O Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral e o uso das águas subterrâneas no oeste de Santa Catarina

Geólogo Luiz Fernando Scheibe

PPGG/GCN/UFSC

Florianópolis, 14/09/201

OBJETIVO PRINCIPAL DA REDE

Fomentar a participação dos pesquisadores

e instituições envolvidas no projeto,

estimulando a cooperação através de

discussões temáticas, seminários,

congressos, participação em eventos e

discussões em fórum de debates on-line, além

da criação de um sistema de gerenciamento

de informações que disponibilizará ao grupo

notícias e artigos acerca de temáticas

relevantes para as pesquisas.

alternativass

O CONTEXTO TECTÔNICO DOS SISTEMAS

AQÜÍFEROS GUARANI E SERRA GERAL EM

SANTA CATARINA: UMA REVISÃO* .

Luiz Fernando Scheibe[1] & Ricardo César Aoki Hirata[2]

* Trabalho referente a estágio de pós-doutorado, da primeiro autor, processo

CNPq 15271/207-7

[1] Departamento de Geociências da UFSC; Pós-doutorando do CNPq no

Departamento de Geologia Sedimentar e Ambiental da USP. R. Cônego

Bernardo, 283, Florianópolis, SC, CEP 88036-570. Tel (48) 3721 8813, Fax (48)

3721 9983, e-mail scheibe@cfh.ufsc.br.

[2] Departamento de Geologia Sedimentar e Ambiental da USP, Instituto de

Geociências, Cidade Universitária, São Paulo, SP. e-mail rhirata@usp.br.

O Sistema Aqüífero Integrado Guarani/Serra Geral

Área Total do Aqüífero

Guarani: 1.100.000 km2

(70,2 % no Brasil)

Área do Aqüífero Serra

Geral: 1.000.000 km2

Área de ocorrência do

Sistema Integrado

Guarani/Serra Geral

em SC:

49.000 km2 (51,0% do

Estado)

Os aqüíferos Guarani e Serra Geral em SCCaracterização Geológica em SC

W E

São Miguel

d´Oeste

JoaçabaCuritibanos

Itajaí

Qualidade das águas superficiais em Santa Catarina

Perfuração de poço na Formação Serra Geral,

entrada da garagem de condomínio residencial

em Chapecó, SC, em maio de 2008.

Foto Luiz Fernando Scheibe

Nesse contexto, em que o ciclo natural das

águas não vem dando conta da reposição das

águas utilizadas, e, especialmente, da

renovação da sua qualidade, cresce cada vez

mais o uso das águas subterrâneas,

especialmente na região oeste de Santa

Catarina e NW do Rio Grande do Sul, e daí a

importância de bem conhecê-las, para melhor

utilizá-las.

O aumento da exploração das águas

subterrâneas, como alternativa à deterioração

da qualidade das águas superficiais, baliza a

necessidade de uma gestão integrada das

águas, inclusive aquelas provindas

diretamente da chuva.

Esta visão aponta na direção contrária à da

privatização deste insumo vital, que tem se

seguido à sua classificação como mercadoria,

ou “commodity”, como está na moda dizer.

O principal estudo hidrogeológico já

executado em Santa Catarina foi o Projeto

Oeste de Santa Catarina – PROESC

(FREITAS et al., 2003). Nesse estudo, que

abrangeu 22.500 km² (23,56% da Superfície

do Estado), foram cadastrados 2.726 poços

tubulares e efetuadas 183 análises químicas

completas de águas desses poços. Em seu

relatório final os autores se referem ao

“Aqüífero Fraturado Serra Geral”,

acentuando que suas características

permitem a captação de águas subterrâneas

satisfatórias para o abastecimento de

comunidades rurais, indústrias e sedes de

pequenos municípios sendo, além disso,

muito exploradas em condomínios

residenciais das principais cidades da região,

inclusive com interferência de poços.

Freitas et al. (2003): “a melhor situação para a

ocorrência de água subterrânea se dá quando há

vários pequenos derrames empilhados, separados

por autobrechas e arenitos intertrápicos,

interceptados por fraturas tectônicas, em terrenos de

topografia suavizada e pouco dissecada”.

No mesmo estudo, aportam informações sobre a

estratigrafia da Formação Serra Geral e as

características das principais litologias constituintes,

em especial, os tipos ácidos – Palmas e Chapecó –

que se situam, na área estudada, numa porção

intermediária, separando uma seqüência de

basaltos inferior de outra superior, sempre com

descontinuidades marcadas pela presença de

rochas sedimentares e até por brechas peperíticas.

