vêm de uma fusão parcial de níveis da crosta induzida pelo calor do penacho mantélico. Esta ascensão produz arqueamento da crosta e consequente fracturação gerando descompressão e provocando a fusão parcial das rochas sobrejacentes. Embora, os grandes deslizamentos de direcção NNE-SSW (Falha Côa-Sabor) pareça ser determinante para a ascensão dos fluídos à escala regional, na área de emergência do Cró, a nascente é controlada por fracturas conjugadas, transversais, não muito longe do cruzamento com a grande Falha. Em síntese a recarga ocorre ao longo de toda a bacia com uma área de 8017 ha, infiltrando-se a uma profundidade considerável no maciço bastante fracturado para que os fluídos quentes possam ascender em segmentos abertos das megafracturas em compressão e acabando por ascender também nas fracturas em distensão, vulgarmente designadas por nó tectónico ou seja nas fracturas conjugadas. 4 VULNERABILIDADE E RISCO DE POLUIÇÃO Uma vez que os problemas ambientais têm uma marcada natureza espacial, a realização de estudos desta natureza obriga à manipulação de uma quantidade significativa de informação geográfica, situação esta que com o uso dos Sistemas de Informação Geográfica se torna muito mais simples de resolver. Foi dentro desta filosofia que se elaboraram uma série de cartas temáticas com recurso aos Sistemas de Informação Geográfica, e que permitiram no final elaborar a carta de vulnerabilidade para a zona das Termas das Caldas do Cró. 4.1 Ocupação do solo Por forma a se poder ter uma ideia sobre a ocupação dos solos da bacia onde se encontra inserida as Termas das Caldas do Cró, elaborou-se uma carta de ocupação do solo com base no Inventário Cartográfico do Programa Corine, Projecto Land Cover, apoiada em imagens adquiridas pelo satélite Landsat 5 (em 1985) e produzida pelo Centro Nacional de Informação Geográfica (CNIG) à escala 1/ Os dados recolhidos foram introduzidos e manuseados no Sistema de Informação Geográfica (SIG) por intermédio do software ArcView versão 3.2. Na carta de ocupação do solo, representou-se de forma sintética, alguns dados extraídos da carta de ocupação dos solos do Programa Corine, nomeadamente: - Zona florestal - Zona Urbana - Zona de actividade industrial - Zona de vegetação herbácea 8

10 A elaboração da carta de ocupação do solo permitiu constatar que são as zonas destinadas à agricultura e às zonas de floresta que ocupam maior extensão cerca de 90% da área total da bacia. Daqui se conclui tratar-se de uma área por tradição agro-florestal, que foi submetida ao longo dos tempos à pressão de um crescimento/desenvolvimento acelerado e não planeado. Por outro lado o conjunto de manchas industriais existentes são de reduzida expressão, podendo-se referir a zona de actividade extractiva de caulinos na Fonte da Cal (Penalobo) e de extracção de areias no Alto de Pega, e não constituem preocupação devido ao seu licenciamento e controlo por parte das entidades oficiais. 4.2 Actividades antrópicas Dentro da sub-bacia da ribeira do Boi, encontram-se inseridas 9 sedes de freguesia, com uma densidade populacional baixa para a área de estudo, no entanto nos meses de verão essa população possa triplicar devido a toda uma população de cariz veraneante e emigrante. A contaminação/poluição doméstica provocada pela descarga de efluentes líquidos não tratados ou com tratamento deficiente nos meios hídricos devido à inexistência de infra-estruturas de saneamento básico, é de referir que apenas duas freguesias Pêga e Pousafoles do Bispo se apresentam ligadas a sistemas públicos de drenagem de águas residuais e por sua vez ligada a estações de tratamento, e pela rejeição de resíduos sólidos em lixeiras a céu aberto, permite o escoamento dos produtos resultantes da degradação desses materiais para os cursos de água ou a sua infiltração podendo por em risco as águas subterrâneas. Estas e outras actividades antrópicas foram identificadas e cartografadas numa carta de actividades antrópicas. 4.3 Carta de Vulnerabilidade Interpretar conjunto de dados, entre eles resultados analíticos de vários elementos químicos, pode ser um tanto difícil devido à grande quantidade de elementos e/ou de amostras envolvidas. Uma das abordagens adoptadas na simplificação de dados multivariados consiste na determinação de índices (Tomlinson et al. 1980) que integram a informação referente a cada amostra num só valor, o qual pode ser utilizado na interpretação para fins comparativos. Este índice de contaminação (IC) baseado na filosofia proposta por Chow et al (1996) pode ser determinado a nível local, de uma zona ou de uma região e o seu valor permite dar uma ideia do grau de enriquecimento/contaminação múltipla. A expressão que permite chegar ao valor de IC de cada amostra é IC = teor de metal valor de fundo N = FC N onde FC é o factor de contaminação de cada metal e N é o número total de elementos químicos analisados. A cartografia de várias classes de IC permite evidenciar a degradação progressiva da qualidade dos sedimentos. Uma vez que não se dispunha de dados suficientes para se poder utilizar a metodologia atrás referida, optou-se por utilizar uma metodologia diferente, fazendo uso dos SIG s e através das cartas de factores elaboradas proceder à soma do conjunto dos atributos, obtendo-se deste modo a carta de vulnerabilidade à contaminação/poluição para o aquífero das Termas das Caldas do Cró tal como se apresenta na Figura 5. 9

