O Recursos minerais, que é a filosofia? energéticos e hidrogeológicos Recursos hidrogeológicos – Reservatórios de água A água circula na natureza e pode ser encontrada nas rochas, na atmosfera e na constituição dos seres vivos. Embora distribuída por diferentes reservatórios naturais, tais como os oceanos, os lagos ou os rios, a água encontra-se num constante, contínuo e interminável movimento entre esses reservatórios. O ciclo hidrológico, em linguagem simples, pode ser referido como a transferência de certa quantidade de água entre os diferentes reservatórios em que ela se encontra na natureza. Aquíferos - reservatórios de água subterrânea formados por uma rocha, ou uma formação geológica, com características que permitem o armazenamento da água, bem como a sua circulação, possibilitando a sua extração de forma economicamente rentável. Características geológicas dos aquíferos A caracterização das rochas dos aquíferos baseia-se na sua porosidade e permeabilidade. Porosidade • Razão do volume de espaços vazios face ao volume total da rocha. O tipo de porosidade varia consoante a natureza da rocha. Permeabilidade • Grau de facilidade com que uma rocha se deixa atravessar pela água. Recursos hidrogeológicos – Aquíferos A capacidade de um aquífero para armazenar água e a possibilidade da sua extração de forma eficaz relacionam-se com duas características muito importantes das rochas e dos solos: a porosidade e a permeabilidade. • Porosidade Os espaços não preenchidos, que existem nos materiais geológicos, são vulgarmente denominados por poros ou vazios. Embora, na verdade, sejam preenchidos por água ou por ar, a porosidade pode ser definida como a razão entre o volume desses vazios e o volume total da rocha, sendo calculada através da seguinte equação: Recursos hidrogeológicos – Aquíferos A capacidade de um aquífero para armazenar água e a possibilidade da sua extração de forma eficaz relacionam-se com duas características muito importantes das rochas e dos solos: a porosidade e a permeabilidade. A porosidade depende do tamanho, da forma e do grau de compactação dos grãos de uma rocha: • Quanto mais compactada for a rocha, menor será o espaço entre os grãos e, consequentemente, menor será o espaço para o armazenamento da água. • Quanto menos compactada for a rocha, maior será o espaço entre os vários grãos e maior será a sua capacidade para armazenar água. Recursos hidrogeológicos – Porosidade dos aquíferos Dependendo da forma que os vazios apresentam, as formações rochosas podem ser divididas em dois grandes grupos: as rochas porosas, propriamente ditas e as rochas fissuradas. Rochas porosas (granulometria muito heterogénea e granulometria muito semelhante). Recursos hidrogeológicos – Porosidade dos aquíferos Dependendo da forma que os vazios apresentam, as formações rochosas podem ser divididas em dois grandes grupos: as rochas porosas, propriamente ditas e as rochas fissuradas. Rochas fissuradas (vazios abertos por dissolução e vazios abertos por ação mecânica). Recursos hidrogeológicos – Aquíferos A capacidade de um aquífero para armazenar água e a possibilidade da sua extração de forma eficaz relacionam-se com duas características muito importantes das rochas e dos solos: a porosidade e a permeabilidade. • Permeabilidade Maior ou menor facilidade de uma formação rochosa se deixa atravessar por um fluido (a água), sem alterar a sua estrutura interna, permitindo a sua maior ou menor circulação através dos poros ou fraturas. A permeabilidade está diretamente relacionada com dois aspetos fundamentais: a dimensão dos poros e a comunicação entre eles. • Quando os poros de uma rocha não estão em contacto uns com os outros ou as fissuras/fraturas estão fechadas, a rocha apresenta baixa permeabilidade. • Quando poros comunicam entre si, ou as fissuras/fraturas estão abertas, a rocha apresentará uma boa permeabilidade, sendo maior a facilidade com que a água circula. Recursos hidrogeológicos – Aquíferos Conjugando as duas características, porosidade e permeabilidade: • formações constituídas por materiais arenosos serão muito porosas e permeáveis, constituindo assim os melhores aquíferos. • formações constituídas por materiais argilosos, com poros de dimensão reduzida e com pouca ou nenhuma ligação entre eles, apresentando deste modo baixa permeabilidade. Recursos hidrogeológicos – Aquíferos Desde que a água, após a ocorrência de precipitação (chuva, neve ou granizo), chega à superfície terrestre e se vai infiltrando até atingir o aquífero, ela atravessa diferentes zonas. Zona de aeração (ou zona não saturada) Zona de saturação (ou zona saturada) Um conceito importante para descrevermos as zonas de aeração e de saturação, é o conceito de nível hidrostático ou freático - profundidade a partir da qual aparece a água. Este nível é variável de região para região e, na mesma região, varia ao longo do ano. Distinção entre zona de aeração, zona de saturação e a posição do nível hidrostático de um aquífero. Recursos hidrogeológicos – Aquíferos Desde que a água, após a ocorrência de precipitação (chuva, neve ou granizo), chega à superfície terrestre e se vai infiltrando até atingir o aquífero, ela atravessa diferentes zonas. Zona de aeração - entre a superfície do terreno e a superfície a que se encontra a água subterrânea, (nível freático). Nesta zona, os poros, entre as partículas do solo ou das rochas, são ocupados por água e por ar. Zona de saturação - tem como limite superior o nível hidrostático e o limite inferior uma formação geológica impermeável e de porosidade muito reduzida ou mesmo nula. Nesta zona, todos os poros da rocha estão completamente preenchidos com água, daí chamar-se zona de saturação. Distinção entre zona de aeração, zona de saturação e a posição do nível hidrostático de um