Metodologia para Diagnóstico Rápido de Áreas de Recarga de Aquíferos

Metodologia para diagnóstico rápido de áreas de recarga de aquíferos Vitor V. VasconcelosI; Paulo P. Martins JuniorII; Renato M. HadadIII I

Doutorando em Geologia, Universidade Federal de Ouro Preto, Mestre em Geografia, Especialista em Solos e Meio Ambiente, Bacharel em Filosofia, Técnico em Meio Ambiente, Técnico em Informática, [email protected] II Universidade Federal de Ouro Preto (Professor), Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais - CETEC-MG (Pesquisador Pleno), Geólogo, Doutor em Ciências da Terra, [email protected] III PUC-MG (Pró-Reitor), Programa de Pós-Graduação em Geografia - Tratamento da Informação Espacial (Professor), Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais, CETEC-MG (Pesquisador Pleno), Doutor em Ciência da Computação, Mestre em Ciência da Computação, Bacharel em Engenharia Mecânica, [email protected]

Disponível em: http://pt.scribd.com/doc/165030048/Metodologia-para-Diagnostico-Rapido-de-Areas-de-Recarga-de-Aquiferos

Versão para língua portuguesa do original publicado em: VASCONCELOS, Vitor Vieira; MARTINS JUNIOR, Paulo Pereira; HADAD, Renato Moreira. Methodology for rapid assessment of aquifer recharge areas. Geologia USP, Série científica, São Paulo, v. 13, n. 2,jun. 2013 . Disponível em . acessos em 29 jun. 2013. http://dx.doi.org/10.5327/Z1519-874X2013000200005.

Vasconcelos, V. V. et al.

Metodologia para diagnóstico rápido de áreas de recarga de aquíferos Methodology for rapid assessment of aquifer recharge areas 1

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Vitor Vieira Vasconcelos , Paulo Pereira Martins Junior , Renato Moreira Hadad

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Assembleia Legislativa de Minas Gerais, Rua Rodrigues Caldas 30, Santo Agostinho, CEP 30190-921, Belo Horizonte, MG, BR ([email protected]) 2 Setor de Técnicas de Análise Ambiental, Diretoria de Desenvolvimento Tecnológico, Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais - CETEC-MG, Belo Horizonte, MG, BR ([email protected]) 3 Departamento de Geografia, Instituto de Ciências Humanas, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais - PUC-MG, Belo Horizonte, MG, BR ([email protected]) Recebido em 01 de junho de 2012; aceito em 11 de fevereiro de 2013

Resumo Os instrumentos ambientais de aplicação local, tais como fiscalização, autorizações de desmate e de uso da água, estudos de impacto ambiental, de impacto local e averbações de reserva legal, demandam metodologias customizadas para o tratamento de questões hidrogeológicas. Neste estudo, apresentou-se um método estruturado para o diagnóstico ambiental expedito visando à segurança da recarga de aquíferos. Este constitui-se de avaliações qualitativas e quantitativas por meio de descrições textuais e cartográficas, complementadas por planilhas ponderadas para análise rápida. Aplicações em estudos de caso foram realizadas em locais selecionados na Bacia do Rio Paracatu. Os resultados mostraram potencial positivo para o conhecimento e a proteção de aquíferos em microbacias. Palavras-chave: Hidrogeologia; Diagnóstico expedito; Aquíferos; Meio ambiente; Recarga. Abstract The environmental tools of local appliance, such as surveillance and permits of deforestations and water use, environmental impact assessments of local scale, and delimitation of preservation areas, demand customized methodologies to deal with hydrogeological issues. In this study, a structured one for rapid environmental assessment aiming at recharge of aquifers safety was presented. This comprises qualitative and quantitative evaluations by means of textual and cartographical descriptions, complemented by weighted spreadsheets for rapid assessment. Applications in case studies took place in sites selected in the Paracatu River Basin. The results showed a positive potential for knowledge and protection of aquifers in micro-watersheds. Keywords: Hydrogeology; Rapid assessment; Aquifers; Environment; Recharge.

Disponível on-line no endereço www.igc.usp.br/geologiausp

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INTRODUÇÃO

escritório, uma visita de campo e, por fim, a apresentação de um relatório com as conclusões.

Contexto de aplicação Diagnóstico Ambiental Expedito A recuperação e manutenção do equilíbrio hidrológico, em termos quantitativos e qualitativos, são dependentes do correto planejamento dos impactos ambientais sobre o solo e a biota. Crucial para a preservação dos recursos hídricos é a manutenção da cobertura vegetal e o manejo do solo nas áreas de predomínio de recarga dos aquíferos, visto que isso irá viabilizar a percolação da água no subsolo, assegurando uma vazão mais estável para os corpos d’água superficiais, sobretudo, na estação das secas. Conseguinte, a compactação e poluição de solos apresentam impactos evidentes nos sistemas hídricos. O reconhecimento do processo da recarga dos aquíferos, portanto, apresenta-se como uma via salutar para a integração entre a gestão de ocupação do solo e a gestão dos recursos hídricos. Apesar da consideração cada vez mais patente, por parte do meio técnico, da imprescindibilidade da análise hidrogeológica nos contextos de gestão hídrica e ambiental, sua aplicação raramente se concretiza. Em especial, a falta de capacitação básica em hidrogeologia para muitos dos profissionais que atuam nas equipes de estudos ambientais traz dificuldades mesmo para atitudes iniciais de diálogo nesse sentido. Entretanto, nem sempre os métodos existentes para estudos hidrogeológicos se mostram adequados para execução nos contextos em que são demandados para resolução das questões ambientais e de uso da água. Tal inadequação pode se dar em diversos aspectos, tais como [1] dados iniciais disponíveis, [2] escala(s) de extensão espacial e de detalhe, [3] profissionais disponíveis, [4] tempo e recursos financeiros, [5] resposta demandada e [6] nível de certeza demandado. Na execução dos instrumentos da Política Nacional de Meio Ambiente – PNMA – e da Política Nacional de Recursos Hídricos – PNRH –, a aplicação do conhecimento hidrogeológico, embora necessária, apresenta contextos diferenciados dos métodos tradicionais desenvolvidos em meio acadêmico. Relevantes à segurança da recarga de aquíferos são os instrumentos da Política Nacional de Meio Ambiente que envolvem atuação local por parte dos agentes dos órgãos ambientais ou do técnico responsável pelo relatório técnico. Entre esses instrumentos, estão a fiscalização, as autorizações de desmate, a averbação de reservas legais, os relatórios técnicos para outorga de uso da água, entre outros. A característica básica desses instrumentos é seu caráter expedito (poucos dias), realizado usualmente por apenas um profissional, com uma fase preparatória de

Os protocolos de diagnóstico expedito são parte dos métodos de Avaliação de Impacto Ambiental (AIA), um dos instrumentos da Política Nacional de Meio Ambiente. Dentre os métodos de diagnósticos expeditos aceitos na AIA, este estudo enfoca o de planilhas de verificação ponderada (Lohani et al., 1997). As planilhas de verificação (checklist) são uma listagem de características ambientais e possíveis impactos e riscos, a serem observados pelo profissional de campo e descritos em uma tabela padronizada. Nessa tabela, cada característica observada remeterá a um peso numérico específico, estabelecido em um gabarito anexo. Completado o preenchimento das planilhas de verificação, um cálculo matemático simples sobre os pesos numéricos enquadra a localidade em determinado grau de qualidade ou risco ambiental. As planilhas de verificação ponderadas são de fácil aprendizagem e aplicação em campo. Elas têm como principal objetivo orientar a atuação dos profissionais em campo, de forma a não olvidarem os aspectos essenciais necessários de análise. Adicionalmente, o fato de produzir informações padronizadas possibilita futuros estudos comparativos, por meio de programas de estatística, banco de dados e Sistemas de Informação Geográfica – SIG. Além da aplicação em casos concretos, técnicas de diagnóstico ambiental expedito têm bom potencial de utilização como instrumento de aprendizado para introduzir profissionais e estudantes a contextos específicos de avaliação ambiental (Callisto et al., 2002; Abreu et al., 2006). No Reino Unido, planilhas ponderadas de verificação têm sido usadas sistematicamente como instrumentos de avaliação para segurança de recarga de aquíferos. Seu uso permite uma avaliação preliminar a baixo custo, permitindo triar quais serão os casos que merecem uma atenção especial para atuação do poder público ou quanto à necessidade ou não de estudos mais detalhados. A United Kingdom Environmental Protection Agency (2008) utiliza planilhas de verificação sistematizadas para autorização de uso de água subterrânea, avaliação de contaminação hidrogeológica por aterros sanitários e, ainda, remediação de aquíferos contaminados. Em uma avaliação ambiental expedita de campo, torna-se essencial a delimitação de áreas prováveis de maior potencial de recarga. Em uma abordagem voltada a contextos de recarga locais, a possibilidade técnica de inferências sobre piezometria, recarga e descarga dos aquíferos freáticos por meio do controle

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altimétrico de nascentes foi elucidada por Rennó e Soares (2003). Souza e Fernandes (2000), em outra abordagem consonante, propõem a delimitação de áreas de recarga, transmissividade e descarga por critérios de declividade e topologia altimétrica. Entretanto, o conceito de transmissividade já é utilizado convencionalmente em um contexto mais estrito, como parâmetro hidráulico em testes de aquífero. Ao passo que Souza e Fernandes (2000) empregam o conceito de Zona de Transmissividade em referência a uma interpretação bem mais generalista do funcionamento dos sistemas aquíferos. De forma a evitar imprecisões de interpretação, propomos utilizar o termo Área de Transiência, em lugar de Área de Transmissividade. As proposições de Rennó e Soares (2003) e de Souza e Fernandes (2000) ancoram-se no princípio de que, em bacias de rios perenes, a movimentação da água nos sistemas aquíferos existentes obedece a um acentuado controle topográfico, com linhas de fluxo convergentes em direção aos drenos principais, indicando que os cursos d’água principais têm caráter efluente, ou seja, recebem contribuições das águas subterrâneas (CETEC, 1981). O enfoque nas áreas de recarga altimetricamente acima das surgências privilegia a gestão de aquíferos rasos, em meso e micro escalas, apresentando grande potencial para a resolução de conflitos. Lima (2010, p. 20) atenta que grande parte dos conflitos por uso da água no Brasil encontram-se em sistemas hídricos de microbacias, por serem mais sensíveis ao efeito das práticas de uso da água e do solo sobre as reservas hídricas limitadas, contrastando comumente com os leitos e aquíferos aluviais dos grandes rios a jusante ainda apresentando vazões disponíveis para novos usos. Shah (2010, p. 18-19), na mesma linha de raciocínio mostra que, na Índia, os programas de gestão de infiltração e gerenciamento comunitário de águas subterrâneas para irrigação alcançaram muito mais êxito em aquíferos rasos localizados, do que nas áreas de extensos aquíferos porosos. Nos aquíferos de microescala, os usuários e a população observam mais facilmente os efeitos do incremento das recargas na vazão das surgências e na vazão disponível para os poços (Shah, 2010, p. 18-19; Lima, 2010, p. 20).

OBJETIVOS Este estudo consiste na proposição de uma metodologia de delimitação e caracterização ambiental expedita para áreas de recarga, que possa ser utilizada na aplicação dos instrumentos de atuação local presentes na PNMA e PNRH. São apresentados,

analisados e discutidos os resultados de estudos de caso na Bacia do Rio Paracatu (SF7).

