O Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral e o uso das águas subterrâneas no oeste de Santa Catarina

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1 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

2 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.

3 s alternativas

4 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 Tel (48) , Fax (48) , [2] Departamento de Geologia Sedimentar e Ambiental da USP, Instituto de Geociências, Cidade Universitária, São Paulo, SP.

5 O Sistema Aqüífero Integrado Guarani/Serra Geral Área Total do Aqüífero Guarani: km 2 (70,2 % no Brasil) Área do Aqüífero Serra Geral: km 2 Área de ocorrência do Sistema Integrado Guarani/Serra Geral em SC: km 2 (51,0% do Estado)

6 Os aqüíferos Caracterização Guarani Geológica e Serra Geral em em SC SC W E São Miguel d Oeste Joaçaba Curitibanos Itajaí

7

8 Qualidade das águas superficiais em Santa Catarina

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10 Perfuração de poço na Formação Serra Geral, entrada da garagem de condomínio residencial em Chapecó, SC, em maio de Foto Luiz Fernando Scheibe

11 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.

12 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 km² (23,56% da Superfície do Estado), foram cadastrados 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.

13 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.

14 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.

15 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 Foto Luiz Fernando Scheibe

16 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.

17 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.

18 Percolação de água através de fraturas sub-horizontais no Aqüífero Serra Geral (Obras da UHE Foz do Chapecó, SC). Foto: Luiz Fernando Scheibe.

19 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.

20 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.

21 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.

22 O Sistema Aqüífero Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG). Foto: Carlos Henrique Fensterseiffer

23 Em Santa Catarina os limites das áreas de afloramento das rochas vulcânicas da Serra Geral e dos arenitos da Formação Botucatu estariam, conforme Scheibe e Furtado (1989), diretamente relacionados a uma série de lineamentos tectônicos de grande expressão, resultando numa tectônica de blocos que afetaria toda a porção oriental do estado. Qual seria a situação na área de ocorrência do SAIG/SG?

24 Principais lineamentos na área de ocorrência do SAIG/SG em Santa Catarina Cf. Nanni, 2012 (inédito)

25 Densidade de fraturas Alta Média Baixa Muito baixa Densidade dos lineamentos na área de ocorrência do SAIG/SG em Santa Catarina Cf. Nanni, 2012 (inédito)

26 Os domínios hidrogeológicos do estado de Santa Catarina, com locação dos poços tubulares utilizados por Cardoso et al. (2007). Modificado de Oliveira [coord.], POÇOS TUBULARES DOMÍNOS HIDROGEOLÓGICO (SUBDOMÍNIO) 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

27 Perfuração de um Poço Tubular em Chapecó, SC, pela Empresa Leão Poços Artesianos. Foto: Luiz Fernando Scheibe.

28

29 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.

30 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.

31 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.)

32 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;

33 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:

34 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 anos;

35 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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