Recursos geológicos: Águas subterrâneas

A água que circula na Natureza constitui diferentes reservatórios no planeta, como oceanos, rios e glaciares. Chama-se hidrogeologia à ciência que estuda o armazenamento, circulação e distribuição das águas nas formações geológicas, tendo em consideração as suas propriedades físicas e químicas, as suas interacções com o meio abiótico e biológico, e as suas respostas às actividades antrópicas.
O contínuo e interminável movimento da água no nosso planeta constitui o ciclo hidrológico (ver animação). As águas subterrâneas constituem a componente que não é directamente observada pelo ser humano e também a mais lenta do ciclo hidrológico. Fazem parte de 0,6% do total da água existente na Terra, e são um importante recurso geológico, sendo a sua quantidade e qualidade cruciais para a sobrevivência e saúde das populações humanas.

Reservatórios de água subterrânea - aquíferos

Através de técnicas apropriadas pode-se ter acesso à água que circula subterraneamente. Chama-se aquífero a uma formação geológica subterrânea que permite a circulação e o armazenamento de água nos seus espaços vazios, permitindo normalmente o aproveitamento desse líquido pelo ser humano de forma economicamente rentável e sem impactes ambientais negativos. São as águas que precipitam sobre a superfície da Terra que se infiltram no solo por acção da gravidade e originam as água subterrâneas. Estas águas podem ser armazenadas em dois tipos de aquíferos: aquíferos livres e aquíferos confinados ou cativos.

Aquífero livre:

Os aquíferos livres podem ser superficiais ou subsuperficiais o que não só facilita a sua exploração e recarga como também a sua contaminação.

Aquífero cativo ou confinado:
Nos aquíferos é possível distinguirem-se as seguintes zonas:
- Nível hidrostático ou freático: profundidade a partir da qual aparece água (corresponde ao nível atingido pela água nos poços). Num aquífero livre o nível freático corresponderá ao limite superior do aquífero, uma vez que a água está à mesma pressão que a pressão atmosférica. Esta zona é variável de região para região e na mesma região varia ao longo do ano (ver imagem e animação).- Zona de aeração: localiza-se entre a superfície topográfica e o nível freático. Nesta zona, os poros entre as partículas do solo ou das rochas são ocupados por gases (ar e vapor de água) e por água. A água desta zona é utilizada pelas raízes das plantas ou pode contribuir para o aumento das reservas de água subterrânea.
- Zona de saturação: tem como limite superior o nível freático e como base uma camada impermeável. Nesta zona, todos os poros da rocha estão completamente preenchidos por água.
As zonas de aeração e de saturação existem num aquífero livre. Em ambos os aquíferos há a zona de recarga, zona onde ocorre a infiltração da água, embora seja localizada de forma diferente em cada um dos aquíferos.
A captação das água subterrâneas pode ser feita nos dois tipos de aquíferos através de furos (captações) realizados por empresas especializadas em hidrogeologia. Num aquífero livre capta-se água através de poços. Num aquífero cativo, dado que a água se encontra a uma pressão superior à pressão atmosférica, a água subirá até ao nível hidrostático, designando-se captação artesiana. Pode acontecer a captação ser feita num local onde o nível hidrostático ultrapassa o nível topográfico e, nesse caso, a água extravasa naturalmente a boca da captação. Neste caso a captação designa-se de captação artesiana repuxante.

Características dos aquíferos
Porosidade: é a percentagem do volume total da rocha ou dos sedimentos que é ocupado por espaçoes vazios, ou poros. Esta característica constitui a capacidade da rocha em armazenar água, ou seja, é a medida da saturação da rocha. Rochas sedimentares, como conglomerados e arenitos, têm poros entre os grãos de minerais, pelo que podem armazenar uma quantidade apreciável de água. Ao contrário das rochas cristalinas, que não têm poros entre os grãos de minerais, mas podem armazenar água em fracturas.