METODOLOGIA A metodologia apresentada procura ser factível ao contexto de tempo, recursos técnicos e habilitações técnicas existentes na aplicação dos instrumentos de atuação local da PNMA e da PNRH. Portanto, partese da pressuposição de que, para analisar um determinado sítio, haverá apenas um profissional disponível por três dias: um dia de escritório para preparação do material de campo, um dia de campo para observações, e mais um dia para preparação do relatório conclusivo. A etapa de escritório consiste em identificar o domínio geológico, delimitar as altitudes das surgências e identificar as áreas planas que teriam maior potencial de contribuição para a recarga dessas surgências. A etapa de campo envolve a validação e detalhamento dos produtos de escritório, seguidos de um diagnóstico hidrogeológico e ambiental expedito a partir de uma planilha de ponderação desenvolvida especialmente para esse fim. Inclui-se como pressuposto adicional que o método deva ser útil tanto para o profissional com experiência em Geologia e Hidrogeologia tanto como ferramenta de aprendizado para os demais profissionais de ciências ambientais,, mesmo que não possuam conhecimentos de geoprocessamento. Dentro dessas possibilidades, apresenta-se um método adequado para a produção de diagnóstico ambiental expedito de recarga de aquíferos em contextos locais. Um fluxograma das etapas propostas dentro dessa metodologia encontra-se na Figura 1. Parte-se da premissa epistemológica de que, na metodologia apresentada, em virtude das limitações inerentes de aprofundamento das análises hidrogeológicas, os maiores cuidados estarão associados à possibilidade de aprendizado e aplicação da metodologia por parte dos profissionais de meio ambiente. Para tanto, foram tomados cuidados didáticos e epistemológicos, para que a assimilação dos raciocínios de escala espacial e temporal da análise de campo (Compiani, 2007), bem como da semiótica dos produtos cartográficos a serem elaborados (Carvalho e Moura, 2008), sejam factíveis com as habilidades, conhecimentos e limitações dos usuários. Uma metodologia de difícil compreensão não atenderia aos objetivos e ao contexto dos instrumentos da PNMA, correndo o risco de não ser aceita pelos agentes executores.

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Figura 1. Fluxograma da Metodologia de Avaliação de Recarga no contexto de Instrumentos de Atuação Local.

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Atividades de escritório A primeira atividade de escritório consiste em identificar qual o domínio das rochas portadoras de aquíferos na área de estudo, a partir de um mapa litoestratigráfico na escala disponível, ou de uma indicação textual a partir de algum estudo ambiental de referência. O objetivo é que se consiga diferenciar, no mínimo, os contextos referentes a quatro tipologias básicas hidrogeológicas: aquíferos sedimentares, fraturados, basálticos e kársticos. Cada um desses contextos direciona a avaliações diferenciadas no que diz respeito ao reconhecimento de geoformas superficiais significativas, das pressuposições quanto aos processos hidrológicos subterrâneos e da avaliação dos impactos ambientais. Caso haja disponibilidade, acrescentam-se também referências ao solo e à geomorfologia, por meio das fontes bibliográficas disponíveis. Ainda na etapa de escritório, é demandada como insumo de informações a base cartográfica de topografia e hidrografia. O meio de informação poderá ser tanto a carta impressa, como a do IBGE, bem como poderão ser utilizados dados em um SIG, caso o profissional possua habilidade em seu manuseio. A delimitação, em escritório, da área de maior favorabilidade de recarga inicia-se com a interpretação da área topograficamente superior às surgências, indicando as áreas com maior potencial de contribuição para a recarga dos respectivos aquíferos. A localização das surgências tem como referência inicial a hidrografia do IBGE, mas pode ser refinada por análise de imagens de satélite e, posteriormente, pela checagem de campo. No caso de cursos de água intermitentes, opta-se por considerar o ponto sazonal mais alto de surgência, com o objetivo de diferenciar a área com maior favorabilidade de recarga da área de flutuação do contato freático. Não se pretende ignorar que, para um aquífero freático livre, toda a superfície de terreno apresenta potencial de infiltração e percolação, em menor ou maior grau. Todavia, em bacias de rios perenes, as áreas topograficamente acima das nascentes geralmente apresentam funções hidrogeológicas distintas das áreas a jusante, em especial no que diz respeito à predominância da função de recarga de aquíferos. Dessa forma, essa modalidade de mapeamento indica áreas com maior gradiente hidráulico e menor umidade do solo no momento pré-chuva, contribuindo para a infiltração e percolação das águas. Em seguida, a delimitação da área preferencial de recarga é refinada pela interpretação dos limites de ruptura entre as áreas planas e encostas declivosas, haja vista que as áreas aplainadas apresentam,

usualmente, uma maior favorabilidade preliminar na infiltração. Por exemplo, em um relevo de tipo mesa ou chapada, os limites da borda superior coincidiriam com a delimitação da área preferencial de recarga. A delimitação sobre a base de hidrografia e sobre a base de sensoriamento remoto (se disponível) tornam-se importantes materiais para localização, orientação e análise na vistoria de campo. Atividades de campo Na etapa de campo, a primeira ação a ser tomada é a avaliação e possível correção das informações anteriormente auferidas em escritório. Algumas observações visuais básicas permitem a verificação preliminar quanto à veracidade da tipologia aquífera indicada. Também será preciso observar se os dados cartográficos de hidrografia e curvas de nível correspondem à realidade de campo, visto que nem sempre se dispõe de cartas com escala de detalhe para o nível de ação desejado – além de não se excluir a possibilidade de erros na elaboração dos produtos cartográficos disponíveis. O momento de campo também trará a oportunidade de verificar o tipo de solo, a cobertura vegetal e o uso do solo das áreas de maior interesse de recarga, bem como potenciais fontes de poluição do aquífero. De posse do mapeamento das áreas mais relevantes para a recarga, a última atividade de campo será um diagnóstico expedito do impacto e risco ambiental sobre as áreas de recarga. Os critérios a serem observados para a avaliação de impacto e risco ambiental das áreas de recarga tomam por base as listas de verificação existentes para o tema, propostas por Ousley (2003) e Wilkerson (2007). A estruturação das tabelas e o cálculo ponderado tomam como ponto de partida o modelo convencional de diagnóstico expedito para ecologia de bentos (Barbour et al., 1999; Callisto et al., 2002; Rodrigues, 2008). Os itens de listagem e o cálculo ponderado têm como objetivo caracterizar e relacionar os aspectos de quantidade e qualidade da água em recarga, os impactos ambientais presentes e os riscos para os usos locais existentes ou pretendidos. O critério de ponderação para qualidade da água subterrânea segue o apresentado por métodos de amplo uso, como DRASTIC (Aller et al., 1987), POSH (Foster et al., 2003), SEEPAGE (Moore, 1988), RAVE (DeLuca e Johnson, 1990) e RZWQM (Ma et al., 2000), bem como métodos ponderados desenvolvidos para regiões específicas (Cates e Madison, 1990; Hearne et al., 1992; Lemme et al., 1989; Wisconsin, 1987). Os demais itens de verificação seguem as orientações de avaliação ambiental de aquíferos propostos por United States

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Environmental Protection Agency – USEPA (1986, 1993, 1998, 2008) e European Communities (2003). As classes de solos são ponderadas em função de sua drenagem, em consonância com a tipologia proposta pela Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (Santos et al., 2005). Por se tratar de um atributo generalista, com ênfase no resultado da circulação hídrica, o conceito de drenagem incorpora os processos realizados sob influência dos parâmetros como permeabilidade, estrutura e condutividade; porém em uma escala de análise mais ampla que incorpora a capacidade de armazenamento do perfil de solo, a variação das linhas de saturação no perfil e os processos de fluxo na bacia hidrogeológica. Para os tipos de solo, a referência balizadora foi o sistema Hydrology of Soil Types – HOST – (Boorman, Hollis e Lilly, 1995), adotado no Reino Unido, conjugando estimativas quantitativas aos critérios de drenagem de solos, profundidade permanente ou sazonal dos aquíferos freáticos e presença de camada impermeável ou semipermeável. Para uso no Brasil, realizou-se a correspondência entre a tipologia HOST e o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 1999), levando em conta as estimativas de taxas de escoamento superficial (Carvalho, 2009) e taxas de infiltração (Rawls, Brakensiek e Saxton, 1982; Rocha e Daltrozo, 2008; Mendonça et al., 2009). Quanto à influência do potencial do aquífero (domínios litoestratigráficos), foram consideradas, preliminarmente, as correlações estatísticas entre litoestratigrafia e fluxo de base de Bloomfield, Allen e Griffith (2009), complementadas pelas estimativas de vazão de poços em diversos sistemas de rochas portadoras de aquíferos (Rebouças, 2008; Mente, 2008). A influência do uso e cobertura do solo na recarga se baseou nas classificações teóricas de Valente e Gomes (2005) e Gomes (2008) e na sistematização de experimentos aplicados por Bruijinzeel (2004), Wickel (2009) e Wickel e Bruijinzeel (2009). Tais estudos relacionam os processos de interceptação, infiltração e evapotranspiração de diversos tipos de vegetação, de acordo com sua influência para o ciclo hidrogeológico. A ponderação quantitativa também leva em conta a mesma base bibliográfica referente às taxas de escoamento superficial e taxas de infiltração utilizadas para avaliação do potencial de recarga pelas classes de solo. Para os critérios do diagnóstico expedito, toma-se como referência um pequeno leque de modelos visuais geomorfológicos esquemáticos das situações clássicas de recarga e descarga de aquíferos com foco em surgências (Custódio e Llamas, 1976; Valente e Gomes, 2005; Junqueira Junior, 2006; Donovan, Kistinger e Acheampon, 2007; Dahl e Hinsby, 2008;

Martins Junior, 2009). Os modelos relacionados para análise de fluxo hídrico foram: (A) ressurgências kársticas, (B) veredas, (C) contatos litopedológicos, (D) surgências de fratura. Todavia, em caso de intermitência da surgência, atribui-se um peso menor, independente da tipologia. Para as questões de qualidade da água, selecionaram-se (F) Tabuleiros, (G) Topos de Elevações, (H) Encostas, (I) Vales Fluviais e (G) Várzeas. A identificação desses modelos conceituais permite ao profissional inferir uma compreensão geral dos processos de recarga e surgência, não se restringindo à ponderação das planilhas. Uma ressalva deve ser feita de que muitos dos métodos de avaliação quanto à vulnerabilidade de aquíferos à poluição (USEPA, 1993; Aller et al., 1987; entre outros) remetem-se a contextos para perfuração de poços. Nesses casos, a existência de camadas impermeáveis ou restritivas ao fluxo é vista como benéfica por isolar os aquíferos profundos da percolação do poluente. No caso do presente método, o enfoque encontra-se mais voltado para aquíferos menos profundos (em geral livres), em comunicação direta com as surgências. Nesse novo contexto, as camadas impermeáveis ou restritivas ao fluxo poderiam aumentar o escoamento superficial direto do efluente para os cursos de água, além de dificultar o importante processo de autodepuração do poluente. Os totais parciais e final obtidos na lista de ponderação, embora sejam a ponderações quantitativas de interpretações qualitativas de campo, não possuem correspondência direta a valores de vazão ou de parâmetros físico-químicos das águas. Tal comparação iria além das possibilidades de detalhamento de um método simplificado (expedito). Pretende-se apenas dar ao aplicador do método uma noção da importância da área de recarga do aquífero, em relação às áreas adjacentes do terreno. Por esse mesmo motivo, optou-se por não incluir dados climatológicos, visto que os dados da rede de estações climatológicas não possuem escala de detalhe suficiente para captar as variações nesses contextos locais, além de que tornariam os métodos bastante mais complexos. Não se deixa de considerar, para aprimoramentos futuros, que a inclusão de parâmetros de precipitação e evapotranspiração poderia aproximar a correspondência direta aos parâmetros de vazão nas surgências. Todavia, para o contexto de aplicação proposto, deve-se sopesar que justamente nos locais de clima mais seco é que a recarga de aquíferos, por menor que seja, pode apresentar uma utilidade crucial para seus fins de uso humano e para a manutenção dos atributos ecológicos. Em diversos casos, portanto, o excesso de precipitação seria, em termo práticos, inversamente proporcional à importância da

