Águas continentais subterrâneas: características dos lençóis freáticos, lençóis cativos e do aquífero Guarani
PROFESSOR PAULO PACHECO
Com exceção das águas oceânicas e marítimas, que se acumulam nas grandes fendas e depressões superficiais da crosta terrestre, em forma de vastas bacias, as demais águas que se juntam ou que escoam pelas terras emersas, na superfície dos solos ou mesmo no subsolo, recebem a denominação genérica de águas continentais. Constituem-se em três categorias básicas: a das águas subterrâneas, a das águas lacustres e a das águas correntes superficiais; o total delas engloba aproximadamente 3% de toda a Hidrosfera.
Os estudos de hidrologia continental, referentes a tais categorias de águas, vêm se integrando cada vez mais à ciência geográfica, tendo em vista a utilização crescente das bacias e microbacias hidrográficas nos temas trabalhados pela Geografia, em que as discussões sobre a obtenção e utilização dos recursos hídricos, ou sobre o planejamento ambiental, incluindo a análise de formas específicas de relevo (geomorfologia fluvial), da erosão, manejo e conservação dos solos, sempre envolvem os fluxos d’água e sua organização em canais.
Muitos pesquisadores vêm se dedicando a esses estudos, cujo precursor foi Maurice PARDÉ, na França, que investigou metodicamente os fatores meteorológicos, com base nas condições momentâneas dos diferentes estados de tempo, e os associou às ocorrências freqüentes que atingem os canais fluviais, tendo elaborado levantamentos sobre as quantidades de águas precipitadas, infiltradas, escoadas e sobre a altura dessas águas, com os respectivos regimes de chuvas. Os resultados de suas pesquisas foram apresentados em forma de muitas monografias, servindo hoje como subsídios importantes na elaboração de estudos mais atualizados.
A água é de grande valor para o consumo direto do homem, dos demais animais e das plantas, constituindo-se na base de suas alimentações. Sua importância tem sido reconhecida desde as civilizações mais remotas, que se fixaram e se desenvolveram originalmente às margens de rios; foram civilizações que tiveram sua ascensão e queda relacionadas quase sempre à abundância ou à falta de água, como a do antigo Egito, em contato direto com as águas do rio Nilo; a da Mesopotâmia, em contato com os rios Tigre e Eufrates; a da Índia, junto aos rios Indo e Ganges; ou a da China, próxima aos rios Iang-Tsé-Kiang e Hoang-Ho. As técnicas mais antigas desses povos visavam a utilização de uma parcela da água para o consumo das pessoas e dos animais, geralmente o gado, com a captação, transmissão, estocagem e distribuição meticulosamente dosadas; outra parcela destinava-se à irrigação, por meio da construção de redes de canais.
A região do mar Mediterrâneo, ao norte da África, o atual Irã e os demais países árabes, a Índia, a China, os arquipélagos do extremo oriente, a Ásia central, acham-se repletos de obras e de tradições que atestam a antiguidade dessas técnicas de controle e manejo da água, principalmente na orla de regiões áridas e semi-áridas, onde o temor das secas prolongadas sempre abalou as populações aí fixadas. A História tem registrado os esforços enormes dessas populações no sentido de obtenção da água, mesmo que muitas vezes os resultados tenham sido tão limitados, considerando a quantidade bastante restrita e a pouca disponibilidade do líquido contido nos poços, em barragens, reservatórios ou nos próprios leitos fluviais.
Da mesma maneira como muitas populações se sentem até hoje, afetadas pelos ciclos dos anos secos, há também os locais onde a maior abundância de chuvas deixa as pessoas livres das dificuldades e dos esforços causados pela falta d’água, pois a presença de fluxos perenes e bem distribuídos faz com que o abastecimento seja menos problemático. No Brasil, devido à sua grande área territorial, podem ser encontradas zonas em que a água abundante provém de precipitações chuvosas constantes, ao longo do ano; mas também são encontradas zonas assoladas pela seca, com precipitações escassas, como ocorre no sertão nordestino.
Muito embora a água seja um elemento primordial para a vida terrestre, observa-se que os sistemas hidrológicos naturais vêm sendo bastante alterados e danificados pelo homem, o que causa problemas graves em todos os sentidos, em especial o da poluição hídrica, cada vez mais intensificada nos corpos d’água superficiais, e até mesmo nos subterrâneos.
De toda a quantidade de água precipitada da atmosfera, em forma de chuvas, a porcentagem que se infiltra nos solos e nas rochas tende a se acumular em porções do sub-solo, em profundidades variáveis, constituindo as chamadas águas subterrâneas. Esse tipo de depósito de água não permite uma percepção imediata, porém, sua importância é grande para muitos grupos humanos, condicionando mesmo, certos tipos de habitats.
