Superexplotação de água subterrânea e subsidência

Superexplotação de água subterrânea e subsidência

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A subsidência de terras frequentemente é causada por atividades humanas, principalmente pela remoção de águas subterrâneas. 

Neste texto abordaremos as principais relações entre a superexplotação das águas subterrâneas e o processo de subsidência. Leia até o final para saber sobre!

Não esqueça que a  Hidroplan conta com um time de profissionais capacitados que podem ajudar você sobre esta questão. 

Águas subterrâneas e sua superexplotação

A água subterrânea é um componente importante do ciclo hidrológico na Terra, possuindo papel essencial na natureza e também como fonte de água para suprir as necessidades humanas. 

É um recurso fundamental para o abastecimento urbano e rural, sendo estratégico em caso de falha de outras fontes de água e socialmente importante para o desenvolvimento da agricultura e da indústria.

A superexplotação de águas subterrâneas pode ser definida como a situação em que, durante alguns anos, a taxa média de captação do aquífero é superior ou próxima da taxa média de recarga. Cabe destacar que o termo explotação refere-se ao uso de um bem ou recurso, ou seja, a extração de água para um determinado uso. 

Fatores que influenciam a explotação das águas subterrâneas:

  • Tipo de atividade econômica
  • Condições climáticas
  • Demandas pelo uso da água
  • Presença de recursos hídricos superficiais
  • Características do aquífero
  • Capacidade tecnológica de perfuração
  • Custo-benefício das várias fontes de água

Segundo a Resolução n° 22 do Conselho Nacional de Recursos Hídricos – CNRH, os Planos de Recursos Hídricos devem promover a caracterização dos aquíferos e definir as inter-relações de cada aquífero com os demais corpos hídricos superficiais e subterrâneos e com o meio ambiente, visando a gestão sistêmica, integrada e participativa das águas.

O desconhecimento sobre as ações necessárias para a proteção de aquíferos e águas subterrâneas os tornam mais vulneráveis ao risco de contaminação ou ao mal uso, o que pode acarretar sua superexplotação.

Subsidência e águas subterrâneas

A subsidência de terra se refere ao afundamento repentino da superfície da terra devido ao movimento subsuperficial de materiais terrestres. Além disso, a subsidência do terreno geralmente está associada à deformação horizontal e à ocorrência de falhas no subsolo.

A subsidência do solo pode ser causada por: 

  • Hidrocompressão em solos com sedimentos finos mal compactados
  • Dissolução de rochas e sais pela água que se infiltra no subsolo cárstico
  • Extração de águas subterrâneas em aquíferos sedimentares porosos

Acredita-se que a subsidência da terra começou a se desenvolver a partir da era da Segunda Guerra Mundial por causa da extração acelerada de água, petróleo e gás do subsolo. Atualmente, a principal causa de subsidência de terras no mundo é atribuída à retirada de água subterrânea, sobretudo, acarretado pela superexplotação desse recurso.

Esse processo se associa com a diminuição da pressão dos poros devido a retirada da água subterrânea. A rocha se compacta porque a água é parcialmente responsável por sustentar o solo.

O bombeamento de água subterrânea diminui a superfície potenciométrica do aquífero e reduz a pressão dos poros que sustentam as camadas sobrejacentes do solo.

Em alguns sistemas, quando grandes quantidades de água são bombeadas, o subsolo se compacta, reduzindo assim em tamanho e número os espaços porosos abertos no solo a água anteriormente retida. Isso pode resultar em uma redução permanente da capacidade total de armazenamento do sistema aquífero.

O bombeamento de água subterrânea diminui a superfície potenciométrica do aquífero e reduz a pressão dos poros que sustentam as camadas sobrejacentes do solo.

A subsidência pode variar de quase imperceptível, ocorrendo em áreas de grandes dimensões, mas também pode ser de muitos metros. Como uma consequência da subsidência, o padrão de drenagem pode ser modificado, a área pode tornar-se mais propensa a inundações. Em rochas duras solúveis, como carbonatos e rochas evaporíticas, a diminuição da pressão hidrostática devido ao rebaixamento do lençol freático e as flutuações podem aumentar a taxa de colapsos locais e repentinos. 

A subsidência de solos tem sido relatada em vários locais do mundo, com graus variados de degradação, dependendo do tipo de solo e da intensidade e natureza das causas ativas.

Monitoramento da subsidência do terreno 

Existem vários métodos para monitorar a subsidência. As abordagens mais básicas utilizam levantamentos repetidos com nivelamento convencional ou GPS. Outra abordagem é usar registradores de compactação permanentes ou extensômetros verticais.