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recarga para o uso humano local. Os atributos utilizados no diagnóstico expedito, a partir de listas de fatores ambientais e classificações teóricas, bem como critérios de ponderação conceituais ou empíricos, foram extraídos, da bibliografia apontada nas Tabelas 1A e 1B. Para a maioria dos atributos (exemplos: declividade, drenagem de solos, vegetação, etc.), a ponderação interna apresenta uma confiabilidade relativamente satisfatória, visto ser estabelecida a partir de estudos especialistas, empíricos ou conceituais. Contudo, a ponderação inter-atributos (i.e., quais devem influenciar mais no índice total parcial e final) ainda carece da existência de estudos científicos consistentes. A maior parte dos métodos de multiponderação, de forma a evitar tal comprometimento, atribui o mesmo peso relativo a cada um dos atributos (por exemplo, de 0 a 10). Todavia, procurou-se alicerçar mais nos estudos que procuraram critérios diferenciais, ainda que com todas as ressalvas quanto às inseguranças e às lacunas de conhecimento científico consensual. Para a avaliação quantitativa de recarga, foi dada maior ponderação para o tipo de solo e o potencial do aquífero, visto serem considerados pela literatura consultada como os fatores mais importantes (além da precipitação, a qual não foi incluída nesta metodologia). Ao passo que, para a avaliação da qualidade da água, foi atribuído peso maior à autodepuração realizada pelos solos, visto que os estudos especializados mostram que a zona vadosa (ou de aeração) apresenta maior potencial de eliminação de patógenos (FUNASA, 2006; USEPA, 2008), de quebra de cadeias químicas de insumos agrícolas (DeLuca e Johnson, 1990; Ma et al., 2000) e de depuração da poluição em geral (USEPA, 1993). A profundidade relativa do nível freático pode ser estimada indiretamente por critérios geomorfológicotopográficos (National Park Service, 2008; Rennó e Soares, 2003). O aquífero, por sua vez, foi avaliado pela velocidade de transmissão. Os aquíferos kársticos apresentaram classificações diferenciadas em função da presença de sumidouros e ressurgências, não só pelo significativo efeito na circulação hídrica subterrânea, mas principalmente como indicadores gerais do grau de evolução da condutividade kárstica (Doerfliger, Jeannin e Zwahlen, 1999; White, 2003). Foi atribuído menor peso escalar aos processos de erosão e sedimentação, por acarretarem menores riscos à saúde humana e à dos demais seres vivos. O critério de cálculo de totais parciais se dá por multiplicação dos índices de cada atributo. A modelagem multiatributo por multiplicação segue as recomendações de Clarke (2009), Tucci (2009) e Naghettini e Pinto (2007) para a análise do efeito de

variáveis em estudos hidrogeológicos e hidrológicos. Parte-se do pressuposto teórico de que se modela um fluxo contínuo de água (da precipitação à surgência), que será potencializado ou restringido quantitativa e qualitativamente pelas características ambientais, incluindo efeitos iterativos (USEPA, 1986). O modelo multiplicativo apresenta ainda a vantagem de tornar possível a retirada e o acréscimo de variáveis, aumentando a flexibilidade de uso. Propõe-se que a média geral de um atributo seja 1 (na medida do conhecimento científico disponível). Portanto, caso não seja possível auferir um dos atributos ou, mesmo, caso esse atributo não se aplique a um contexto específico, basta colocar o índice 1 na coluna da direita, asseverando assim que não se enviese o resultado. Por exemplo, a ponderação para qualidade da recarga, em um local onde não há fontes de poluição, pode ser adaptada para refletir a sensibilidade do aquífero a futuras ocupações, bastando retirar as variáveis não utilizadas (igualar a peso 1). A proposta de diagnóstico estruturado é apresentada nas Tabelas 2 e 3. Consolidando os dados de campo, realiza-se uma breve descrição textual da situação encontrada, complementada por produtos cartográficos, na forma de uma apresentação integrada de três mapas: (A) altimetria e hidrografia; (B) imagem de sensoriamento remoto; e (C) mapeamento da cobertura vegetal e uso do solo. Em todos os mapas, é apresentada a delimitação da área de maior favorabilidade de recarga, como referência para a análise espacial. Acompanhando o mapa, também é apresentada uma fotografia representativa da paisagem da área de estudo. A metodologia apresentada nos estudos de caso deste artigo tem como foco a delimitação e a caracterização de uma área com maior favorabilidade de recarga dos aquíferos, a ser priorizada para uma melhor conservação do solo e da água por meio dos instrumentos das políticas de meio ambiente e de recursos hídricos. É essa área de maior favorabilidade que será o foco dos mapeamentos, da avaliação da planilha de ponderação e do relatório textual em cada um dos estudos de caso.

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Tabela 1A. Atributos para avaliação ambiental expedita de áreas de recarga de aquíferos Estudos de Referência (ver fontes na legenda)

Atributo

A

B

C

D

x

x

x

x

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

Vegetação na área de recarga

(infiltração

POTENCIALIDADE DE RECARGA (Quantidade)

menos

x

x

x

x

evapotranspiração) Declividade

x

(infiltração) Solos (drenagem)

x

x x

x

x x

x

x x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Domínio litoestratigráfico

x

(potencial hídrico do

x

x

x

x

aquífero) Tipologia de Recarga e Surgência Uso

do

Solo

(compactação

e

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

impermeabilização) Técnicas

de

conservação do solo e

x

x

x

x

da água Fontes de poluição

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Distância da fonte de poluição

à

surgência

x

(autodepuração superficial

x

e

RISCO SOBRE A RECARGA (Qualidade da água)

subterrânea) Transmissão

no

solo

x

(autodepuração

x

x

x

x

subsuperficial) Posição topográfica da fonte de poluição em relação

à

x

surgência

x

(profundidade do nível freático) Transmissão

do

x

aquífero (autodepuração

x

x

subterrânea) Processos Erosivos

x

x

x

Assoreamento

x

x

x

x

x

x

Vegetação no entorno da surgência (função tampão

e

filtragem

x

biológica) Técnicas

de

conservação do solo e

x

x

x

da água

Fontes: A: Valente e Gomes (2005); B: Gomes (2008); C: Wickel (2009); D: Wickel e Bruijinzeel (2009); E: Carvalho (2009); F: USDA (1972); G: Tucci (2009) H: Ottoni Filho (2003) I: Borges et al. (2005); J: Gomes et al. (2002); K: CETESB (1986); L: Foster et al. (2003) M: Aller et al. (1987) N: FUNASA (2006); O: Rawls, Brakensiek e Saxton (1982); P: Tucci (2002); Q: Custódio e Llamas (1976); R: Mendonça et al. (2009); S: Azooz e Arshad (1996); T: Rebouças (2008); U: Mente (2008); V: Silva (2002); W: USEPA (1993) X: Hearne et al. (1992). Y: Berg, Kempton e Cartwright. (1984) Z: Moore (1988).

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x

x

Tabela 1B. Continuação. Estudos de Referência (ver fontes na legenda)

Atributo

A1

B1

C1

D1

E1

F1

x

x

G1

H1

I1

J1

K1

L1

M1

N1

O1

P1

Q1

R1

Vegetação na área de

POTENCIALIDADE DE RECARGA (Quantidade)

recarga

(infiltração

menos

x

evapotranspiração) Declividade

x

(infiltração) Solos (drenagem)

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Domínio litoestratigráfico

x

(potencial hídrico do

x

x

x

aquífero) Tipologia de Recarga e

x

Surgência Uso

do

Solo

(compactação

e

x

x

x

x

impermeabilização) Técnicas

de

x

conservação do solo e da água Fontes de poluição

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Distância da fonte de poluição

à

surgência

x

(autodepuração

RISCO SOBRE A RECARGA (Qualidade da água)

superficial

x

e

subterrânea) Transmissão

no

solo

x

(autodepuração

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

subsuperficial) Posição topográfica da fonte de poluição em relação

à

surgência

x

x

x

x

(profundidade do nível freático) Transmissão

do

aquífero (autodepuração

x

x

x

x

x

x

subterrânea) Processos Erosivos

x

Assoreamento

x

x

Vegetação no entorno da surgência (função tampão

e

x

filtragem

x

x

biológica) Técnicas

de

conservação do solo e

x

x

x

da água

Fontes: A1: Cates e Madison (1990); B1: Lemme et al. (1989); C1: Wisconsin (1987); D1: DeLuca e Johnson (1990); E1: Ma et al. (2000); F1: Latuf (2007); G1: Callisto et al. (2002); H1: Blanchard (2002); I1: USEPA (1986); J1: USEPA (2008); K1: Paris (2007); L1: Evans e Myers (1990); M1: Donovan, Kistinger e Acheampon (2007); N1: National Park Service (2008); O1: Dahl e Hinsby (2008); P1: Bruijinzeel (2004); Q1: Farquharson et al. (1978); R1: Boorman, Hollis e Lilly (1995).

