Hidrologia superficial e subsuperficial em uma área úmida integrando imagens RPAS e medidas “in situ”

Abstract

As áreas úmidas são sistemas de alta complexidade e sensibilidade que recobrem cerca de 20% do território nacional e apresentam funções importantes para o armazenamento, fornecimento de água e recarga de aquíferos. Estudos apontam que, a partir de 2024, a Região Metropolitana de Piracicaba (RMP) estará em iminência de uma crise hídrica e isso ocorre quando toda a água disponível na bacia hidrográfica é utilizada dentro dela. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), o índice de disponibilidade hídrica para vida em comunidade deve ser igual ou maior a 2.500 m³/hab.ano, porém a bacia do rio Piracicaba apresenta índice crítico com disponibilidade hídrica inferior a 500 m³/hab.ano. Neste contexto de escassez hídrica, o estudo tem como objetivo compreender a dinâmica superficial local de uma área úmida fechada localizada em Piracicaba/SP e avaliar a influência de variáveis climáticas e geológicas como pluviosidade, taxa de evapotranspiração e permeabilidade do substrato, e suas consequências na disponibilidade hídrica e na contribuição da recarga de aquíferos. Para o monitoramento da área úmida e acompanhamento da lâmina d’água em superfície, foram realizados aerolevantamentos mensais de alta resolução espacial com RPAS do tipo multirotor e sensor RGB, durante o período de um ano, e; em conjunto, foram realizados o ensaio de permeabilidade (k), a identificação do perfil de solo e a tomada dos níveis de água subsuperficiais por meio de poços implementados no limite da área de estudo. Como resultado, a Formação Irati presente na região é determinante para existência da área úmida, devido à baixa permeabilidade do solo (2,65.10−5 cm/s), assim como o índice pluviométrico (1.036,2 mm) e a evapotranspiração (1.307,1 mm) contribuem diretamente para a evolução da lâmina d’água superficial com amplitude de 60.995,62 m³ (equivalente a 16,2 piscinas olímpicas) e regulam o nível d’água em subsuperfície e nas vertentes da bacia de contribuição, que são responsáveis pela manutenção da lâmina d’água no interior da área úmida ao longo do ano.

Wetlands are highly complex and sensitive systems that cover around 20% of the national territory and play an important role in storing, supplying water and recharging aquifers. Studies indicate that as of 2024, the Metropolitan Region of Piracicaba (MRP) will be on the verge of a water crisis, which occurs when all the water available in the watershed is used within it. According to the World Health Organization (WHO), the water availability index for community life must be equal to or greater than 2,500 m³/hab.year, however the Piracicaba river basin has a critical index with water availability lower than 500 m³/hab.year. In this context of water shortage, the study aims to understand the local surface dynamics of a closed wetland located in Piracicaba/SP and evaluate the influence of climatic and geological variables such as rainfall, evapotranspiration rate and substrate permeability, and their consequences on water availability and the contribution to aquifer recharge. To monitor the wetland and the water depth on the surface, monthly aerial surveys of high spatial resolution were carried out using a multirotor RPAS and RGB sensor, over a period of one year, and together, the permeability test was carried out (k), identification of the soil profile and measurement of subsurface water levels through wells implemented on the edge of the study area. As a result, the Irati Formation present in the region is decisive for the existence of the wetland due to the low permeability of the soil (2,65.10−5 cm/s), as well as the rainfall index (1.036,2 mm) and evapotranspiration (1.307,1 mm) directly contribute to the evolution of the surface water depth with an amplitude of 60,995.62 m³ (equivalent to 16.2 Olympic swimming pools) and regulate the water level in the subsurface and on the slopes of the contribution basin, which are responsible for maintaining the water depth inside the wetlands throughout the year.