Variações nas razões isotópicas 87Sr/86Sr nas águas subterrâneas da porção norte do Sistema Aquífero Guarani

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Data

2021-04-20

Orientador

Gastmans, Didier

Coorientador

Pós-graduação

Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Curso de graduação

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Dissertação de mestrado

Direito de acesso

Acesso abertoAcesso Aberto

Resumo

Resumo (português)

O Sistema Aquífero Guarani (SAG) é um aquífero transfronteiriço localizado na América do Sul, com área de ocorrência em importantes porções dos territórios da Argentina, Brasil, Paraguai e Uruguai, sendo considerado um dos maiores reservatórios de águas subterrâneas da América Latina. Apesar de seus aspectos geológicos e comportamento hidráulico terem sido amplamente estudados, as conexões hidráulicas entre o SAG e as unidades hidroestatigráficas sobrejacentes (PÓS-SAG) e subjacentes (PRÉ-SAG) foram recentemente reconhecidas. Nesse sentido, isótopos de Estrôncio representam excelentes traçadores da origem de fluxos de águas subterrâneas por serem capazes de indicar, a partir das variações nas razões 87Sr/86Sr, a origem da água em função da sua interação com o arcabouço litológico do aquífero. A avaliação da distribuição espacial das assinaturas 87Sr/86Sr nas águas da porção Norte do SAG, combinado com o contexto hidrogeológico e modelo conceitual de evolução hidroquímica do SAG, permitiu a identificação da contribuição de múltiplas fontes de 87Sr através de um modelo de mistura Bayesiano. Próximo as zonas de afloramento, as assinaturas 87Sr/86Sr são mais variáveis, com valores mais enriquecidos (87Sr radiogênico) associados a águas do SAG e valores mais empobrecidos (87Sr não radiogênico) a águas das unidades PRÉ e PÓS-SAG e a águas meteóricas; em uma zona de transição, entre porções livres e confinadas, são identificadas a contribuição de águas das unidades PRÉ e PÓS-SAG; enquanto na zona confinada, onde não há mais a contribuição de águas meteóricas e unidades PÓS-SAG, as assinaturas são mais homogêneas e associadas a contribuição de águas das unidades PRÉ-SAG. Este comportamento isotópico indica que o limite vertical do SAG representa um sistema mais complexo e vulnerável, fortemente relacionado ao contexto geológico, do que o suposto até então. O uso da assinatura 87Sr/86Sr como traçador no contexto hidrogeoquímico do SAG contribui na definição do fluxo vertical regional e origem das águas, conceito crucial que deve ser considerado na gestão do aquífero.

Resumo (inglês)

The Guarani Aquifer System (GAS) is a transboundary aquifer located in South America, shared by Argentina, Brazil, Paraguay and Uruguay territories, being considered one of the most important groundwater reservoir in Latin America. Even though its geological aspects and hydraulic behavior are deeply studied, questions regarding hydraulics connections between GAS and the overlying (Post-GAS) and underlying (Pre-GAS) aquifers are recently being answered. In this sense, Strontium isotopes represents excellent tracers of groundwater flow origin due to the capability of 87Sr/86Sr ratio act as a fingerprint of the water rock interaction. The evaluation of 87Sr/86Sr ratios spatial distribution in GAS groundwater on its north portion, combined with the hydrogeological framework and hydrogeochemical conceptual model of GAS groundwater evolution, allowed the identification of multiples sources contribution in GAS groundwater through a Bayesian mixing model. Near the outcrop zones the strontium isotopes ratios shows more variable fingerprints, ranging from enriched values (more radiogenic 87Sr) associated to more GAS groundwater, to depleted values (more non-radiogenic 86Sr), by the contribution from the Post-GAS and Pre-GAS units, and also from rainwater; in transition waters, between the outcrop and confined GAS portions, there is still contribution from Post-GAS and Pre-GAS units; while in GAS confined zone, where the contribution from rainwater and Post-GAS units is absent, the 87Sr/86Sr ratios is homogeneous and strongly associated to waters from Pre-GAS units. This behavior indicates that the GAS vertical limit represents a more complex and vulnerable system, close related to the geological context, than the previously thought. The use of strontium isotopes as a hydrogeochemical tracer in GAS context contributes to the definition of the vertical regional flow and water origin, a critical insight that must be considered on its management.

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Português

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