UTILIZAÇÃO DO GEOPROCESSAMENTO NA ANÁLISE DO NÍVEL ESTÁTICO DO AQUÍFERO BEBERIBE NA REGIÃO DO BAIXO CURSO DO RIO PARAÍBA

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1 UTILIZAÇÃO DO GEOPROCESSAMENTO NA ANÁLISE DO NÍVEL ESTÁTICO DO AQUÍFERO BEBERIBE NA REGIÃO DO BAIXO CURSO DO RIO PARAÍBA Marcondes Loureiro de Carvalho Batista Pesquisador e Mestre em Engenharia Civil e Ambiental da UFCG, Av. Aprígio Veloso, Bloco CR Campina Grande-PB marcondesloureiro@gmail.com Danniel Cláudio de Araujo Mestrando em Engenharia Civil e Ambiental da UFCG, Av. Aprígio Veloso, Bloco CR - Campina Grande- PB dannielclaudio@gmail.com Maria Adriana de Freitas Mágero Ribeiro Mestranda em Engenharia Civil e Ambiental daufcg, Av. Aprígio Veloso, Bloco CR -Campina Grande- PB drickadefreitas@yahoo.com.br Dayse Luna Barbosa Professora Adjunta da UFCG, Av. Aprígio Veloso, 882- Bloco CR - Campina Grande-PB Fone: (83) dayseluna@yahoo.com.br Resumo: A explotação desordenada tem comprometido os aspectos quantitativos e qualitativos das águas subterrâneas. Observa-se também a ausência de controle da regulamentação para a explotação desses recursos, em que sejam consideradas as suas especificidades. Este artigo apresenta a análise da variação dos níveis estáticos (NE), a partir de medições em diferentes períodos, como abordagem inicial para o entendimento do seu comportamento. Os resultados obtidos indicam que a maior parte dos poços com captação na área de estudo (aquífero Beberibe) sofreram variações significativas nas regiões urbanas, onde a explotação é realizada com maior intensidade, o que poderá implicar ao longo do tempo em uma superexplotação. Abstract: The disorderly exploitation has compromised the quality and quantity of groundwater. It was also noted the absence of regulations to control the exploitation of these resources, in which the specifics of such an appeal are considered. This article presents the analysis of changes in static levels (NE), from measurements in different periods, an initial approach to understanding their behavior. The results indicate that most of the wells in the catchment area (aquifer Beberibe) show significant variation in urban areas, where the exploitation is carried out with greater intensity, which may lead over time in an overexploitation. Palavras-chave: Nível estático, Sistema de informações geográficas, águas subterrâneas. 1. Introdução As águas subterrâneas representam cerca de 96% de toda a água doce disponível para consumo e têm sido responsáveis pela garantia da sobrevivência de parte da população mundial. As características distributivas ocupam áreas muito maiores do que a calha de um rio

2 ou lagoa, permitindo a perfuração de poços nos locais onde as demandas ocorrem. Observa-se que quando as instalações de aproveitamento de águas subterrâneas são operadas adequadamente, os impactos ambientais provocados são mínimos, se comparados àqueles causados por barragens. Em relação aos custos de exploração e manutenção, geralmente são inferiores aos necessários para as obras de captação, armazenamento e transporte de águas superficiais (MMA, 2007). O incremento considerável na utilização das águas subterrâneas como fonte de abastecimento, está associada a sua qualidade e aos avanços nas técnicas de perfuração de poços. No Brasil as águas subterrâneas suprem uma quantidade significativa das necessidades hídricas de algumas cidades, como por exemplo, Ribeirão Preto-SP, Maceió-AL, Mossoró- RN e Manaus-AM, e vêm sendo também cada vez mais utilizadas, como fonte alternativa ou complementar de abastecimento, em cidades como Recife-PE e João Pessoa-PB (IBGE, 2000). A complexidade nas metodologias exigidas para a avaliação da explotação sustentável das águas subterrâneas, associada a ausência de monitoramento e de medidas que previnam a poluição, tem ampliado o risco de superexplotação, exaustão e contaminação dos aquíferos. Na literatura foram observados alguns problemas relacionados a superexplotação e a qualidade das águas, por exemplo, na área urbana de Ribeirão Preto, onde a explotação de água subterrânea, aliada ao grande número de poços e ao incremento de fontes potencialmente poluidoras instaladas sobre o aquífero, tem causado a interferência entre os cones de depleção dos poços e o rebaixamento da superfície piezométrica (Chaves, 2008). A superexplotação das águas do Aquífero Beberibe em Recife, acarretou o rebaixamento dos níveis e a intrusão da cunha salina, em função da execução descontrolada de poços, além do problema ambiental causado por captações antigas, bem como pela contaminação por nitrato, a qual ocorre em diversos locais da Região Metropolitana do Recife, (ABAS, 2009). Este artigo tem por objetivo apresentar o nível estático dos poços no Aquífero Beberibe, situado na Bacia Sedimentar Costeira do Baixo Curso do rio Paraíba, na Paraíba em difererentes períodos, como uma forma de analisar a evolução do rebaixamento da superfície piezométrica a partir de poços localizados nos municípios de João Pessoa e Cabedelo (cidades situadas na área de estudo). 2. Metodologia 2.1. Área de estudo A área de estudo está inserida na Bacia Sedimentar Costeira do Baixo Curso do rio Paraíba, estado da Paraíba (Figura 1(a)). É individualizada pela falha tectônica de Cabedelo a oeste, pelo oceano Atlântico ao norte e a leste e pelo divisor de bacia do rio Gramame ao sul. A área totaliza 169,40 km², abrangendo os municípios de João Pessoa e Cabedelo. Apresenta uma quantidade significativa de poços cadastrados, os quais são utilizados para os mais diversos usos. Esta área também apresenta grande concentração de fontes poluidoras de águas subterrâneas, pois abrange a Região Metropolitana de João Pessoa.