PROESC 2002:

Evidências de conexão entre o Aqüífero Serra

Geral e o aqüífero Guarani – Formação Botucatu:

- Termalismo nas águas captadas de poços

tubulares e fontes no aqüífero basáltico;

- Qualidade da água: pH, condutividade elétrica e

temperatura com grande diversidade química,

não compatível com áreas basálticas;

- Presença de águas bicarbonatadas distantes da

área de recarga em afloramento, que sugere a

existência de recarga através do aqüífero

fraturado confinante.

- CONCLUSÃO: A mistura de águas deste

aqüífero com o sobrejacente dá-se através de

fraturamentos (N30-50E e N40-60W) associados

às zonas onde o nível potenciométrico do

aqüífero poroso é menor do que o do aqüífero

fraturado.

Brecha “peperítica” no contato entre derrames da

Serra Geral, revelada na escavação da casa de

força da UHE Foz do Chapecó, no rio Uruguai.

Maio de 2008.

Foto Luiz Fernando Scheibe

No Paraná, Portela Filho et al. (2005) sugerem

uma visão conjunta dos dois sistemas aqüíferos

(SASG e SAG), após um abrangente estudo das

feições estruturais e das características

geoquímicas das águas de centenas de poços

na área do Arco de Ponta Grossa.

Para os autores, a avaliação de dados

hidroquímicos implica na mistura das águas da

Formação Serra Geral com as de outros

aqüíferos sotopostos, sugerindo que o Sistema

Aqüífero Serra Geral (SASG), além de seu

caráter de barreira hidráulica do Sistema

Aqüífero Guarani (SAG), deva ser tratado em

conjunto com o SAG, em conformidade à

provável conexão hidráulica e ao caráter de

similaridade de alguns padrões de fluxo.

No estado de São Paulo o Projeto FRATASG

investigou “A Formação Serra Geral Como

Conexão Hidráulica entre o Sistema Aqüífero

Guarani e a Superfície: Análise Estrutural e

Ensaios In Situ”, que teve como objetivo

identificar e caracterizar os parâmetros

hidráulicos dos caminhos preferenciais de

circulação da água subterrânea através dos

basaltos, os quais estabeleceriam a conexão do

SAG com a superfície do terreno.

Essas pesquisas estão atualmente sendo

continuadas, em novos projetos da USP e do

IGG.

Percolação de água através de fraturas sub-horizontais

no Aqüífero Serra Geral (Obras da UHE Foz do

Chapecó, SC).

Foto: Luiz Fernando Scheibe.

Na tese de doutorado “O Flúor em águas do

Sistema Aqüífero Serra Geral no Rio

Grande do Sul: origem e condicionamento

geológico”, Nanni (2008), acentua que a

similaridade entre composições de águas

encontradas no SASG e no SAG somente

seria possível pela “comunicação hidráulica,

através de grandes fraturas existentes no

basalto, que permitem a ascensão de águas

de aqüíferos sotopostos ao SASG,

constituindo, assim, águas mineralizadas,

oriundas de mistura.”

Distribuição das fácies das águas e sistemas tectônicos de falhas: (1)

Mata-Jaguari, (2) Terra de Areia-Posadas, (3) Perimbó, e (4) Leão. Os

Lineamentos Hidrogeológicos introduzidos pelos autores são:

(5)Fontoura Xavier–Parai e (6) Victor Graef–Barracão. Cf. Nanni et al.,

2008.

Seção geológica mostrando as principais estruturas tectônicas

responsáveis pela ascensão de água subterrânea com alto fluoreto. Cf.

Nanni et al., 2008, modificada de Machado, 2005.

O Sistema Aqüífero Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG).

Foto: Carlos Henrique Fensterseiffer

Em Santa Catarina os

limites das áreas de

afloramento das rochas

vulcânicas da Serra Geral e

dos arenitos da Formação

Botucatu estariam, con-

forme Scheibe e Furtado

(1989), diretamente rela-

cionados a uma série de

lineamentos tectônicos de

grande expressão, resul-

tando numa tectônica de

blocos que afetaria toda a

porção oriental do estado.

Qual seria a situação na

área de ocorrência do

SAIG/SG?

Principais lineamentos na área de ocorrência do SAIG/SG em Santa Catarina

Cf. Nanni, 2012 (inédito)

Densidade dos lineamentos na área de ocorrência do SAIG/SG em Santa

Catarina Cf. Nanni, 2012 (inédito)

Densidade de fraturas

Média

Baixa

Muito baixa

Alta

POÇOS TUBULARES

Subdomínio Cristalino

Subdomínio Depósito Coluvio-Aluviais

Subdomínio Depósito Costeiros

Subdomínio Fm. Permo-Triássico

Subdomínio Fm. Rio Bonito

Subdomínio Gr. Itararé

Subdomínio Guarani

Subdomínio Serra Geral 1

Subdomínio Serra Geral 2

Subdomínio Vulcanossedimentar

DOMÍNOS HIDROGEOLÓGICO (SUBDOMÍNIO)

Os domínios hidrogeológicos do estado de Santa Catarina, com locação dos

poços tubulares utilizados por Cardoso et al. (2007). Modificado de Oliveira

[coord.], 2007.