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Tabela 2. Ficha de Diagnóstico Ambiental Expedito para Recarga de Aquíferos (Quantidade)

POTENCIALIDADE DE RECARGA (QUANTIDADE DE ÁGUA)

Atributo Vegetação na área de recarga (infiltração menos evapotranspiração) Campo; Cerradão; Cultura Área Cerrado Floresta; permanente; desmatada; Decídua; Cultura Floresta Caatinga temporária semidecídua; arbórea Caatinga 1,3 1,1 Declividade (infiltração) Plano Suave0-3% Ondulado 3-8% 2,5 1,5 Solos (drenagem) Neossolos Latossolos quartzarênicos (solos (solos arenosos profundos não profundos) arenosos)

Índice Mata ciliar; Vegetação higrófita ou hidrófila; Floresta ombrófila 0,7

0,9

0,8

Ondulado 8-20%

ForteOndulado 20-45% 0,5

Escarpado > 45%

Neossolos litólicos (solos muito rasos, com afloramentos rochosos)

Solos hidromórficos e aluviais

0,6

0,3

Basáltico

Fissurado

0,9

0,7

Nascente de fratura

Nascente intermitente (independente do tipo) 0,4

1

Cambissolos (solos rasos); Solos de horizonte B textural (solos com camada argilosa) ou plíntico (enrijecida) 6 2,5 1 Rochas (potencial hídrico do aquífero) Arenito Acamamento Karst (porosos detritoprofundos) laterítico (porosos rasos) 3 2,2 1,4 Tipologia de Recarga e Surgência Sumidouros e Vereda; Nascente de ressurgência Dolinas contato kárstica litológico ou artesiana 1,5 1,3 1,2 Uso do Solo (compactação e impermeabilização) Vegetação Cultura Pastagem nativa permanente Cultura temporária 1,5 0,8 0,5 Técnicas de conservação do solo e da água Barragens de Terraceamento Camalhões em captação de curvas de nível água da chuva 3 1,5 1,4 TOTAL

0,8

0,25

Solo exposto

Urbano; Industrial

0,3

0,1

Plantio direto

Sem técnicas

1,2

1

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Tabela 3. Ficha de Diagnóstico Ambiental Expedito para Recarga de Aquíferos (Qualidade)

Atributo

Índice

PROTEÇÃO SOBRE A RECARGA (QUALIDADE DA ÁGUA)

Fontes de poluição Esgoto tratado; Pocilga; Fossa negra; Curral; Fossa séptica; Pastagem; Esgoto não tratado Lixão; Granja; Aterro sanitário Plantação Mineração Mineração (não(metais) metais) 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 Distância da fonte de poluição à surgência (autodepuração subsuperficial e subterrânea) 26-50 metros ou > 50 metros Despejo direto 1-5 metros 6-25 metros Poluição Difusa 0,1 0,2 0,5 0,8 1 Posição topográfica da fonte de poluição em relação à surgência (Profundidade do nível freático) Fundo de vale Tabuleiro em Várzea (excetuada a Encosta Topo de elevação altitude várzea) 0,2 0,4 1 4 10 Transmissão no solo (autodepuração subsuperficial) Solos hidromórficos e Neossolos Neossolos Cambissolos (solos Latossolos aluviais litólicos quartzarênicos rasos); (solos profundos (solos muito (solos arenosos Solos de horizonte não arenosos) rasos, com profundos) B textural (solos afloramentos com camada rochosos) argilosa) ou plíntico (enrijecida) 0,1 0,3 0,5 1 3 Transmissão do aquífero (autodepuração subterrânea) Kárstico (sumidouros Kárstico (dutos) Aluvial Fraturado Poroso e ressurgências) Basáltico 0,3 0,5 0,6 1 3 Processos Erosivos Voçorocas Ravinas Sulcos Laminar Sem erosão 0,8 0,85 0,9 0,95 1 Assoreamento Sedimentos não Mais de 50% da Bancos de Sedimentos no Sem permitem a água largura do leito sedimento fundo do leito assoreamento aflorar com sedimentos aflorando no leito (menos de 5% do aflorantes fundo do leito) 0,6 0,75 0,9 1 1,2 Vegetação no entorno da surgência (função tampão e filtragem biológica) Sem vegetação, com Sem vegetação, Campo; 5-30 metros de > 30 metros de solo impermeabilizado com solo Até 5 metros de florestas; floresta ou compactado permeável floresta; > 10 metros de Até 10 metros de cerrado cerrado 0,25 0,5 0,75 Técnicas de conservação do solo e da água Sem técnicas Plantio direto Camalhões em curvas de nível 1 TOTAL

1,3

1,7

1

1,5

Terraceamento

Barragens de captação de água da chuva 3

2

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Alternativamente, o método proposto de diagnóstico expedito, tanto no quesito quantidade quanto qualidade, pode ser utilizado em mapeamentos mais extensivos e detalhados, caracterizando áreas internas e externas à delimitação de maior favorabilidade de recarga. Assim, pode-se diferenciar cartograficamente os diferentes geotopos (subsistemas englobando rocha, solo, relevo e vegetação) de toda uma microbacia hidrográfica, em diferentes classes de potencial de recarga e de vulnerabilidade à contaminação, obtendo mapas com classes calculadas por meio das planilhas de ponderação, complementados pelas interpretações textuais e fotográficas de campo correspondentes. Essa possibilidade de mapeamento integral para uma bacia será executada para uma das áreas de estudo, a título de exemplo. Como critério de diferenciação, os resultados de potencial de recarga (quantidade de água) para os geotopos externos à área delimitada de maior favorabilidade de recarga foram diminuídos em uma ordem de grandeza (divisão por dez), tomando como referência em estudos extensivos realizados em encostas, referentes a padrões de condutividade hidráulica (Lewis et al., 2011), umidade superficial pré-chuva (Crave e Gascuel-Odoux, 1997; Famiglietti et al., 1998; Brocca et al., 2007) e profundidade do nível freático (Nobre et al., 2011). A planilha de ponderação para segurança de recarga (qualidade da água) já leva em consideração a posição topográfica relativa do geotopo.

esgotamento sanitário urbano. Os trabalhos de campo foram realizados em nove dias (um dia para cada área de estudo), distribuídos entre os meses de julho a outubro de 2011. Um dos sítios de estudo (Serrinha) recebeu abordagem cartográfica alternativa, de modo a avaliar a possibilidade de aplicação desta metodologia por usuários sem capacitação para utilização de sistemas de informação geográfica – SIG. Nesse caso, utilizou-se a carta topográfica padrão do IBGE como mapa de altimetria, por sobre onde foi desenhada a delimitação da área de maior favorabilidade de recarga. Para a carta de sensoriamento remoto, foi utilizada a imagem do satélite Quickbird, de 2008, obtida pelo programa Google Earth. O mapa de cobertura vegetal e uso do solo foi desenhado por meio da sobreposição de papel vegetal semitransparente por sobre a imagem de satélite, auxiliada pelo reconhecimento de campo, o qual demonstrou não ter havido alterações significativas de 2008 até 2011. O Córrego da Areia foi escolhido para receber o mapeamento extensivo para a área de estudo, abarcado toda a sub-bacia e não só a área de maior favorabilidade de recarga. Para essa sub-bacia, são apresentados e avaliados mapas com as classes das categorias de quantidade e qualidade de recarga, para cada geotopo.

Estudo de Caso

A seguir são apresentados os produtos obtidos pela aplicação do método de diagnóstico expedito nas áreas de estudo selecionadas, consistindo de [A] Descrição textual das áreas de estudo, [B] Produtos Cartográficos e Fotográficos e [C] Planilha Ponderada de Diagnóstico Expedito.

A Bacia Hidrográfica do Rio Paracatu, tributária do Rio São Francisco, possui 45.154 km2 e localiza-se quase integralmente no Estado de Minas Gerais (Região Noroeste), com pequenas áreas de topo adentrando no Estado de Goiás e no Distrito Federal (mapas da Figura 2). Foram selecionadas 9 áreas de estudo para a Bacia do Rio Paracatu (Figura 3), procurando abarcar as diversas tipologias de recarga de aquífero, bem como diferentes cenários de uso do solo e da água, associados a distintos potenciais de impactos ambientais. Dessa maneira, selecionaram-se áreas com diferentes combinações de: litoestratigrafia fraturada (metamórfica), cárstica e sedimentar terrígena; latossolos, neossolos quartzarênicos, cambissolos, litossolos e solos hidromórficos; áreas planas, onduladas e declivosas; chapadas, vales e veredas; cobertura vegetal de floresta, cerrado, campo nativo, pastagens, silvicultura e agricultura mecanizada; áreas de uso da água para irrigação, dessedentação animal e abastecimento humano; contaminação potencial por insumos agropecuários e

RESULTADOS

Descrição das áreas de Estudo Vale do Córrego da Areia A área de estudo constitui-se em dois compartimentos geoambientais distintos quanto à recarga de aquíferos, sendo analisados em separado pelo diagnóstico expedito: a chapada, nas cabeceiras, e o karst, no fundo de vale. Sotoposto a esses dois compartimentos geoambientais, encontra-se uma estrutura sinclinal onde predominam siltitos, com lentes de arenito e de argilito (Furuhashi et al., 2005a). O esquema estrutural é apresentado na Figura 4.

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Figura 2. Localização da Bacia do Rio Paracatu, inserida na Bacia do Rio São Francisco, destacando os Estados brasileiros.

Figura 3. Localização das áreas de estudo. 1 – Vale do Córrego da Areia; 2 – Serrinha; 3 – Chapada da Serra do Boqueirão; 4 – Serra do Sabão; 5 – Serra das Araras; 6 – Lagoas do Rio da Prata; 7 – Captação do Córrego da Bica; 8 – Captação do Ribeirão dos Órfãos; 9 – Chapadão do Pau Terra.

Na área superior, acima de 1.000m de altitude, apresentam-se latossolos vermelho-amarelos na forma de um relevo tabular plano a suave ondulado, constituído pelo processo de pedimentação de sedimentos terciário-quaternários laterizados (CETEC, 1981; Furuhashi et al., 2005a) anteriores à dissecação da Bacia do Paracatu. Toda a chapada encontra-se ocupada por agricultura mecanizada de alto nível tecnológico, incluindo alguns pivôs de irrigação. Nessa área distinguem-se também lagoas temporárias, conectadas hidrogeologicamente às principais nascentes de encosta do vale por meio de estruturas lineares bastante evidentes. Ao passo que no interior do vale, entre as cotas de 840m e 880m, encontram-se litossomas kársticos de afloramentos dolomíticos bastante evoluídos, com sumidouros, cavernas (algumas com mais de dois quilômetros de extensão), maciços e lapiás (Furuhashi et al., 2005b), integrando a Formação Vazante (CPRM, 2003). Uma floresta estacional semidecidual bastante preservada recobre esse compartimento geoambiental, sobre neossolos litólicos ou praticamente sobre a rocha carbonática aflorante.

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Figura 4: Estratigrafia do Vale do Córrego da Areia – baseado em Furuhashi et al. (2005a). Unidade de medida em metros.

Serrinha Essa área de estudo apresenta a geomorfologia de cristas estruturais de direção sudeste-noroeste, com vertentes ravinadas e vales encaixados (CETEC, 1981), circunscrita em um geodomínio maior de superfícies aplainadas e de solos profundos da Depressão São Franciscana (IGAM, 2006). Seus pontos de sela encontram-se a aproximadamente 620m de altitude, com linhas de cumeada variando entre 720 e 760 metros. Encontra-se sobre a Formação Paraopeba, do Grupo Bambuí (CPRM, 2003). Em meio aos afloramentos rochosos frequentes, encontram-se cambissolos eutróficos chernossólicos ou típicos sobre o domínio litológico de meta-calcários e margas nas encostas florestadas, contrastando com neossolos litólicos distróficos sobre argilitos e meta-siltitos nas manchas de cerrado. As manchas de cerrado são utilizadas para pastagem extensiva. A ocorrência de nascentes é pouco frequente, embora seja usual a construção de açudes nos leitos de escoamento temporário e o acesso ao aquífero livre por cisternas nos latossolos do entorno da Serrinha, predominantemente para dessedentação de pecuária extensiva.