3 (a) Figura 1 (a) Área de estudo; (b) Mapa de distribuição superficial das Formações Geológicas da área estudada. Em relação às suas características hidrogeológicas, a área estudada situa-se sobre o sistema aquífero Pernambuco-Paraíba que tem por arcabouço geológico a bacia sedimentar homônima. Trata-se de uma bacia de origem tectônica (semi-graben) preenchida por sedimentos continentais e marinhos constituintes das Formações: Beberibe Inferior, de arenitos de granulometria variada, com base de conglomerados; e Beberibe Superior, também denominada Itamaracá, composta em sua maior parte de arenitos calcíferos, com intercalações de litologias pelíticas; todas estas formações de idades Cretáceas (Figura 1 (b)). Elas são cobertas, em sua parte mais litorânea, pela Formação Barreiras, originada no Terciário e por sedimentos fluvio-marítimos (areias, calcários conchíferos, etc.), aluviais (areias, siltes e argilas) e de praias (areias finas), inclusive dunas, de idades Quaternárias. Falhamentos desenvolvidos durante e após o processo de sedimentação desempenharam um importante papel na hidrogeologia regional e local do sistema aquífero. Observa-se que a falha de gravidade de Cabedelo preservou todo o pacote de sedimentos depositados na bacia. Assim, ocorrem nesta área dois subsistemas aquíferos: um sistema livre ou não-confinado contido na Formação Barreiras e nos sedimentos flúviomarítimos constituinte da Planície Costeira e nas areias aluviais e de praias, possuindo espessura entre 20 e 70 metros; e um subsistema confinado, sotoposto, contido nas Formações Beberibe Inferior e Superior, com espessura entre 200 e 350 metros, tendo como camada confinante superior a formação Gramame e o Cristalino como embasamento confinante inferior (Figura 2). O subsistema confinado é representado pela formação Beberibe (superior e inferior), apresenta-se na área de estudo com uma boa qualidade de água, fator este que justifica a alta demanda para suprir os diversos usos dos recursos hídricos, em particular o abastecimento urbano e industrial da região (Batista, 2010). (b)

4 Figura 2 Distribuição vertical dos sistemas hidrogeológicos da área de estudo (Batista, 2010) Medição de Níveis Estáticos dos Poços O objetivo da medição dos níveis estáticos foi analisar a variação da superfície potenciométrica do aquífero em estudo. Foram realizadas três campanhas de medições de níveis estáticos, conforme a Tabela 1 a seguir. Tabela 1 Campanha de Medições dos níveis estáticos dos poços analisados Campanha de Medições Poços Poços dos Níveis estáticos dos Data visitados medidos poços* 1 Julho/ Outubro/ Setembro/ * Todos os poços medidos pertencem a Companhia de Água e Esgotos da Paraíba (CAGEPA) Com o objetivo de verificar o comportamento dos níveis freáticos nos poços através da medição, foi solicitado à companhia de abastecimento (CAGEPA) o desligamento do bombeamento durante 24 horas antes da medição, para que fosse possível representar os níveis estáticos e não os níveis dinâmicos. Vale salientar que alguns poços observados na primeira campanha não puderam ser visitados nas campanhas seguintes, visto que sua paralisação afetaria o abastecimento público. Apenas os poços que tiveram as medições nas três campanhas foram utilizados nesse estudo, conforme Tabela 2 e Figura 4.

5 Tabela 2 Poços utilizados na medição de nível estático, proprietário CAGEPA. Poço Localidade Longitude Latitude NE(m) NE(m) NE(m) Julho 2009 Outubro 2009 Setembro ANATÓLIA ,22 32,08 33,91 2 CAMALAÚ ,91 2,24 2,16 3 JOSÉ AMÉRICO ,92 44,13 49,95 4 MANGABEIRA II ,46 45,65 46,91 5 MANGABEIRA VII ,75 43,85 47,13 6 P EXPOSIÇÃO DE ANIMAIS ,96 19,65 23,91 7 PRAIA DO POÇO (Mirinha) ,08 4,23 4,52 8 SEDE ,5 0,8 1,45 9 SEDE II ,44 0,77 1,42 10 TAMBAÚ ,7 41,09 41,54 Figura 4 - Localização dos Poços onde foram realizados as medições de níveis estáticos (NE) Mapa de Uso do Solo Uma das finalidades do estudo de uso do solo é identificar áreas de atividades antrópicas. A distribuição das classes de uso do solo foi feita através de foto-interpretação. As áreas com maior representação foram a vegetação semidensa e área urbana, que correspondem a 7,117 km² e 6,766 km², respectivamente (Tabela 2).