As águas subterrâneas podem permanecer por mais ou menos tempo retidas nas fendas das rochas, tanto na escala do tempo histórico como na do tempo geológico; encontram-se estagnadas nas concavidades rochosas, em forma de bacias, assim como podem estar se movimentando, formando as águas correntes subterrâneas, sendo que o escoamento no sub-solo se faz sempre no sentido das declividades que as camadas rochosas impermeáveis apresentam. São essas camadas que dão sustentabilidade aos fluxos, em direção aos locais de afloramentos superficiais, onde jorram as nascentes e se formam os mananciais.
Em muitos casos, essas águas são as que foram absorvidas pela porosidade dos solos e das rochas permeáveis, ao terem sido precipitadas em forma de chuvas ou pelo derretimento do gelo e da neve. Estagnadas ou não, elas refletem muito as variações climáticas da superfície às quais a região se encontra submetida e isso pode ser percebido na quantidade de águas das nascentes, com índices bastante desiguais durante o ano, em virtude das variações estacionais.
As massas rochosas do subsolo encontram-se normalmente impregnadas de água, até um nível subterrâneo mais ou menos uniforme, situado pouco acima das camadas impermeáveis de rochas. Trata-se do nível hidrostático, cuja posição subterrânea depende de certas condições, como:
- índices de precipitações chuvosas na região,
- índices de permeabilidade ou impermeabilidade dos solos, que podem provocar a
infiltração ou escoamento imediato das águas precipitadas,
- as diferentes formas de relevo, com seus respectivos graus de declividade,
- as maiores ou menores densidades da cobertura vegetal,
- a maior ou menor concentração de povoamentos animais, inclusive o homem, com
a presença das grandes concentrações urbanas.
Todos esses aspectos podem provocar modificações sensíveis no nível hidrostático, assim como a distância do mesmo, medida entre a superfície do solo e a área de concentração da água subterrânea, que é bastante variável, sendo que isso pode interferir no escoamento das nascentes em zonas de mananciais. As nascentes podem se originar quando os lençóis subterrâneos de águas encontram-se bastante próximos do nível dos solos, em pequenas profundidades, ou mesmo quando afloram no próprio solo, devido à saturação do nível hidrostático; trata-se de uma ocorrência que também se associa à declividade dos terrenos e à espessura dos solos, ainda mal consolidados, fazendo com que a água possa se aproveitar dessa fragilidade, extravazando e escoando mais rapidamente.
Os lençóis freáticos se constituem nas camadas de água concentradas em profundidades mais próximas da superfície dos solos, o que os torna mais sujeitos à evaporação; por isto, eles são bastante instáveis e chegam mesmo a secar durante as estações do ano caracterizadas pelas estiagens e pelas temperaturas mais elevadas. Além do processo de evaporação ao qual se encontram submetidos, há também o recebimento de dejetos vindos da superfície, como os agrotóxicos, a poluição, as fezes, o que os torna impróprios ao consumo humano; o armazenamento e a utilização de suas águas, geralmente contaminadas, são bastante comprometidos, se elas não forem devidamente filtradas. Mesmo instáveis e perigosas ao consumo humano, elas são muitas vezes utilizadas, em zonas onde não existe um saneamento básico eficiente, mesmo porque as águas desses lençóis são facilmente atingidas por perfurações em pouca profundidade, formando os poços escavados pelo homem.
Quanto aos lençóis cativos, estes se formam em profundidades mais acentuadas, a centenas e até milhares de metros abaixo da superfície dos solos, em zonas cujas rochas impermeáveis, com sucessões de camadas côncavas e horizontalizadas, podem permitir a retenção da água. Essas concentrações líquidas no subsolo são bem mais estáveis que os lençóis freáticos e, pelo fato de serem muito mais profundas, não se encontram sujeitas ao processo da evaporação, oferecendo maior segurança quanto à utilização e consumo de suas águas, mais difíceis de sofrerem contaminações provindas da superfície.
As terminologias utilizadas para os lençóis cativos e aqüíferos têm sido empregadas sem distinção, pelos diversos autores. Em muitas citações pode ser observado o emprego de lençóis cativos, lençóis aqüíferos, aqüíferos cativos ou mesmo aqüíferos artesianos, com o mesmo significado para todos.