11 Figura 5 Carta de Vulnerabilidade à Contaminação/Poluição do aquífero das Termas das Caldas do Cró

12 A primeira carta de factores realizada foi a carta litológica onde se atribui pesos às litologias em função da sua permeabilidade, sendo que às zonas de aluvião e terraços fluviais pela sua alta permeabilidade se atribuiu um peso mais penalizante. Seguidamente elaboraram-se as cartas de ocupação do solo e de actividades antrópicas e da mesma forma se atribuíram pesos, sendo que uma vez mais se atribuíram pesos mais penalizantes às zonas consideradas mais susceptíveis de produzirem poluição como sejam as zonas urbanas pelas razões anteriormente apontadas e zonas de pastagens. Seguidamente efectuou-se o cruzamento da informação contida nas diferentes cartas donde resultou a carta de vulnerabilidade com três níveis de vulnerabilidade (alta, média e baixa) como se pode observar na Figura 5. 5 PERÍMETROS DE PROTECÇÃO São variados os sistemas de avaliação de vulnerabilidade que têm sido desenvolvidos ao longo dos anos por diversos autores, podendo-se citar Albinet et al. (1970), Haertle (1983), Aller et al. (1987) e Foster (1987). Alguns destes sistemas de avaliação de vulnerabilidade, recorrem a índices de vulnerabilidade através dos quais se pretende quantificar e produzir a cartografia mais objectiva. De entre os vários métodos, uns permitem efectuar uma análise mais quantitativa, como é o caso do método do raio fixo, método este recomendado no Decreto-lei 382/99 de 22 de Setembro para a definição das áreas de protecção de captações, outros por outro lado permitem fazer uma análise mais qualitativa sendo que um dos mais utilizados nos Estados Unidos e Canadá é o chamado Índice DRASTIC, desenvolvido por Aller et al. (1987) USEPA. Foram exactamente os métodos atrás citados (Raio Fixo e Índice DRASTIC) os utilizados no presente trabalho para efectuar o cálculo da vulnerabilidade e posterior definição das zonas imediata, intermédia e afastada do Perímetro de Protecção das Termas das Caldas do Cró. No aplicação do método do raio fixo, determina-se o raio para a zona imediata, intermédia e alargada em função do tipo de sistema aquífero considerado. No caso presente considerou-se o sistema de suporte litológico do aquífero como sendo constituído por formações ígneas fissuradas, tendo-se obtido os valores apresentados no Quadro 2. Quadro 2 Valores obtidos para as diferentes zonas de protecção através do método do raio fixo. Zona de protecção Q (m 3 /dia) t (dia) n (%) H (m) ri(t) (m) Raio a considerar Imediata m Intermédia m Alargada m A aplicação do Índice DRASTIC é efectuada através da atribuição de valores de 1 a 10 a cada um dos parâmetros intervenientes no método, em função das condições locais da zona em estudo, sendo que valores elevados correspondem a uma maior vulnerabilidade. 11

13 O índice local é o resultado do somatório dos índices parciais que se obtêm multiplicando o valor atribuído no parâmetro pelo seu peso relativo, sendo que cada parâmetro tem um peso prédeterminado em função da sua importância relativa na quantificação da vulnerabilidade. O valor do índice DRASTIC varia entre o mínimo de 23 e o máximo de 226. Os valores obtidos para o presente estudo apresentam-se no Quadro 3 Quadro 3 Valores obtidos do Índice DRASTIC para o local objecto do presente estudo.. Índice DRASTIC Unidade Parâmetro Caracterização Valor Peso Vulnerabilidade Solo residual de granito Granito Parcial Total Solo residual Ausente % Ígneas Baixa Granito Ausente % Ígneas < Baixa Tendo em atenção as características referidas no modelo conceptual da avaliação das influências quantitativas (raio fixo) e qualitativas (DRASTIC), admitindo que as características de permeabilidade do terreno asseguram boas condições de filtração e ainda as características de vulnerabilidade à contaminação/poluição da zona atrás apresentadas, definiram-se as zonas de protecção imediata, intermédia e afastada das Termas das Caldas do Cró, que se apresentam na Figura 6. 12

14 Figura 6 Zonas de protecção para as Termas das Caldas do Cró 13

15 6 CONCLUSÕES O trabalho efectuado permitiu verificar que o uso dos Sistemas de Informação Geográfica, facilita bastante o tratamento do grande volume de informação necessário para uma correcta elaboração de cartas de vulnerabilidade, assim como permite uma mais correcta sobreposição dos diferentes mapas de factores que contribuem ou condicionam essa mesma vulnerabilidade. Deve-se também referir, que a elaboração destas cartas de vulnerabilidade à poluição, servem de suporte a uma mais correcta definição das diversas área de protecção às captações, uma vez que além dos dados provenientes dos métodos de cálculo da vulnerabilidade (raio fixo e DRASTIC) se tem também os dados fornecidos pela carta de vulnerabilidade à contaminação/poluição elaborado em SIG, podendo-se assim cobrir zonas não detectadas pelos outros métodos. BIBLIOGRAFIA 1. Albinet, M. e Margat J. (1970). Cartographie de la vulnerabilité à la pollution des nappes d eau souterraie, Bull. BRGM Section III, n.º Aller, L. et al. (1987). A Standardized system for evaluation of groundwater pollution potencial using hidrologic setting. NWWA, NTIS, OIH,USA. 3. Foster, S. S. D. (1987). Fundamental concepts in Aquifer vulnerability pollution risk and protection strategy, Noordwijk, Holand. 4. Haertle, A. (1983). Method of working and employment of EDP during preparation of groundwater vulnerability maps. IAHS Publ