6 Tabela 3 Distribuição de valores das classes de uso do solo Área de Estudo Área (Km²) Vegetação Densa 13,41 Vegetação Semidensa 71,17 Área Urbana 67,66 Agricultura 7,44 Água 4,90 Solo Exposto 5,27 Área Total Classificada 169,85 A Figura 5 a seguir apresenta a elaboração do mapa de uso do solo, que permite observar localização dos poços medidos. Figura 5 Mapa de Uso do Solo da área de estudo com os poços estudados. 3. Resultados e Discussões A distribuição espacial dos níveis estáticos para os meses de julho e outubro de 2009 são apresentados na Tabela 4 e Figura 6 (a) e (b) respectivamente.

7 Tabela 4 Variações dos níveis estáticos para os meses de julho e outubro/2009 Meses/Ano Variações (m) Níveis Estáticos Julho/2009 0,21 a 46,04 Outubro/2009 0,49 a 46,63 Estes resultados são consequências das medições dos níveis estáticos ocorrerem a partir da cota do terreno até o local da superfície piezométrica. Desse modo, para o mês de outubro de 2009 os níveis estáticos apresentaram intervalos maiores que o mês de julho de 2009, por se tratar de um período seco e haver um aumento na vazão de bombeamento. (a) (b) Figura 6 Distribuição espacial dos Níveis Estáticos (NE) (a) em julho de 2009 e (b) em Outubro de A Figura 7 apresenta a distribuição espacial dos níveis estáticos para o mês de setembro de Observa-se que esses níveis variaram de 1,09 m a 49,80 m. Comparando esse resultado com os dos meses de julho e outubro de 2009, verifica-se o aumento dos níveis estáticos, com uma variação de 0,60 m para o menor valor do intervalo e 3,17 m para o maior valor. O poço 3, localizado no bairro José Américo (cidade de João Pessoa), apresentou a maior variação entre os poços estudados, isso indica que a região de influência desse poço sofre maior interferência de outros poços da região.

8 Figura 7 Distribuição espacial dos Níveis Estáticos (NE) para setembro de A Figura 8 a seguir mostra o comportamento dos níveis estáticos para os poços apresentados neste estudo. Figura 8 Variação dos Níveis Estáticos.

9 4. Conclusão A variação dos níveis estáticos para o poço 1 justifica-se pela circulação natural do aquífero e pela interferência de poços próximos. Em relação ao uso do solo, o poço 1 está situado na região de vegetação semidensa. Os poços 3, 4, 5 e 6 estão localizados em área urbana o que indica um maior uso da água. A maioria dos poços medidos em setembro de 2010 estão com nível estático maior que os níveis medidos nas campanhas anteriores, isso é explicado pelo crescimento demográfico, implicando em aumento na vazão de bombeamento para suprir as demandas da área de estudo. Com relação às áreas urbanas apresentadas no mapa de uso do solo, recomenda-se uma segmentação mais adequada, para que suas áreas estejam próximas das áreas reais. Este processo pode ser obtido através de imagens de resoluções menores ou através de técnicas que permitam a separação dos pixels de forma mais homóloga. 5. Agradecimentos Esta pesquisa se insere no âmbito do projeto Integração dos instrumentos de outorga, enquadramento e cobrança para a gestão das águas subterrâneas financiado pelo MCT/FINEP/CT-HIDRO. Os Três primeiros autores têm bolsa de estudo do CNPq. Todos agradecem as instituições mencionadas. Referências ABAS Associação Brasileira de Águas Subterrâneas Núcleo Pernambuco. (2009). A gestão dos recursos hídricos subterrâneos em Pernambuco: Diagnostico e Proposições. Disponível em: < Acesso em 24 jun IBGE INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. (2000). Pesquisa Nacional de Saneamento Básico. Disponível em: < Acesso em: 20 jun BATISTA, M. L. de C. (2010). Modelagem do Fluxo Subterrâneo na Bacia Sedimentar Costeira do Baixo Curso do Rio Paraíba. Dissertação (Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, Paraíba-PB. Disponível em: Acesso Abril de CHAVES, H.M.L. (2008). Estudo Sócio-Econômico Projeto Piloto Ribeirão. Relatório nº 1, in Avanços no Conhecimento do Sistema Aquífero Guarani/Estudos Sócio-Econômicos e Usos do Solo, GEF/SAG, São Paulo SP, Tomo 6, v. 4, pp MMA MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. (2007). Águas Subterrâneas: Um recurso a ser conhecido e protegido. Disponível em: < Acesso em: 17 abr