Imageamento superficial e subsuperficial para a caracterização hidrodinâmica de áreas úmidas isoladas da Depressão Periférica Paulista

Abstract

Áreas úmidas geograficamente isoladas (AUGI; Geographically Isolated Wetlands na bibliografia internacional) são feições geomorfológicas caracterizadas por depressões fechadas e representam formas de relevo onde as encostas circundam a área de acúmulo de água superficial. Grande número de AUGI’s estão distribuídas por toda a Depressão Periférica Paulista (Estado de São Paulo, Brasil) e são geralmente localizadas em colinas suaves, facilmente reconhecidas na paisagem por suas características geomorfológicas típicas. Devido a falta de legislações específicas e de estudos científicos que justifiquem a proteção das AUGI’s, é necessário integrar o monitoramento de longo prazo combinado a um conjunto de dados qualitativos e quantitativos em múltiplas escalas espaciais e temporais. Este estudo investigou a hidrodinâmica superficial e subsuperficial de AUGI's na Bacia do Rio Corumbataí, por meio de técnicas de imageamento não invasivas. Dados de sensoriamento remoto de múltiplas fontes, como satélites e dados de alta resolução espacial de veículo aéreo não tripulados, foram usados para estudar a superfície, enquanto o método geofísico da Eletrorresistividade e a condutividade hidráulica in situ foram utilizadas para acessar a subsuperfície rasa e profunda. Posteriormente, as análises foram validadas com dados climatológicos de precipitação e evapotranspiração. Foram identificados AUGI’s com diferentes hidroperíodos na localidade, sazonais e perene. No centro das AUGI’s ocorre o acúmulo de água superficial e sua interação com a água de solo, que pode posteriormente infiltrar de forma lenta para porções mais profundas (aquíferos). As AUGI’s são altamente sensíveis ao uso e ocupação do solo, pois estão localizadas em regiões de agricultura consolidada, portanto, é essencial conduzir e aplicar monitoramentos históricos e sazonais de alta resolução espaço temporal. Sobre a gênese dos ecossistemas, foi observada uma forte correlação entre o contexto geológico, hidrogeológico e características estruturais. Dois complexos de áreas úmidas foram identificados: o primeiro, com gênese e evolução controladas principalmente por fatores geomórficos, e o segundo principalmente controlado por características estruturais. A contribuição quantitativa e qualitativa das AUGI’s com o ciclo hidrogeológico reitera a necessidade de estudos sistemáticos de identificação, caracterização, classificação, monitoramento e gestão sustentável.

Geographically isolated wetlands (GIW) are geomorphological features characterized by closed depressions and represent landforms where slopes surround areas of surface water accumulation. A large number of GIWs are distributed throughout the São Paulo peripheral depression (São Paulo state, Brazil) and are usually located on smooth hills, easily recognized in the landscape by their typical geomorphological characteristics. Managing GIWs is a challenge because it requires integrating long-term monitoring combined with a set of qualitative and quantitative data at multiple spatial and temporal scales. This study investigated the surface and subsurface hydrodynamics of GIWs in the Corumbataí river basin using non-invasive imaging techniques. Remote sensing data from multiple sources such as satellites and high-resolution spatial data from unmanned aerial vehicles were used to study the surface, while Electrical Resistivity and hydraulic conductivity in situ were used to access the shallow and deep subsurface. Subsequently, the analyses were integrated with climatological data on precipitation and evapotranspiration. GIWs with different hydropatterns were identified in the locality, seasonal and perennial. In the center of the GIWs, there is the accumulation of surface water and its interaction with soil water, which can subsequently infiltrate slowly into deeper portions (aquifers). GIWs are highly sensitive to land use and occupation because they are located in agricultural border regions. Therefore, it is essential to conduct and apply historical and seasonal high-resolution spatio-temporal monitoring. Regarding the genesis of ecosystems, a strong correlation was observed between the geological, hydrogeological context, and structural characteristics. Two wetland complexes were identified: the first, with genesis and evolution mainly controlled by geomorphic factors, and the second mainly controlled by structural characteristics. The quantitative and qualitative contribution of GIWs to the hydrogeological cycle reiterates the need for systematic studies of identification, characterization, classification, monitoring, and sustainable management.