Esses dispositivos usam um tubo ou um cabo dentro de uma caixa de poço. O tubo dentro do invólucro se estende da superfície da terra até alguma profundidade através de sedimentos compressíveis. Instrumentos em superfície monitoram a mudança na distância entre o topo do tubo e a mesa. Se o tubo interno e o revestimento passarem por toda a espessura de sedimentos compressíveis, o dispositivo medirá a subsidência real da terra. 

Se os níveis de água subterrânea e a compactação de sedimentos forem medidos, os dados podem ser analisados ​​para determinar as propriedades que podem ser usadas para prever a subsidência futura.

Modelo de extensômetro vertical para monitoramento de subsidência. 

(Fonte: https://geochange.er.usgs.gov/sw/changes/anthropogenic/subside/)

 

Subsidência do solo: um problema social

Segundo uma pesquisa publicada na revista Science (2021), estimativas apontam que 12 milhões de quilômetros quadrados do solo terrestre (8% da superfície da Terra) podem sofrer subsidência até 2040, afetando mais de 635 milhões de pessoas no mundo. Essa estimativa baseou-se em um modelo que projeta a subsidência global futura, a partir da análise das tendências de subsidência das últimas décadas, o crescimento populacional e o consequente aumento da demanda por água.

O estudo revisou diversas pesquisas já existentes sobre o tema, e foi identificado que em mais de 200 locais, em 34 países, a raiz da subsidência está na explotacão de águas subterrâneas.

Foi estimado que 1.596 grandes cidades possuem áreas com risco de subsidência significativa, sendo centros urbanos densamente povoados em regiões irrigadas, com alto uso de água subterrânea - 57% deles também estão propensos a sofrer inundações. 

A região norte da China, a planície costeira do Golfo do México, deltas de rios no Vietnã, Egito e Holanda e bacias sedimentares no México, Irã e Mediterrâneo são os locais mais propensos a serem afetados, com base no estudo. 

Gestão adequada das águas subterrâneas - uma necessidade

O baixo reconhecimento da importância das águas subterrâneas faz com que sua gestão seja limitada e marcada por graves deficiências. 

O bombeamento desenfreado das águas subterrâneas, sem haver uma gestão adequada, a qual permite que as águas sejam devidamente recarregadas, resultam em níveis das águas subterrâneas em contínua queda. Dessa forma, os custos de bombeamento aumentam e, sobretudo, podem ocorrer processos de subsidência. A redução do nível do lençol freático pela superexplotação desses recursos reflete em uma restauração do aquífero cada vez mais difícil.

É necessário promover mudanças nas políticas públicas abrangentes às águas subterrâneas, criando programas de proteção, estudos técnicos e identificando áreas críticas a fim de evitar a contaminação e a superexploração das águas.

HIDROPLAN é uma empresa de consultoria ambiental, pioneira em hidrogeologia de contaminação e em avaliação de risco toxicológico para locais contaminados no país, utiliza o estado da arte em contaminação de solos e águas subterrâneas, incluindo investigação de áreas impactadas, avaliação de risco sócio-ambiental, definição de metas de remediação, projeto e execução de sistema de remediação, monitoramento e reabilitação de áreas degradadas.

Trabalhamos com uma vasta gama de contaminações e somos especializados em contaminantes orgânicos das indústrias de petróleo, petroquímica e química.

Gerenciamos todas as complexidades e responsabilidades associadas à contaminação dos solos e das águas subterrâneas. Tecnologia e expertise para o gerenciamento de passivos ambientais, deixando nossos clientes livres para focar com segurança no futuro de seus negócios.

 

Referências:

https://link.springer.com/article/10.1007/s11069-017-2749-y

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013795217318021

https://link.springer.com/article/10.1007/s10040-002-0188-6

https://cetesb.sp.gov.br/aguas-subterraneas/

https://www.gov.br/fundaj/pt-br/destaques/observa-fundaj-itens/observa-fundaj/revitalizacao-de-bacias/aguas-subterraneas-o-que-e-e-qual-a-importancia

https://tratabrasil.org.br/images/estudos/itb/aguas-subterraneas-e-saneamento-basico/Estudo_aguas_subterraneas_FINAL.pdf

https://www.usgs.gov/special-topics/water-science-school/science/land-subsidence

https://geochange.er.usgs.gov/sw/changes/anthropogenic/subside/

https://super.abril.com.br/sociedade/8-da-superficie-terrestre-pode-afundar-ate-2040-sugere-estudo/

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abb8549

 

A HIDROPLAN, pioneira no país em hidrogeologia de contaminação e meio ambiente subterrâneo, realiza serviços de consultoria, assessoria e gerenciamento de projetos ambientais, focados em soluções ambientalmente sustentáveis e economicamente viáveis, pautados na excelência técnica, ética profissional e inovação tecnológica.

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