Fatores condicionantes de fluxo e recarga no compartimento do Sistema Aquífero Guarani, Brasil

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Kuhn, Isadora Aumond
• Orientador(a): Reginato, Pedro Antonio Roehe
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hidrogeologia; Recarga aquífera; Nível freático; Análise Hierárquica de Processos (AHP); Hidroquímica; Isótopos ambientais; Guarani, Sistema Aquífero; Brasil, Região Sul
• Palavras-chave em Inglês: Recharge mechanisms; Time-series analysis; Hydrochemistry; Stable isotopes
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/297546

O Sistema Aquífero Guarani (SAG) é um dos maiores reservatórios de água subterrânea do mundo e desempenha papel estratégico para a segurança hídrica na América do Sul. Com cerca de 90% de sua extensão confinada por rochas vulcânicas, as zonas de afloramento configuram áreas de importância ímpar para compreensão do aquífero. Nos modelos conceituais tradicionais, é atribuído a elas o papel de áreas de recarga regional. A implementação de políticas de uso e gestão dos recursos hídricos subterrâneos depende da caracterização e quantificação das reservas e da recarga. Esta tese teve como objetivo estimar a recarga do SAG e caracterizar seus fatores condicionantes no Sul do Brasil, caracterizadas por elevada complexidade hidrogeológica. Foram adotadas três abordagens, que foram integradas para a elaboração de um modelo conceitual para a região. A análise das séries temporais de nível da água de 21 poços da Rede Integrada de Monitoramento de Águas Subterrâneas (RIMAS/SGB) envolveu a estimativa de recarga pelo método da Variação do Nível da Água (VNA), comparando-se abordagens distintas, e a aplicação de análises estatísticas de autocorrelação e correlação cruzada com dados pluviométricos. A segunda abordagem consistiu na elaboração de um mapa de potencialidade de recarga com base em sete variáveis ambientais (declividade, forma do terreno, uso e ocupação, hidrogeologia, teor de argila, densidade de drenagens e de lineamentos), ponderadas pelo método Analytic Hierarchy Process. A terceira abordagem envolveu a caracterização hidroquímica e isotópica das águas subterrâneas do SAG e de aquíferos adjacentes, contemplando parte do Compartimento Sul na Argentina. Foram aplicados diagramas clássicos de hidroquímica e isotopia e o modelo End Member Mixing Analysis (EMMA) para quantificação das proporções de mistura. Os resultados indicaram alta heterogeneidade espacial da recarga, com valores médios anuais entre 11% e 24% da precipitação. Identificou-se a atuação de dois mecanismos de fluxo: fluxo difuso pela matriz, dominante na região, e fluxo preferencial, mais restrito, porém associado às maiores taxas de recarga. O mapa indicou que o alto potencial de recarga se concentra em uma faixa orientada no sentido N-S, e sua validação com dados de condutividade elétrica confirmou a coerência espacial do modelo. As análises hidroquímicas revelaram padrões evolutivos, com a troca iônica sendo o principal processo relacionado ao enriquecimento em sódio, enquanto o incremento de sulfato, magnésio e flúor está associado à interação com aquíferos adjacentes. As assinaturas isotópicas indicam recarga sob condições climáticas distintas nas águas do SAG. A identificação dos membros extremos e a quantificação das misturas pelo EMMA confirmaram que as águas dos aquíferos sobrejacente (SASG) e subjacente (Pré-SAG) contribuem significativamente para a composição química do SAG. O modelo conceitual proposto evidencia uma dinâmica de recarga fortemente controlada por estruturas geológicas, e que a área de afloramento, além de zona de recarga, pode comportar-se como uma área de descarga regional. Esta pesquisa traz informações relevantes para uma área até agora menos estudada do SAG, oferecendo novas perspectivas sobre os modelos regionais clássicos.