Um exemplo brasileiro bastante interessante de lençóis cativos é o do Piauí, considerado como um dos estados mais secos da região Nordeste. Uma grande parcela de seu território acha-se situada sobre um mar de águas doces subterrâneas, sendo que dois aqüíferos superpostos, em profundidades diferentes, garantem água que jorram durante o ano todo, para parcelas privilegiadas da população, e que poderiam garantir também o abastecimento de zonas significativas do Polígono das Secas. Ao sul do estado, grandes proprietários de terras têm perfurado poços para irrigar suas plantações, utilizando-se de tecnologias mais onerosas, impossíveis de serem empregadas pelos pequenos proprietários. O desperdício de água torna-se muitas vezes bastante evidenciado. O poço Vileta, que chegou a jorrar água a 60 metros de altura, é considerado um dos maiores da América Latina e desde que foi aberto, nos anos de 1980, mais de 70 bilhões de litros de água já se perderam pelas terras do Agreste. Estudos sobre as águas subterrâneas dessa região demonstram que somente o estado do Piauí possui a segunda maior bacia subterrânea de todo o país, com uma área equivalente à da França, mas, tal como ocorre em todo o Brasil, os estados nordestinos não possuem um controle sobre os poços que têm sido abertos, com um mal gerenciamento das águas.
Atualmente, os estudos mais específicos voltados para as águas subterrâneas, têm tido um enfoque maior para o chamado aqüífero Guarani, ou aqüífero gigante do Mercosul, no seu contexto generalizado pelo subsolo do Brasil, Argentina, Paraguai e Uruguai. No subsolo do território paulista, esse aqüífero também é conhecido como aqüífero Botucatu.
O aqüífero Guarani é um enorme reservatório de águas subterrâneas, calculado em 1.312.000 km2, que se estende pelo subsolo dos territórios do Brasil (840.000 km2), da Argentina (355.000 km2), Paraguai (58.500 km2) e Uruguai (58.500 km2), correspondendo a uma área equivalente à da Inglaterra, França e Espanha juntas.
Esse manancial possui um volume aproveitável de água que poderia abastecer 150 milhões de pessoas por cerca de 2.500 anos, trinta vezes superior à demanda por água de toda a população existente hoje em sua zona de ocorrência. Apenas dois poços, com 1.000 metros de profundidade e vazão de 500 mil litros por hora, cada um, são capazes de fazer jorrar líquido suficiente para abastecer uma cidade de 100 mil habitantes.
Os dois terços desse volume de água que se encontram no subsolo brasileiro, distribuem-se sob seis estados da federação (SP, MG, MS, PR, SC E RS), com uma estimativa de 50 bilhões de m3 de água. São recursos hídricos de excelente qualidade, que se prestam para todos os fins, sem a necessidade de tratamento, devido ao grau elevado de pureza. Conforme a afirmação do geólogo Gerôncio ROCHA, do DAEE (Departamento de Águas e Energia Elétrica de São Paulo), a reserva explorável atualmente no Brasil está avaliada em 100 milhões de m3 para esse aqüífero, sendo equivalente à vazão média do rio Paraná, em território argentino. Porém, segundo o geólogo José Luiz ALBUQUERQUE FILHO, especialista em águas subterrâneas do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas), há muitos poços que estão jorrando e desperdiçando muita água, acumulada há milhares de anos nas fendas rochosas do subsolo. Para Aldo da Cunha REBOUÇAS, do Instituto de Estudos Avançados da USP, os poços continuam sendo abertos, como se fossem buracos, sem critérios nem fiscalização; não há legislação e nem órgãos que possam controlar a exploração e muitos poços desativados têm sido abandonados, sem que sejam devidamente fechados, o que aumenta o risco de contaminação da água, por acidente ou sabotagem.
O surto exploratório dessas águas, em especial no estado de São Paulo, ocorreu a partir dos anos de 1970, sendo que nesses últimos anos, tem ocorrido um grande avanço na tecnologia de perfuração dos poços mais profundos. Calcula-se que haja mais de 2.500 poços que já foram abertos, apenas no estado de São Paulo, mas a ausência de políticas governamentais adequadas vem expondo o aqüífero a uma exploração desordenada. Muitos especialistas afirmam que a continuidade dessa situação poderá causar problemas de saturação e de contaminação a partir das bordas da bacia, sob zonas urbanizadas, industrializadas e agrícolas, comprometendo esse reservatório.
Centenas de cidades de médio e grande porte têm se utilizado de água extraída do aqüífero Guarani para o abastecimento público, por meio de poços com profundidades variadas, de algumas centenas até mais de 1.000 metros. Somente no estado de São Paulo há mais de 50 municípios que utilizam essa água, obtida em poços profundos, como é o caso de Araraquara, Matão, Sertãozinho, Araçatuba, Presidente Prudente, Pereira Barreto, Ribeirão Preto, muito embora também haja um conjunto de pequenas cidades ou povoados, entre 500 e 5.000 habitantes, que retiram água do aqüífero Bauru, bem mais raso, que se encontra superposto ao aqüífero Guarani e que se estende por uma parcela significativa do subsolo paulista.