Ao sopé da chapada faz-se o contato litológico com os arcósios e siltitos arcoseanos da Formação Três Marias, sob uma geomorfologia de vertentes de pedimentação colúvio-aluviais provenientes do arenito a montante (CETEC, 1981). É justamente nesse contato, devido à relativa menor permeabilidade dos arcósios e siltitos arcoseanos, que ocorrem as surgências de contato. A jusante das surgências, ainda sobre o domínio dos arcósios da Formação Três Marias e circunjacente à chapada, encontram-se superfícies de dissecação fluvial ravinadas com vertentes encaixadas (CETEC, 1981). No entorno sudoeste da chapada, a exsudação se dá por meio de veredas. Serra do Sabão

Geomorfologicamente, trata-se de uma crista de direção norte-sul, de variação altimétrica de 680 a 760 metros, com ravinas e vertentes encaixadas. A oeste encontram-se vertentes litólicas em chevron, por influência do dobramento. A leste as encostas transitam para superfícies onduladas, ainda que mais aplainadas a sudeste. A litoestratigrafia predominante refere-se a calcários e margas da Formação Paraopeba (CETEC, 1981), cobertos por floresta estacional semidecidual. Em áreas localizadas em que Chapada da Serra do Boqueirão aumenta a influência de litologias sedimentares Trata-se de uma chapada em cuja superfície tabular, a terrígenas, seja na composição da rocha carbonática 840 metros de altitude, apresentam-se neossolos ou na presença de lentes, a floresta semidecidual quartzarênicos sobrepostos a arenitos da Formação transita para a fitofisionomia de cerrados strictu Urucuia (CETEC, 1981; CPRM, 2003). O topo da sensu. Os solos são rasos, porém eutróficos, chapada encontra-se em quase totalidade recoberto predominando neossolos litólicos nas encostas, por formação de cerrado strictu sensu, com pequenas embora haja ocorrência de cambissolo nas curvaturas manchas de pastagem. Circundando as bordas de topos da crista. A vegetação da crista encontra-se superiores da chapada, na ruptura de relevo, estratos bem preservada, embora o entorno regional, lateríticos férricos agem como soleiras geomórficas. originalmente de floresta semidecidual em solo _____________________________________________________________________________________________ - 82 Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013

eutrófico sobre calcários e cherts, encontre-se quase totalmente desmatado para pecuária e, em menor escala, agricultura. Na metade superior da crista, a maior drenabilidade dos solos e o rebaixamento do nível freático se faz sentir pela maior caducifoliedade da vegetação, evidenciando o predomínio da função hidrogeológica de recarga. Na metade inferior, as vertentes encaixadas mais verdejantes demonstram a presença de maior umidade do solo, inclusive em decorrência da exsudação de aquíferos em nascentes. Há a presença de trilhas arqueológicas por meio das quais escravos e quilombolas buscavam água para suas moradias nessas vertentes. Serra das Araras Encontra-se em um morfodomínio de superfícies aplainadas sobre estratigrafia de sericita-filito, de onde afloram cristas esparsas. Localmente, trata-se de uma crista de direção sudoeste-nordeste, com sopé a 720m de altitude e cumeada a aproximadamente 920 metros, com topo levemente aplainado e com vertentes ravinadas de vales encaixados, na base dos quais se encontram as nascentes. A litologia da crista consiste em estratos metamorfizados com predomínio de quartzito na vertente inferior e de sericita-filito na vertente superior. Em sua base, encontram-se sericita-filito carbonosa e quartzito da Formação Paracatu (CPRM, 2003). É coberta por neossolos litólicos distróficos com significativa ocorrência de afloramentos. A vegetação consiste de campo cerrado, transitando para cerrado strictu senso na base dos vales encaixados. Lagoas do Rio da Prata De acordo com CETEC (1981), Oliveira, Valle e Féboli (2002), CPRM (2003) e Almeida et al. (2010), a área de estudo encontra-se sobre sedimentos terciário-quaternários inconsolidados detritolateríticos ferruginosos, formados do processo de transporte e deposição proveniente principalmente do retrabalhamento do Grupo Aerado. Almeida (2009) indica que esse estrato encontra-se sobreposto à litoestratigrafia kárstico-fissurada do Grupo Bambuí. Em relação ao contexto geomorfológico, a região se encontra na depressão correspondente às baixadas do médio Paracatu, na altitude entre 560 a 590 metros. CETEC (1981) a classifica como depressão rasa de fundo plano, destacando-a como área de má drenagem com rebaixamento pouco pronunciado, ocorrência de solos hidromórficos e concentração de lagoas temporárias. Sua evolução se deu por exsudação, na medida em que as áreas circundantes (ainda sobre os sedimentos inconsolidados) sofreram

dissecação fluvial e pedimentação. Os solos predominantes encontrados se referem a latossolos vermelho-amarelos distróficos com horizonte plíntico argiloso (CETEC, 1981). Em virtude da herança sedimentar do Grupo Areado, a textura dos solos transita variavelmente para neossolos quartzarênicos. Os solos são bem drenados durante os períodos de estiagem (salvo margens de lagoas e veredas), porém tornam-se encharcados durante os períodos de maior pluviosidade. A área de estudo foi ocupada para silvicultura, na década de 1970, sendo abandonada em 1983. Em sua maior parte regenerou-se a vegetação de campos nativos, ademais de núcleos esparsos de cerrado. Posteriormente, algumas áreas voltaram a ser ocupadas para pastagens plantadas, silvicultura e agricultura. Os solos apresentam permeabilidade superficial elevada, favorecida ainda pelo relevo plano. Não obstante, o principal controle hidrogeológico é exercido pelo horizonte plíntico argiloso, o qual impede a percolação direta das águas e direciona a drenagem para processos subsuperficiais, rumo às lagoas da área de estudo e, principalmente, rumo às veredas circundantes. As lagoas existentes, além de caracterizar áreas de acumulação do nível freático acima do horizonte plíntico, também podem indicar pontos preferenciais de percolação profunda, tal qual dolinas em um contexto kárstico ou pseudo-kárstico. Almeida (2009) apresenta a hipótese de que as lagoas poderiam ser associadas às drenagens preferencias no aquífero kárstico-fissurado sotoposto aos sedimentos inconsolidados. Todavia, não foi possível obter evidências que comprovem essa hipótese, deixando em aberta também a possibilidade de que a drenagem das lagoas se dê apenas por um acesso preferencial pelo horizonte plíntico, abastecendo o aquífero sedimentar superficial regional terciário-quaternário em contexto pseudo-kárstico. Ribeirão dos Órfãos e Córrego da Bica As áreas de recarga do Ribeirão dos Órfãos e do Córrego da Bica situam-se nas imediações da cidade de João Pinheiro, entre as cotas de 800 e 900m de altitude, e apresentam esquema hidrogeológico semelhante, ainda que em escalas espaciais bem distintas. Ademais, ambos os mananciais são empregados para abastecimento urbano, o que justifica a sua importância para a população local. As duas áreas de recarga caracterizam-se por arenitos da Formação Areado, com solos de variação textural entre latossolos típicos a neossolos quartzarênicos, sob vegetação de cerrado strictu sensu em relevo ondulado a forte ondulado (CETEC,

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

1981). A exsudação na vertente ocorre no ponto de contato com estratos mais pelíticos, caracterizados por transição dos processos de eluviação para aluviação. A exsudação marca o ponto em que se inicia a presença de floresta perenifólia ciliar em solos eutróficos aluviais de predomínio argiloso e siltoso. No Ribeirão dos Órfãos, as surgências se dão em contexto de veredas. Em certos trechos da área de recarga à montante da surgência do Ribeirão dos Órfãos, uma camada superficial de lateritas férricas botroidais de granulometria cascalho atua como soleira geomórfica de escarpas mais abruptas. Nos pontos em que essas lateritas foram mineradas para extração de cascalho, rompeu-se o equilíbrio geomórfico local e iniciou-se a formação de processos erosivos de voçorocamento sobre o solo profundo de matriz arenosa com baixa coesão. Para estabilizar a atividade erosiva e prevenir quanto ao assoreamento dos cursos de água, a COPASA realiza, a partir de 2004, ações de revitalização da Bacia do Ribeirão dos Órfãos, com foco especial na construção de pequenas barragens de retenção de escoamento superficial nas áreas de maior instabilidade do terreno. As barragens de retenção encontram-se em estado mediano de conservação. A área de recarga à montante da surgência do Córrego da Bica apresenta-se circunscrita na área urbana da cidade de João Pinheiro, cujos loteamentos ocupam uma porção de sua vertente de drenagem leste. De 2009 a 2011, em uma parceria entre a COPASA, a ONG GreenJop e o Poder Público, a bacia foi revitalizada e os lançamentos de esgotos foram interceptados para o sistema de coleta municipal. A área de recarga é cortada pela BR-040, que a separa em metades superior e inferior topograficamente. A metade inferior encontra-se cercada, com visitação proibida. O escoamento da metade superior encontra obstáculo sobre o camalhão construído para a rodovia, concentrando-se nas passagens canalizadas. Chapadão do Pau Terra Chapada com borda superior a 960 metros de altitude e sopé entre 720 e 800 metros de altitude, constituída de sedimentos inconsolidados detrito-laterítico ferruginosos do Terciário-Quaternário, coberta por latossolos vermelhos distróficos típicos (CETEC, 1981). Os sedimentos do Terciário-Quaternário estão sobrepostos estratigraficamente a quartzitos e sericita-filito carbonoso do Grupo Canastra (CETEC, 1981) ou Formação Paracatu (CPRM, 2003), os quais funcionam como barreira para o fluxo hidrogeológico, forçando a exsudação por contato. A superfície tabular plana é circundada por nascentes

que drenam em um contexto geomorfológico de vertentes ravinadas e vales encaixados com cristas esparsas (CETEC, 1981). A superfície da chapada foi toda ocupada para agricultura mecanizada não irrigada e para silvicultura. Produtos Cartográficos e Resultado das Planilhas de Diagnóstico Expedito As Figuras 5 a 13 apresentam os produtos cartográficos da metodologia de diagnóstico expedito para cada sítio de estudo. A consolidação dos diagnósticos expeditos de recarga encontra-se nas Tabela 4 e 5.

DISCUSSÃO SOBRE O MÉTODO E OS RESULTADOS Ponderação sobre áreas heterogêneas Nos casos em que um atributo não se encontra homogêneo na área de estudo, foi realizada uma ponderação em seu respectivo índice. Na ocorrência de uma adjacência espacial de classes de atributos (por exemplo, dois tipos distintos de solos), a ponderação se guiou por proporção de áreas. De modo distinto, na constatação de atributos com transição gradual (por exemplo, um latossolo com textura significativamente arenosa, transitando para um neossolo quartzarênico), a ponderação se realizou em termos de predominância qualitativa. Nesse último caso, o nível de proficiência técnica do profissional de campo torna-se um fator mais expressivo. Quanto a distância a eventuais focos de poluição Em todos os estudos de caso, não foi aplicado o critério “Distância da Fonte de Poluição”, seja por esta ser inexistente ou por ser espacialmente difusa. Todavia, optou-se por manter esse critério no método apresentado, por poder ser útil em trabalhos futuros e seus critérios de ponderação estarem bem fundamentados pela literatura consultada. Sem embargo, a possibilidade de exclusão de critérios é uma das características que traz flexibilidade a esta metodologia.

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Figura 5. Caracterização cartográfica das áreas maior favorabilidade de recarga no Vale do Córrego da Areia

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Figura 6. Diagnóstico Expedito de Recarga de Aquíferos para a Bacia do Córrego da Areia.