aquífero. Tipos de aquíferos • Os aquíferos são classificados de acordo com o tipo de recarga (reabastecimento de água). Captação artesiana repuxante Pressão freática a > P. atm Aquífero livre (recarga direta) Aquífero cativo (recarga lateral) Pressão hidrostática = P. atmosférica Recursos hidrogeológicos – Tipos de Aquíferos Os aquíferos podem apresentar características e comportamentos distintos. • camada A: correspondente à zona de aeração (ao longo da qual a água se infiltra) • camada B: correspondente à zona saturada e que constitui um bom aquífero (por exemplo, uma camada arenosa) • camada C: camada impermeável que não se deixa atravessar pela água (por exemplo, uma camada argilosa) • camada D: camada com boa porosidade e boa permeabilidade, ou seja, boas condições para ser um aquífero • camada E: substrato rochoso impermeável (por exemplo, um granito são e não fraturado) Recursos hidrogeológicos – Tipos de Aquíferos Os aquíferos podem apresentar características e comportamentos distintos. • Na sequência definida, é possível identificar duas camadas com as características necessárias para que possam ser consideradas bons aquíferos: camada B e a camada D. • O aquífero da camada B encontra-se limitado por uma camada permeável (a camada A que lhe está por cima e permite a recarga de água) e por uma camada impermeável (a camada C que lhe está por baixo). • O aquífero da camada D encontra-se limitado por duas camadas impermeáveis (a camada C que lhe está por cima e a camada E que lhe está por baixo). Recursos hidrogeológicos – Tipos de Aquíferos Assim podem classificar-se dois tipos de aquíferos com características e comportamentos distintos: Recursos hidrogeológicos – Gestão das águas subterrâneas Ao mesmo tempo que aumenta a população, também aumenta a produção de resíduos e de outros materiais considerados poluentes pelo que, atualmente, uma das grandes preocupações do ser humano não é ter acesso a água, mas, sobretudo, garantir que é possível ter acesso a água de qualidade. A poluição pode se classificada segundo três formas distintas Poluição física Poluição química Poluição bacteriológica Contaminação da água subterrânea Recursos hidrogeológicos – Gestão das águas subterrâneas Os poluentes que, frequentemente, se encontram nas águas subterrâneas tanto podem ser de origem orgânica, como de origem inorgânica. Assim, a poluição das águas pode ter como origem Atividade agrícola Atividade urbana Atividade industrial Recursos hidrogeológicos – Sobre-exploração de aquíferos A sobre-exploração de um aquífero pode, também, provocar a sua poluição. Retirar mais água do que aquela que os aquíferos são capazes de produzir pode provocar alterações químicas ou bacteriológicas, que os tornam impróprios para consumo. Recursos hidrogeológicos – Sobre-exploração de aquíferos As medidas que devemos tomar para preservar os aquíferos e a qualidade das águas subterrâneas poderão passar por: • Fiscalização e vigilância de indústrias e de práticas agrícolas (em particular no que diz respeito ao uso excessivo de fertilizantes e pesticidas) • Análise periódica da qualidade da água captada para consumo humano. • Aplicação de coimas, a nível individual e coletivo, para quem polua ilegalmente os recursos hidrogeológicos. • Sensibilização das populações em geral e da comunidade escolar em particular para o uso correto da água. • Controlo eficiente do funcionamento dos aterros sanitários, bem como dos aterros para outras tipologias de resíduos. • Instalação de uma rede de esgotos eficiente. • Incentivo à gestão racional dos recursos hídricos. Extração excessiva em zonas costeiras Nível do mar • A extração excessiva gera um défice de água que é compensado pela deslocação de água oceânica, produzindo-se uma intrusão salina. Água salgada Água fresca Cone de depressão Nível do mar Água fresca Intrusão de água salgada Cone de ascensão Verificação das aprendizagens... São recursos renováveis O clarke é a abundância média de um (A) a energia geotérmica e o urânio. (A) elemento químico na crusta terrestre. (B) a energia geotérmica e a energia eólica. (B) elemento químico na Terra. (C) o urânio e a energia de biomassa. (C) mineral na crusta terrestre. (D) o urânio e a água. (D) mineral na Terra. Numa mina, a ganga O uso dos combustíveis fósseis não contribui para (A) constitui a reserva. (A) o aumento do efeito de estufa. (B) pode acumular-se em escombreiras. (B) a formação de chuvas ácidas. (C) tem um elevado valor económico. (C) a ocorrência de impactes ambientais severos. (D) não corresponde a um recurso não metálico. (D) o buraco da camada de ozono. Verificação das aprendizagens O uso da energia geotérmica tem como aspetos positivos (A) a reduzida emissão de gases de efeito de estufa. (B) o facto de termos um número elevado de locais com interesse geotérmico. (C) os baixos custos da manutenção das centrais. (D) o fácil acesso aos locais de elevado potencial geotérmico. Os bons aquíferos são aqueles que (A) permitem o armazenamento da água, bem como a sua circulação. (B) permitem o armazenamento da água, mas não a sua circulação. (C) não permitem o armazenamento da água, mas permitem a sua circulação. (D) não permitem o armazenamento da água, nem a sua circulação. Num aquífero confinado, (A) a pressão da água, na superfície do aquífero, é superior à pressão atmosférica. (B) a recarga é feita pela camada que está por cima, sendo relativamente rápida. (C) o nível freático regista variações acentuadas ao longo do ano. (D) uma camada permeável constitui o teto. A zona de aeração de um aquífero (A) é a zona em que todos os poros ficam ocupados por água. (B) localiza-se entre a superfície do terreno e o nível freático. (C) tem como limite inferior uma formação geológica impermeável. (D) não está relacionada com a recarga deste.