As vantagens são muitas, entre elas os investimentos nos poços, cujos custos operacionais são muito mais reduzidos em comparação aos custos de uma estação de captação e tratamento convencional, instalada na superfície. Essa própria captação e a redução de pessoal reduzem ainda mais os custos.
A região de Ribeirão Preto (SP) encontra-se sobre as bordas do aqüífero e aí as profundidades mais rasas situam-se entre 100 e 300 metros. Os mais de 250 poços particulares e clandestinos da cidade se espalham tanto por essas porções mais rasas como pelas mais profundas, entre os 500 e 1.500 metros, por meio dos quais são captados 2 milhões de litros d’água por hora; não tem havido qualquer critério para essa exploração e nem mesmo para a abertura de novos poços. Há uma necessidade urgente de controle, não apenas em Ribeirão Preto, mas nos demais municípios, a fim de que não ocorra uma redução drástica no volume de água da periferia do aqüífero. As análises feitas por técnicos especializados, mostram que existem indícios de contaminação, pois parte do lençol cativo do subsolo da cidade encontra-se sob um lixão, que vem sendo usado há mais de 15 anos e que já recebeu mais de 600 mil toneladas de lixo de toda espécie, o que demonstra um descaso e uma falta de preocupação por parte das autoridades competentes, que fazem parte do poder público.
Em Pereira Barreto (SP) tem ocorrido muito desperdício de água, já que a Prefeitura Municipal autoriza que seja lançada nas águas do rio Tietê, todos os dias, uma média de 4 milhões de litros d’água própria para o consumo. Tal desperdício se deve à falta de reservatórios suficientes para estocar a sobra da produção de 500 mil litros por hora, do poço que abastece a cidade. O município possui aproximadamente 40 mil habitantes e a capacidade dos reservatórios é estimada em 1,9 milhão de litros; quando eles ficam cheios, entre 22h. e 6h. a água é desviada e vai para o rio Tietê. Este também é outro exemplo da falta de planejamento, com relação à utilização da água do aqüífero Guarani.
A cidade de Presidente Prudente (SP) é em parte abastecida por alguns poços de grande profundidade e, à medida que as sondas penetram pelas diferentes camadas rochosas do subsolo, até os 2.000 metros de profundidade, em busca do manancial subterrâneo, pelo menos uns 200 milhões de anos são percorridos, numa viagem que pode revelar uma etapa da evolução geológica da Terra.
Ao longo dos 65 milhões de anos que corresponderam aos períodos Triássico e Jurássico, da era Mesozóica, entre 200 milhões e 135 milhões de anos atrás, a região que hoje corresponde ao aqüífero Guarani, teria sido um deserto de grandes proporções, repleto de dunas; estas teriam sido cobertas, no período seguinte, por derrames expressivos de lavas vulcânicas, que escapavam pelas fraturas e fendas das estruturas rochosas ainda não totalmente solidificadas. Tais derrames ocorreram ao longo da atual calha do rio Paraná e de sua rede de afluentes, sendo que nos períodos posteriores, de grande umidade, houve o desenvolvimento de uma cobertura vegetal sobre essas camadas rochosas e isso permitiu também o desenvolvimento de animais de grande porte, como foram os dinossauros.
De acordo com os estudos e pesquisas de ordem geológica, esses eventos encontram-se encaixados no período que se estendeu dos 135 aos 60 milhões de anos, e, boa parte da água estocada no aqüífero, em grandes profundidades, é a mesma que teria sido consumida pelos dinossauros. Com isso, uma parcela dos moradores atuais da cidade de Presidente Prudente vem tendo a incrível experiência de compartilhar a mesma água que esses grandes répteis também beberam, nos tempos mais remotos do final de era Mesozóica (período Cretáceo) e do início da era Cenozóica (período Paleoceno).
É evidente que houve mais acréscimo de água nesses poços profundos, ao longo das demais fases de tempo que caracterizaram os períodos da era Cenozóica e do próprio Quaternário, principalmente nos trechos em que o aquífero se encontra mais próximo da superfície. Na região de Águas de São Pedro (SP), por exemplo, ele chega a aflorar. Nesses locais, foi ocorrendo a penetração gradativa da água, pelas fendas rochosas, tanto a proveniente das chuvas como a dos rios que fluem em direção oeste do estado de São Paulo, para a calha do rio Paraná. Isso vem possibilitando um abastecimento constante do aqüífero, o que permite uma utilização permanente de suas águas. Porém, é preciso uma atenção no sentido de que os desperdícios até então verificados, possam ser devidamente controlados.
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