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Figura 7. Caracterização cartográfica com delimitação manual (sem auxílio de SIG) das áreas de maior favorabilidade de recarga na Serrinha, como exemplo prático dessa possibilidade metodológica.

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Figura 8. Caracterização cartográfica das áreas de maior favorabilidade de recarga na Chapada da Serra do Boqueirão.

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Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013

Figura 9. Caracterização cartográfica das áreas de maior favorabilidade de recarga na Serra do Sabão.

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- 89-

Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Figura 10. Caracterização cartográfica das áreas de maior favorabilidade de recarga na Serra das Araras.

_____________________________________________________________________________________________ - 90 -

Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013

Figura 11. Caracterização cartográfica das áreas de maior favorabilidade de recarga na região das Lagoas do Rio da Prata.

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- 91-

Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Figura 12. Caracterização cartográfica das áreas de maior favorabilidade de recarga do Córrego da Bica.

_____________________________________________________________________________________________ - 92 -

Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013

Figura 13. Caracterização cartográfica das áreas de maior favorabilidade de recarga do Ribeirão dos Órfãos

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- 93-

Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Figura 14. Caracterização cartográfica das áreas de maior favorabilidade de recarga do Chapadão do Pau Terra.

_____________________________________________________________________________________________ - 94 -

Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013

Tabela 4. Consolidação dos Diagnósticos Expeditos de Recarga de Aquíferos nos sítios de estudo selecionados

Uso do Solo

Posição topográfica da fonte de poluição em relação à surgência

Transmissão no solo

Transmissão no aquífero

Processos Erosivos

Assoreamento

Vegetação no entorno da Surgência

Potencial de Recarga (Quantidade de Água)

Proteção sobre a recarga (Qualidade da Água)

2,5

1

2,2

1,3

0,7

1

0,95

1

0,2

0,8

3

0,95

1

1

1

4

0,43

Vale do Areia – Chapada

0,9

2

2,5

2,2

0,8

0,8

1,4

0,9

1

10

3

2,5

0,95

1

1

1,7

8,87

109,01

Vale do Areia – Karst

0,8

0,35

0,6

1,4

1,5

1,5

1

-

-

4

0,3

0,3

1

1

1,5

1

0,53

0,54

Serra do Sabão

0,9

0,5

0,8

1,2

-

1,5

1

-

-

4

0,6

0,6

1

1

1,5

1

0,65

2,16

Captação do Córrego da Bica

1,3

0,75

4

3

1,2

1

1

0,5

1

2,5

1,7

3

0,9

0,9

1

1

14,04

5,16

Captação do Ribeirão dos Órfãos

1,3

0,75

4

3

1,3

1,2

1,5

0,95

1

2,5

1,7

3

0,8

0,9

0,8

1,5

27,38

10,46

Chapadão do Pau Terra

0,9

2,5

2,5

2,2

1,2

0,8

1,2

0,9

1

10

3

3

0,95

1

1

1,3

14,26

100,04

Serra das Araras

1,3

0,4

0,6

0,7

0,8

1,5

1

-

-

4

0,3

1

0,95

1

1

1

0,26

1,14

Serrinha

0,9

0,35

0,9

1,1

-

1,3

1

0,95

1

4

0,8

0,75

1

-

0,75

1

0,41

1,71

Chapada da Serra do Boqueirão

1,3

2,5

6

3

1,25

1,3

1

0,95

1

10

0,5

3

1

1

0,75

1

90,31

10,69

Técnicas de Conservação do Solo e da água

Tipologia de Recarga e Surgência

0,8

Distância da fonte de poluição à surgência

Geologia

Lagoas do Rio da Prata

Fontes de Poluição

Solos

Proteção sobre a Recarga (Qualidade da Água)

Declividade

Técnicas de conservação do solo e da água

Potencial de Recarga (Quantidade de Água)

Vegetação na área de recarga

Área de Estudo

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Solos

Geologia

Tipologia de Recarga e Surgência

Uso do Solo

Técnicas de conservação do solo e da água

Fontes de Poluição

Distância da fonte de poluição à surgência

Posição topográfica da fonte de poluição em relação à surgência

Transmissão no solo

Transmissão no aquífero

Processos Erosivos

Assoreamento

Vegetação no entorno da Surgência

Técnicas de Conservação do Solo e da água

Potencial de Recarga (Quantidade de Água)

Proteção sobre a recarga (Qualidade da Água)

Proteção sobre a Recarga (Qualidade da Água)

Declividade

Potencial de Recarga (Quantidade de Água)

Vegetação na área de recarga

Externo

Interno

Posição em Relação à Área de Maior Favorabilidade de Recarga

Tabela 5. Consolidação do Diagnóstico Expedito de Recarga de Aquíferos na Bacia do Córrego da Areia

Agricultura na Chapada

0,9

2

2,5

2,2

0,8

0,8

1,4

0,9

1

10

3

2,5

0,95

1

1

1,7

8,87

109,01

Cerrado na Chapada

1,3

2

2,5

2,2

0,8

1,5

1

0,9

1

10

3

2,5

1

1,2

1

1

17,16

90

Campos Hidromóficos na Chapada

0,7

2

0,3

2,2

0,8

1,5

1

0,9

1

10

0,1

2

1

1

1

1

1,11

2

Pastagem no Karste

1

0,75

1,5

1,4

1,5

0,5

1

0,9

1

4

2

0,3

0,95

1

1,5

1

1.18

3.78

Floresta Semidecídua no Karste

0,8

0,35

0,6

1,4

1,5

1,5

1

-

-

4

0,3

0,3

1

1

1,5

1

0.53

0.54

Mineração - Karste

0,8

0,5

0,6

1,4

1,5

0,3

1,25

0,7

1

2,5

0,3

0,3

0,9

1

1

1,5

0.19

0.21

Cerrado na Encosta

1,3

0,5

1

1

0,8

1,5

1

0,9

1

1

1

1,5

0,95

1

1

1

0,08

1,28

Campo Nativo na Encosta

1,3

0,25

1

1

0,8

1,5

1

0,9

1

1

1

1,5

0,95

1

0,75

1

0,04

0,96

Cerrado no Vale

1,3

1

1,5

1

1

1,5

1

-

-

4

2

1,5

0,95

1

1

1

0,29

11,4

Floresta Semidecídua

0,8

0,5

1

1

1

1,5

1

-

-

0,7

1

1,5

1

1

1,5

1

0,06

1,57

Pastagem no Karste

1

0,75

1,5

1,4

1,5

0,5

1

0,9

1

4

2

0,3

0,95

1

1,5

1

0,12

3.78

Pastagem

1

0,5

1,5

1

1

0,5

1

0,9

1

1

2

1,5

0,95

1

0,75

1

0.04

1.92

Mineração

0,8

0,5

0,6

1,4

1,5

0,3

1,25

0,7

1

2,5

0,3

0,3

0,9

1

1

1,5

0.02

0.21

Geotopo

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Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013

Planilha de verificação ponderada (Tabelas 4 e 5) A chapada com neossolos quartzarênicos (Serra do Boqueirão) apresentou o maior potencial de recarga, enquanto as duas chapadas com latossolos (Chapada do Córrego da Areia e Chapadão do Pau Terra) apresentaram a maior proteção de recarga. Os menores potenciais de recarga se deram nas áreas declivosas com predominância de aquíferos fraturados (Serra das Araras), mesmo quando associadas parcialmente a rochas kársticas (como na Serrinha). Ao passo que a menor proteção de qualidade da água na recarga se deu nos campos hidromórficos (Lagoas do Rio da Prata) e vales kársticos (Vale do Córrego da Areia). Os demais pontos de estudo apresentaram graduações intermediárias consistentes com os seus atributos atinentes ao ciclo hidrogeológico. Os contrastes marcantes entre os índices das áreas de estudos apontam sobre a necessidade de estratégias e políticas públicas diferenciadas para a gestão dos recursos hídricos em cada uma delas, no que toca à recarga dos aquíferos. Em relação ao mapeamento extensivo da Bacia do Córrego da Areia (Tabela 5), a mineração apresentou os piores valores para potencial de recarga e para a sua proteção qualitativa. As áreas kársticas e as áreas de encosta sobre litologia terrígena fraturada também apresentaram baixos valores para potencial de recarga e proteção. As áreas de chapada (excetuados os campos hidromórficos) apresentaram os maiores valores para ambas as ponderações. Os resultados são coerentes com uma diretriz de gestão da bacia em que se preocupe mais com a sensibilidade à contaminação nas áreas kársticas, com a propensão à degradação do solo nas encostas; ao passo que a chapada apresenta a maior capacidade de potencializar manejos que busquem aumentar a infiltração para assegurar a vazão das nascentes da bacia. Potencialidades e Limitações

Uma das restrições de aplicação se refere à escala de detalhe disponível para a cartografia de altimetria, hidrografia a das imagens de sensoriamento remoto para a área de estudo. Inobstante, a existência de uma imagem de sensoriamento remoto com maior escala de detalhe pode servir como base de interpretação para as inferências de relevo e de hidrografia necessárias à delimitação e caracterização da área de favorabilidade de recarga do aquífero. Reconhece-se que a metodologia proposta para instrumentos de ação local não pretende prescindir ou, mais ainda, competir com a qualidade da avaliação de campo de um hidrogeólogo experiente.

Uma análise mais detalhada tecnicamente poderia adaptar o peso de cada atributo à especificidade dos processos hidrogeológicos locais. Inferências locais sobre aquicludes e aquífugos potenciais, bem como sobre os gradientes hidráulicos prováveis, requerem uma expertise considerável, mas trariam uma consistência muito maior quanto à delimitação e caracterização de zonas de recarga de descarga de aquíferos. O conhecimento sobre permeabilidade e transmissividade nos solos e nas rochas portadoras de aquíferos também pode desvelar elementos importantes de análise, os quais são desconsiderados ou simplificados pela metodologia de ponderação. O mesmo se ressalva em relação a fatores não considerados na lista de atributos, tais como interconexão de aquíferos, infiltração para aquíferos profundos e recarga artificial (a exemplo, por irrigação). Os próprios relatórios finais e cartografia descritiva, propostos na presente metodologia, serão tão mais completos e confiáveis conforme a expertise do executante em Hidrogeologia e Cartografia. Ainda no que se refere aos fatores não considerados, o modelo de diagnóstico expedito para proteção de recarga apresenta um índice geral que não incorpora o volume e a constância do despejo dos poluentes, bem como seu comportamento hidrogeológico, a toxidade e a meia vida de elementos bioquímicos específicos. Conforme conceituação de Vrba e Zaporozec (2004), o diagnóstico expedito pretende tratar da vulnerabilidade intrínseca (potencial) de uma localidade, mais que de sua vulnerabilidade específica (a certas fontes de contaminação). O fato de o método apresentado focar em avaliações locais vem a dificultar que processos hidrogeológicos de escalas mais amplas sejam tomados em melhor caracterização. A existência de fluxos regionais, bem como redes kársticas complexas mais extensas são exemplos de fenômenos que escapam a esta metodologia. Quanto à escala temporal de análise, o fato de se restringir a poucos dias de campo não permite uma segurança maior nas considerações sobre as variações sazonais de fluxos hidrológicos, relativamente comuns em áreas kársticas e/ou semiáridas.