Perfuração de um Poço Tubular em Chapecó, SC,

pela Empresa Leão Poços Artesianos.

Foto: Luiz Fernando Scheibe.

Locação dos

principais

poços que

atingem o

Aqüífero

Botucatu,

previamente

cadastrados

ou

constantes

do banco de

dados da

Leão Poços

Artesianos,

de Chapecó.

Modificado

de Oliveira

[coord.],

2007.

A continuidade dos estudos da Rede Guarani/Serra

Geral em SC vem propiciando:

- O mapeamento geológico-estrutural, hidrogeológico e de

avaliação de vulnerabilidade dos aqüíferos Guarani e Serra

Geral;

- A análise e monitoramento da qualidade das águas

superficiais e subterrâneas;

- A cartografia do uso da terra nas áreas das bacias

hidrográficas contidas nas áreas de ocorrência do

SAIG/SG, visando estabelecer possíveis fontes de

contaminação e relações diretas com a qualidade das

águas;

- Levantamentos geoquímicos e isotópicos visando a

classificação geoquímica e a verificação da conectividade

entre os sistemas aqüíferos Serra Geral e Guarani;

- O aprimoramento do modelo conceitual dessas duas

unidades no estado de Santa Catarina;

- A divulgação de resultados e interação com órgãos

públicos e comitês de gerenciamento de bacias, no sentido

de promover a gestão integrada dos recursos hídricos

superficiais e subterrâneos.

Temas críticos a considerar na relação das águas

subterrâneas com o tema das Mudanças Climáticas:

Por um lado, a sua grande importância estratégica,

uma vez que, pela baixa velocidade de deslocamento

da água entre os poros das rochas (em parte, como

consequência de sua polaridade), os efeitos das

mudanças no comportamento das precipitações

atmosféricas poderão ser retardados por dezenas ou

até centenas de anos;

OU, dito de outra forma:

No quadro da mudança climática global, é alta a

possibilidade de aumento na freqüência e na

intensidade de situações de crise, e neste caso, a

lentidão dos processos internos dos aquíferos pode

vir a constituir um elemento de estabilização das

possibilidades de abastecimento da água, pelo menos

para as atividades essenciais, tornando-as “reservas

estratégicas” a serem consideradas nas políticas e

planos de remediação, prevenção e mitigação nos

países da América Latina. (SCHEIBE, subm.)

Por outro lado, há que considerar:

Perigo de contaminação, tanto pelos resíduos urbanos

como industriais e dos insumos agrícolas – pesticidas

e fertilizantes;

Perigo de superexplotação, ou seja, a redução da

disponibilidade de água dos aquíferos, sobretudo pela

intensa interferência hidráulica entre poços;

Dificuldades para articulação e fortalecimento

institucional;

Necessidade de melhor conhecimento sobre os

aquíferos;

Maior participação da sociedade no processo de

gestão sustentável em todos os níveis;

E quanto à explotação do Aquífero Guarani (resultados do

PSAG):

Foster et al. (2011a) comentam que, embora o volume total

de água armazenada seja imenso, há restrições nos

volumes exploráveis do SAG, devido a características

geométricas das camadas e hidráulicas da rocha. Definem,

assim, cinco “zonas de gerenciamento do recurso” e

respectivos volumes seguros de extração:

1 - Uma zona “Não Confinada” (ou aflorante), com

renovação significativa pela recarga natural, mas

que apresenta alta vulnerabilidade à poluição

antrópica e potencial redução dos fluxos de base

dos rios, se houver superexplotação;

2 - uma zona “Semiconfinada e Coberta por

(<100m) Basalto”, com possível explotação

sustentável, apesar de sua recarga ser parcial;

3 - uma zona “Confinada Intermediária (<400m) de

Cobertura Basáltica”, sem recarga significativa e

com tempo de residência da água no aquífero maior

do que 10.000 anos;

4 - Zona Confinada Profunda (>400m) de Cobertura

Basáltica, com águas ainda mais antigas

(eventualmente salinizadas ou com excessivo teor

de flúor). Nestas duas últimas zonas, a explotação

seria do tipo “mineração não renovável”, pela total

ausência de processos de renovação da água em

um tempo condizente com novo aproveitamento

dentro do atual processo civilizatório.

5 - Zona “Confinada com Água Subterrânea Salina”,

não potável, que seria restrita regionalmente à área

de ocorrência do SAG na Argentina.