Permeabilidade: é o parâmetro que se relaciona com o movimento da água no aquífero, ou seja, é a capacidade de as rochas transmitirem fluidos através dos poros ou fracturas. As rochas permeáveis deixam-se atravessar facilmente pela água. A permeabilidade das rochas está relacionada com as dimensões dos poros e com a forma como se estabelece a comunicação entre eles.
Um bom aquífero é simultaneamente poroso e permeável, o que lhe permite armazenar e libertar a água. Exemplos de bons aquíferos são as areais, os cascalhos, os arenitos, os conglomerados e os calcários fracturados.

Composição química das águas subterrâneas
A composição das águas subterrâneas relaciona-se com o contexto geológico da região onde são captadas, com a natureza e teor de certos gases da atmosfera, com os produtos resultantes da alteração das rochas, as reacções de dissolução e de precipitação que ocorrem no subsolo, como também se relaciona com o facto das plantas extraírem do solo certos componentes químicos e introduzirem outros. Estas águas nunca são puras, mas soluções, em regra, muito diluídas, de numerosas substâncias, como se observa na tabela seguinte, que indica a composição de determinada água. A água varia de local para local, o que é facilmente comprovado através da degustação de vários tipos de água provenientes de várias regiões.

Como influencia o contexto geológico da região?
Se as águas subterrâneas tiverem reservadas em formações geológicas de origem magmática e metamórfica são de excelente qualidade e de baixas concentrações em sais dissolvidos; se tiverem reservadas em rochas sedimentares, sao águas de boa qualidade mas as que são captadas em arenitos podem ser mais ricas em sódio e as provenientes de rochas carbonatadas mais ricas em cálcio e magnésio. Se as formações sedimentares forem evaporíticas, como o sal gema, as águas serão muito salinas, impróprias para consumo doméstico.

Parâmetros como a composição química e as propriedades terapêuticas de uma água condicionam a classificação da água a nível legal. Em Portugal, e de acordo com a legislação, as águas subterrâneas destinadas ao consumo humano podem ser classificadas como águas minerais naturais e águas de nascente.

Outra característica importante é a dureza da água, geralmente expressa em mg/l de CaCO3. Esta propriedade reflecte o teor global da água em iões alcalino-terrosos, essencialmente de cálcio e magnésio.

Infelizmente, a composição química das águas subterrâneas pode ser influenciada também pelas actividades antrópicas e metodologias de extracção.

Gestão sustentável das águas subterrâneas
A água subterrânea, armazenada em aquíferos, é utilizada para beber e a sua escassez ou contaminação podem ter efeitos muito graves. As principais causas da diminuição de reservas e/ou deterioração da qualidade da água subterrânea são:

Relativamente à sobreexploração, pode-se abaixo ver como ocorre a entrada de água salgada num aquífero, tornando-o impróprio para o fornecimento de água. Aqui há uma pequena animação ilustrando o mesmo processo.
É importante salientar que após a poluição de um aquífero a sua recuperação é praticamente impossível, pois o tempo e custos necessários numa eventual recuperação são praticamente impossíveis de obter.

Que medidas tomar?
Algumas medidas a tomar para minorar o problema da poluição das águas subterrâneas poderão ser:
· Deposição controlada dos RSU (Resíduos Sólidos Urbanos) em aterros de forma a evitar a poluição das águas subterrâneas, uma vez que esta deposição ocorre em substratos impermeáveis e nesses locais existe uma monitorização dos lixiviados e outras substâncias perigosas, o que não acontece nas lixeiras (ver animação que ilustra contaminação através de lixeiras);
· Definir perímetros de protecção: estes são um importante instrumento ao nível de ordenamento do território com uma finalidade preventiva. Sao áreas de protecção nas zonas vizinhas onde se realizam captações de água subterrânea para consumo humano, e pretendem assegurar a protecção das captações de modo a salvaguardar a qualidade da água.
As medidas passam assim pela realização de estudos locais e regionais e pela regulamentação específica de âmbito nacional e internacional. Deverá haver uma exploração sustentada dos recursos geológicos que seja o resultado de um compromisso entre ciência, tecnologia, sociedade, economia e ambiente, ou seja, um desenvolvimento capaz de satisfazer as gerações actuais das suas necessidades sem comprometer as necessidades das gerações futuras.