CONCLUSÕES

O desenvolvimento de métodos factíveis aos instrumentos de gestão ambiental e de recursos hídricos deve ter em conta as limitações de tempo, recursos humanos, fontes de informação e possibilidades legais inerentes a seus respectivos contextos de aplicação. Os desenvolvimentos metodológicos propostos neste estudo procuram

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Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

justamente adequar-se a essas possibilidades de atuação. Os estudos de caso na Bacia do Rio Paracatu evidenciaram um leque de situações diferenciadas para o trato da conservação dos aquíferos. O método proposto evidenciou essas diferenças, apresentando produtos consistentes para caracterização dessas áreas. Os resultados podem ser utilizados para recomendações quanto a técnicas de conservação do solo e da água, seja no contexto de planejamento ambiental microrregional, seja na seleção de sítios para a aplicação de políticas públicas com o fito de um melhor custo-benefício para o equilíbrio hídrico regional da bacia hidrográfica. O exemplo de diagnóstico para a Serrinha mostrou que é possível realizar o diagnóstico expedito mesmo sem habilidades prévias de geoprocessamento e sensoriamento remoto. Ao passo que o exemplo de mapeamento extensivo, para a Bacia do Córrego da Areia, mostrou como essa heterogeneidade de recarga pode ser avaliada ao longo de uma bacia hidrográfica. As limitações e restrições quanto à aplicação desta metodologia se remetem principalmente ao contexto de aplicação e aos instrumentos utilizados. Não obstante, o ponto positivo principal do método apresentado é o de servir como um fio condutor para profissionais e estudantes de diversos graus de capacitação em Hidrogeologia e Cartografia. O emprego desse método possibilita que o aplicador iniciante aproveite e aprenda ao longo de sua prática, obtendo um produto consistente ao fim das atividades. Ao passo que, para o profissional experiente, a metodologia apresenta flexibilidade o suficiente para incorporar análises mais complexas, ou mesmo adaptações para contextos específicos ou com restrição de acesso a dados e informações.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Marcela Camargo Matteuzzo, João Tatão, Renaud Albernaz, Christiane Pereira dos Santos, Cleuton Roberto Dias Rodrigues, Anderson Rodrigues Costa, Davi Mourão Vasconcelos, Marilane Gonzaga de Melo, Rafael Grudka e o grupo de espeleologia GREGEO, por suas valiosas colaborações nas campanhas de campo. Agradecemos também à FAPEMIG, FINEP, CAPES e CNPq pelo financiamento dos projetos que possibilitaram a elaboração deste artigo.

OLIVEIRA, F.; LIGEIRO, R.; FRANÇA, J.; MEDINA, F. Ecologia de Bentos em riachos de altitude. Ecologia e funcionamento de ecossistemas de água doce: ênfase em macroinvertebrados bioindicadores. XVII Semana de Estudos da Biologia da UFMG. Laboratório de Ecologia de Bentos. Belo Horizonte: UFMG, maio, 2006. ALLER, L.; BENNET T.; LEHR, J.H.; PETTY, R.J.; HACKETT, G. Drastic: A Standardized System for Evaluating Ground Water Pollution Potential Using Hydrogeologic Settings. National Water Well Association, Dublin, Ohio 43017. 1987, 622p. ALMEIDA, A.C.S.; VARAJÃO, A.F.D.C.; GOMES, N.S.; VARAJÃO, C.A.C.; VOLKMER-RIBEIRO, C. Characterization and origin of spongillite-hosting sediment from João Pinheiro, Minas Gerais, Brazil. Journal of South American Earth Sciences, Volume 29, Issue 2, March, 2010, pages 439-453. ALMEIDA, A.C.S. Gênese, Distribuição e Caracterização dos Espongilitos do Noroeste de Minas Gerais. Tese de Doutorado. Universidade Federa de Ouro Preto. Pós-Graduação em Recursos Naturais e Evolução Crustal. Contribuições às Ciências da Terra, Série D, 110p. Ouro Preto-MG, 2009. AZOOZ, R.H./ ARSHAD, M.A. Soil infiltration and hydraulic conductivity under long-term no-tillage and conventional tillage systems. Canadian Journal of Soil Science, v.76, 1996, p.143-152. BARBOUR, M.T.; GERRISTSEN, J.; SNYDER B. D.; STRIBLING, J.B. Rapid Bioassessment Protocols for Use in Strems and Wadeable Rivers: Periphyton, Benthic Macroinvertebrates and Fish. Second Edition. Washington, EPA 841-B-99-002. 1999. 339p. BERG, R.C.; KEMPTON, J.P.; CARTWRIGHT, K. Potential of Contamination of Shallow Aquifers in Illinois. Illinois Department of Energy and Natural Resources, State Geological Survey Circular, Nº 532. 1984. 30 p.

BLANCHARD, P.J. Assessments of Aquifer Sensitivity on Navajo Nation and Adjacent Lands and Ground-Water Vulnerability to Pesticide Contamination on the Navajo Indian Irrigation Project, Arizona, New Mexico, and Utah. U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey. BIBLIOGRAFIA Navajo Nation Environmental Protection Agency Pesticides Program. Water-Resources Investigations ABREU, I.; MORETTI, M.S.; OLIVEIRA, A.M.; Report 02-4051. Albuquerque, New Mexico. 2002. _____________________________________________________________________________________________ - 98 Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013

29p.

do Rio Grande do Sul. Porto Alegre: Editora da Universidade. 2009.

BLOOMFIELD, J. P.; ALLEN, D. J.; GRIFFITH, K. J. Examining geological controls on Baseflow Index (BFI) using regression analysis: an illustration from the Thames Basin, UK. Journal of Hydrology, 373, 2009. 164-176.

COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO – CETESB. Drenagem Urbana: Manual de Projeto. São Paulo, Cetesb/Ascetesb. 1986.

BOORMAN, D.B., HOLLIS, J.M., LILLY, A.. Hydrology of soil types: a hydrologically-based classification of the soils of the United Kingdom. Institute of Hydrology report no. 126, 1995.

COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS – CPRM. Geologia, Tectônica e Recursos Minerais. Serviço Geológico do Brasil. CD-ROM. 2003.

BORGES, M.J.; PISSARA, T.C.T; VALERI, S.V.; OKUMURA, E.M. Reflorestamento compensatório com vistas à retençãode água no solo da bacia hidrográfica do Córrego Palmital, Jaboticabal, SP. Scientia Forestalis, n. 69, p.93-103, dez, 2005.

COMPIANI, M. O Lugar e as Escalas e suas Dimensões Horizontal e Vertical nos Trabalhos Práticos: implicações para o ensino de Ciências e Educação Ambiental. Ciência & Educação, v. 13, n. 1, 2007, p. 29-45.

BROCCA, L., MORBIDELLI, R., MELONE, F., e MORAMARCO, T. Soil moisture spatial variability in experimental areas of central Italy. Journal of Hydrology, 333(2): 356-373, 2007.

CRAVE, A.; GASCUEL-ODOUX, C. The Influence of Topography on Time and Space Distribution of Soil Surface Water Content. Hydrological Processes, 11: 203-210, 1997.

BRUIJINZEEL. L.A. Hydrological functions of tropical forests: not seeing the soil for the trees? Agriculture, Ecosystems and Environment. 104, 2004, 185–228

CUSTÓDIO, E.; LLAMAS, M.R. Hidrología Subterránea, lª Edição. Tomos I e II, Edições Omega, Barcelona, 1976.

CALLISTO, M.; FERREIRA, W.; MORENO, P.; GOULART, M.D.C.; PETRUCCIO, M. Aplicação de um protocolo de avaliação rápida da diversidade de habitats em atividades de ensino e pesquisa (MGRJ). Acta Limnol. Bras.; v.14, n. 1, 2002, p. 91-98. CARVALHO, D.F. Manejo e Conservação do Solo e da Água. UFRRJ. Universidade Rural do Rio de Janeiro. 2009, 71p.

DAHL M., HINSBY K. GSI typology–Typology of Groundwater/Surface interaction. EU Groundwater Policy Developments Conference, 13-15 November 2008-Unesco, Paris, France. P. 146-156. DELUCA, T.; JOHNSON, P. Rave: Relative Aquifer Vulnerability Evaluation. An On-Farm Scoring System to Evaluate Aquifer Vulnerability to Pesticide Contamination. Montana Department of Agriculture – Environmental Management Division. Helena, MT. MDA Technical Bulletin 90-01, 1990.

CARVALHO, G.A.; MOURA, A.C.M. Aplicação das Teorias Gestalt e Semiologia Gráfica como Sistemas de Leitura Visual de Apoio à Cartografia Temática. II SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS GEODÉSICAS E TECNOLOGIAS DA GEOINFORMAÇÃO. Anais... Recife - PE, 8-11 de setembro, 2008.

DOERFLIGER N.; JEANNIN P.-Y.; ZWAHLEN F. Water vulnerability assessment in karst environments: a new method of defining protection areas using a multi-attribute approach and GIS tools (EPIK method). Environmental Geology, 39(2): 165– 76, 1999.

CATES, K.J.; MADISON, F.W. Soil-Attenuation – Potential Map of Pepin County, Wisconsin. University of Wisconsin – Extension. Madison, Wisconsin, 1990.

DONOVAN, D.J.; KISTINGER, G.M.; ACHEAMPONG, S.Y. Characterization of Springs in Eastern Nevada. NWRA Annual Conference February, 2007, 20 - 22.

CLARKE, R.T. Hidrologia Estatística. In: Hidrologia: Ciência e Aplicação. Tucci, C.E.M. (org.) Segunda Edição. ABRH. Universidade Federal

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro, RJ). Sistema

_____________________________________________________________________________________________ Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013 - 99-

Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Brasileiro de Classificação de Solos. Brasília: Embrapa Produção da Informação; Rio de Janeiro: Embrapa Solos. 1999. 412p. EUROPEAN COMMUNITIES. Common Implementation Strategy for The Water Framework Directive (2000/60/EC). Analysis of Pressures and Impacts. Guidance Document No 3. Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 148p, 2003.

H.L.; FRANCO, H.A.; MACHADO, M.A.; COSTA NETO, S.F.; SILVA, L.G.; SILVA, M.R.; FRANCO, R.A.; PEREIRA, G.V.; MORAES, L.L.; CADAMURO, A.L.M.; CÂNDIDO, L.W.; ROCHA, R.R.; NEIVA, V.M.; SANTOS, P.B.; FIORI, J.P.O.; VENTORIN, A.; ALMEIDA, D. Carste do Vale do Rio da Areia – Unaí (MG). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ESPELEOLOGIA, 27., 2005, Campinas. Anais... Campinas: SBE, 2005b, p. 190198.

EVANS B.M.; MYERS W.L. A GIS-based approach to evaluating regional groundwater pollution potential with DRASTIC, Journal of Soil and Water Conservation, 45, 1990, pp. 242–245.

GOMES, F.E.M. Geoprocessamento em Ambiente SIG aplicado à Hidrogeologia. In: FEITOSA, A.C. (org.) Hidrogeologia: conceitos e aplicações. 3 ed. rev. e ampl. Rio de Janeiro: CPRM: LABHID. 2008.

FAMIGLIETTI, J. S., RUDNICKI, J. W. e RODELL, M. Variability in surface moisture content along a hillslope transect: Rattlesnake Hill, Texas. Journal of Hydrology, 210(1): 259-281, 1998.

