Estudo das funções hidrogeológicas e impactos ambientais em área úmida geograficamente isolada em região de cultivo de cana-de-açúcar

Casagrande, Matheus Felipe Stanfoca

Estudo das funções hidrogeológicas e impactos ambientais em área úmida geograficamente isolada em região de cultivo de cana-de-açúcar

Arquivos

casagrande_mfs_dr_rcla.pdf (12.59 MB)

Data

2023-09-28

Autores

Casagrande, Matheus Felipe Stanfoca

Orientador

Moreira, César Augusto

Pós-graduação

Geociências e Meio Ambiente - IGCE 33004137036P9

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Tese de doutorado

Direito de acesso

Acesso aberto

Resumo

Resumo (português)

No Brasil, desde o ano 2013 a região Sudeste lida com um recorrente estresse hídrico em virtude do prolongamento da estação seca, cuja tendência é ser mais dramática em função das mudanças climáticas. A situação é mais crítica em algumas áreas, o que inclui a região do município de Cordeirópolis-SP, onde é projetada uma redução de 50% a 100% na disponibilidade hídrica nos próximos 15 anos, algo alarmante em termos de equilíbrio entre oferta e demanda dos recursos hídricos. Assim, as áreas úmidas desempenham um papel importante como ecossistemas ativos na manutenção da qualidade e reserva das águas, atenuação natural de contaminantes e retenção de sedimentos. Na região de estudo ocorrem áreas úmidas geograficamente isoladas (AUGI), cujo reconhecimento da dinâmica hidrogeológica é uma tarefa crucial para a gestão ambiental e dos recursos hídricos, uma vez que as mesmas definem os caminhos e mecanismos de transporte de matéria e energia. O objetivo deste estudo é, portanto, avaliar as funções hidrogeológicas e ecossistêmicas de uma AUGI por meio de métodos minimamente invasivos, como mapeamento por veículo aéreo não tripulado (VANT), Eletrorresistividade, Gamaespectrometria, condutividade hidráulica, análise mineralógica e análise química do solo para desvendar alterações de origem antrópica e serviços ecossistêmicos em termos da dinâmica hidrogeológica. Os resultados evidenciaram os impactos ambientais na forma de conversão do solo para práticas agrícolas, bem como a supressão da vegetação natural e assoreamento. Ademais, a associação de diferentes métodos de investigação direta e indireta permitiu elucidar o papel das margens úmidas como zonas de retenção de metais e de conexão hídrica entre águas superficiais e subterrâneas, de modo que estas perfazem regiões ecologicamente sensíveis e extremamente importantes em termos de amortecimento ambiental. A Eletrorresistividade, por outro lado, com foco na arquitetura hidrogeológica, permitiu a compreensão da hidrodinâmica local, haja vista que o fluxo da água subterrânea é dado principalmente em meio fraturado (Formação Serra Geral) até aflorar em cabeceiras de drenagens, o que garante a manutenção dos mananciais das sub-bacias do Córrego Santa Gertrudes e do Ribeirão do Tatu durante os períodos de estiagem, além da recarga de unidades aquíferas mais profundas (Aquífero Tubarão). Assim, foi constatada a capacidade de certas AU’s funcionarem como reservatórios de recarga e zonas de retenção geoquímicas para certos metais e compostos.

Resumo (inglês)

In Brazil, since 2013 the Southeast region has been dealing with recurrent hydric stress resulted from the prolongation of the dry season, whose tendency is to be more dramatic in the function of climate change. The situation is more critical in some areas, including Cordeirópolis-SP, projecting a reduction of 50%–100% in water availability in the next 15 years, demanding urgency in water availability-use balance. Thus, wetlands play an important role as an active ecosystem in the maintenance of both water quality and reserve, natural attenuation of contaminants, sediments uptake, etc. A very specific type o wetland, known as geographically isolated wetland (GIW), occurring as a system of many individual wetlands in the region, whose recognition of its hydrogeological dynamics is a crucial task for water resources and environmental management. The objective of this study is, therefore, to evaluate the hydrogeological and ecosystem functions of an geographically isolated wetland (GIW) through minimally invasive methods such as unmanned aerial vehicle (UAV) mapping, DC resistivity acquisitions, gamma spectrometry, hydraulic conductivity, and mineralogical and chemical soil analyses to uncover anthropogenic alterations and ecosystem services in terms of hydrogeological dynamics. The results highlighted environmental impacts in the form of land conversion for agricultural practices, as well as the suppression of natural vegetation and sedimentation input. Furthermore, the combination of different direct and indirect investigation methods elucidated the role of wetlands as retention zones for metals and as hydraulic connections between surface and groundwater, making them ecologically sensitive regions that are extremely important in terms of environmental buffering. DC resistivity, on the other hand, focusing on hydrogeological architecture, ensured the understanding of local hydrodynamic processes, considering that groundwater flow occurs mainly in fractured media (Serra Geral Formation) until it emerges at the heads of drainage channels, thus ensuring the maintenance of water sources in the sub-basins of Córrego Santa Gertrudes and Ribeirão do Tatu during dry periods, as well as the recharge of deeper aquifer units (Tubarão Aquifer). Therefore, the realization of certain UGAI's capacity to function as true recharge reservoirs and geochemical retention zones for certain metals and other compounds.