GOMES, M.A.F.; SPADOTTO, C.A.; PESSOA, M.C.P.Y. Avaliação da vulnerabilidade natural do solo em áreas agrícolas: subsídio à avaliação do risco de contaminação do lençol freático por agroquímicos. Pesticidas: R.Ecotoxicol. e Meio Ambiente, Curitiba, v. 12, p. 169-179, jan./dez, 2002.

FARQUHARSON, F.A.K.; MACKNEY, D.; NEWSON, M.D.; THOMASSON, A.J. Estimation of run-off potencial of river chatchments from soil surveys. Special Survey Nº 1. Soil Survey of England and Wales. Lawes Agricultural Trust. Harpenden, UK. 1978. FOSTER, S.; HIRATA, R.; GOMES, D.; D’ELIA, M.; PARIS, M. Protección de la Calidad del Agua Subterránea. Guía para empresas de Agua, autoridades municipales y agencias ambientales. Washington, D.C.: Banco Mundial. 2003. 115p. FUNDAÇÃO CENTRO TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS – CETEC-MG. II Plano de Desenvolvimento Integrado do Noroeste Mineiro: Recursos Naturais. Belo Horizonte. 1981. FUNDAÇÃO NACIONAL DE SAÚDE – FUNASA. Manual de Saneamento. Brasília: FUNASA/MS. 2006. FURUHASHI, C.M.M.; ANDRADE, T.V.; COSTA NETO, S.F.; NASCIMENTO, E.L.; ARAÚJO FILHO, S.; MAGALHÃES, L.A.; GUIMARÃES, E.M.; CUNHA, D.S.; BORGES, M.P.; GIUSTINA, M.E.S.D. Geologia do Vale do Rio da Areia – Unaí (MG). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ESPELEOLOGIA, 27., 2005, Campinas. Anais... Campinas: Sociedade Brasileira de Espeleologia – SBE –, 2005a, p. 183-189.

HEARNE, G.A.; WIREMAN, M.; CAMPBELL, A.; TURNER, S.; INGERSALL, G.P. Vulnerability of the Uppermost Ground Water to Contamination in the Greater Denver Area, Colorado. U.S. Geological Survey Water Resources Investigations 92-4143. 1992. 241 pp. INSTITUTO MINEIRO DE GESTÃO DAS ÁGUAS – IGAM. Plano Diretor de Recursos Hídricos do Rio Paracatu: Resumo Executivo. Governo de Minas Gerais. Comitê da Sub-bacia Hidrográfica do Rio Paracatu. Belo Horizonte: Instituto Mineiro de Gestão das Águas. 2006. 384p. JUNQUEIRA JÚNIOR, J.A. Escoamento de nascentes associado à variabilidade espacial de atributos físicos e uso do solo em uma bacia hidrográfica de cabeceira do Rio Grande, MG. Dissertação de Mestrado. Lavras: UFLA. 2006, 84 p. LEMME, G.; CARLSON, C.G.; KHAKURAL, B.R.; KNUTSON, L.; ZAVESKY, L. Aquifer Contamination Vulnerability Maps. A Water Ressource Protection Planning Tool. Lake Poinsett Pilot Project. Plant Science Departmente, South Dakota State University and USDA – Soil Conservation Service. Plant Science Department Pamphlet nº18, 1989.

LEWIS, C., ALBERTSON, J., XU, X., e KIELY, G. Spatial variability of hydraulic conductivity and bulk density along a blanket peatland hillslope. Hydrological Processes, 26(10): 1527-1537, 2011. _____________________________________________________________________________________________ - 100 Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013 FURUHASHI, C.M.M.; ARAÚJO FILHO, S.; ANDRADE, T.V.; MALLMANN, J.A.A.; SILVA,

LIMA, W. P. A Silvicultura e a Água: ciência, dogmas, desafios. Diálogos Florestais. Rio de Janeiro: Instituto BioAtlântica, 2010. 64 p. LOHANI, B.; EVANS, J.W.; LUDWIG, H.; EVERITT, R.R.; CARPENTER, R.A.; TU, S.L. Environmental Impact Assessment for Developing Countries in Asia. Volume 1 - Overview. 1997. 356 pp.. MA, L.; AHUJA, L.R.; ASCOUGH, J.C.; SHAFFER, M.J.; ROJAS, K.W.; MALONE, R.W.; CAMEIRA, M.R. Integrating System Modeling with Field Research in Agriculture: Applications of the Root Zone Water Quality Model (RZWQM). Advances in Agronomy 71:233 ─ 292. 2000. MARTINS JUNIOR, P. P. (coord.). Projeto GZRP Gestão de Zonas de Recarga de Aqüíferos Partilhadas entre as Bacias de Paracatu, São Marcos e Alto Paranaíba. Cetec/Fapemig - 20072009. Relatório Final em 2009. MENDONÇA, L.A.R.; VASQUEZ, M.A.N.; FEITOSA, J.V.; OLIVEIRA, J.F.; FRANCA, R.M.; VÁSQUEZ, E.M.F.; FRISHKORN, H. Avaliação da capacidade de infiltração de solos submetidos a diferentes tipos de manejo. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 14, p. 89-98, 2009. MENTE, A. A Água Subterrânea no Brasil. In: Feitosa, A.C. (org.) Hidrogeologia: conceitos e aplicações. 3 ed. rev. e ampl. Rio de Janeiro: CPRM: LABHID, 2008, p. 31-50. MOORE, J.S. Seepage: A System for Early Evaluation of the Pollution Potential of Agricultural Ground Water Environments. U.S. Department of Agriculture, Soil Conservation Service, Chester, PA. 1988. NAGUETTINI, M.; PINTO, E.J.A. Hidrologia Estatística. Belo Horizonte: CPRM. 2007. 552p. NATIONAL PARK SERVICE. Lassen Volcanic National Park: Weed Management Plan and Environmental Assessment. U.S. Department of the Interior. 2008. 147p. NOBRE, A. D., CUARTAS, L. A., HODNETT, M., RENNÓ, C. D., RODRIGUES, G., SILVEIRA, A., WATERLOO, M. e SALESKA, S. Height Above the Nearest Drainage – a hydrologically relevant new terrain model. Journal of Hydrology, 404(1): 13-29, 2011.

OLIVEIRA, A.A.C. VALLE, C.R.O.; FÉBOLI, W.L. Geologia. Nota explicativa do mapa geológico integrado. Folhas SE 23-V-D. Belo Horizonte, Projeto São Francisco. CPRM-Comig. 2002. OTTONI FILHO, T. B. Uma classificação físicohídrica dos solos. Rev. Bras. Ciênc. Solo. vol.27, n.2, 2003, pp. 211-222. OUSLEY, N.K. Critical Areas Assistance Handbook: Protecting Critical Areas Within the Framework of the Washington Growth Management Act. Washington State Department of Community, Trade and Economic Development, 2003. 77p. PARIS, M.C. Aguas Subterráneas, Gestión Integrada Y Sustentabilidad Ambiental. I CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA DEL AGUA Y MEDIO AMBIENTE. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Actas… Argentina. Agosto. 2007. 10p. RAWLS, W.J.; BRAKENSIEK, D.L.; SAXTON, K.E. Estimation of Soil Water Properties. Transactions of Asae. Vol. 25. No. 5. pp. 1316-1320 & 1328. American Society of Agricultural Engineers. St. Joseph, Michigan. 1982. REBOUÇAS, A.C. Importância da Água Subterrânea. In: Feitosa, A.C. (org.) Hidrogeologia: conceitos e aplicações. 3 ed. rev. e ampl. Rio de Janeiro: CPRM: LABHID. 2008. p. 13-30. RENNÓ, C.D.; SOARES, J.V. Uso do Índice Topográfico como Estimador da Profundidade do Lençol Freático. XI SBSR. Anais..., Belo Horizonte, Brasil, 05 - 10 abril, INPE, 2003, p. 2579 - 2588. ROCHA, J.S.M.; DALTROZO, C.C. Florestamentos Compensatórios para Retenção de Água em Micro Bacias. Revista Educação Agrícola Superior. Associação Brasileira de Educação Agrícola Superior- ABEAS - v.23, n.1, 2008. p.71-75. RODRIGUES, A.S.L. Adequação de um protocolo de avaliação rápida para o monitoramento e avaliação ambiental de cursos d’água inseridos em campos rupestres. Dissertação (Mestrado). UFOP – DEGEO. Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Ouro Preto, Minas Gerais. 2008. 118p. SANTOS, R.D.; LEMOS, R.C.; SANTOS, H.G.; KER, J.C.; ANJOS, L.H.C. Manual de Descrição e

_____________________________________________________________________________________________ Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013 - 101-

Metodologia para diagnóstico rápido de recarga de aquíferos

Coleta de Solo no Campo. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS). - 5a. ed. SBCS-27. Viçosa: SBCS. 2005. 92p. SHAH, T. Innovations in Agricultural Groundwater Management: Examples from India. Seventh Biennial Rosenberg International Forum on Water Policy. Buenos Aires, Argentina in 2010. 32p. SILVA, M.L.N. Conservação do Solo e da Água. Universidade Federal de Lavras, Faepe. 2002. 59p. SOUZA, E.R.; FERNANDES, M.R. Sub-bacias hidrográficas: unidades básicas para o planejamento e a gestão sustentáveis das atividades rurais. In: Informe Agropecuário. Manejo de Microbacias. v.21 – n.207 – nov/dez. 2000. TUCCI, C.E.M. Impactos da Variabilidade Climática e do Uso do Solo sobre os Recursos Hídricos. 2002. TUCCI, C.E.M. (org.). Hidrologia: Ciência e Aplicação. Segunda Edição. ABRH. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre: Editora da Universidade. 2009. UNITED KINGDOM ENVIRONMENT AGENCY. Groundwater Protection: Policy and practice. Edition 1. Part 4 – Legislation and Policies. 2008. 96p. Disponível em http://publications.environmentagency.gov.uk/PDF/GEHO0708BOGU-E-E.pdf, acesso em 12 de dezembro de 2011. UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE – USDA. National engineering handbook, Section 4, hydrology. Chapters 7, 8, 9, and 10. U.S. Govt. Print. Off. Washington, DC. Soil Conservation Service. 1972. UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY – USEPA. Guidelines for Ground-Water Classification under de EPA Ground Water Protection Strategy. EUA/EPA. Office of Ground Water Protection. 1986. 385p.

UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY - USEPA. Ground Water Rule Source Assessment Guidance Manual. EUA/EPA. Office of Water. 815-R-07-023. July. 2008. 98 p. VALENTE, O.F.; GOMES, M.A. Conservação de Nascentes: Hidrologia e Manejo de Bacias Hidrográficas de Cabeceiras. Viçosa-MG: Editora Aprenda Fácil. 2005. 210 p. VRBA, J.; ZAPOROZEC, A. Guidebook on Mapping Groundwater Vulnerability. International Contributions to Hydrogeology (IAH), 16: 131 p.; Hannover. 1994. WHITE, W.B. Conceptual models for karstic aquifers. Speleogenesis and Evolution of Karst Aquifers. 1 (1) January. 2003. pp. 1-6. WICKEL, B.A.J. Procesos eco‐hidrológicos y servicios ambientales. Curso Centroamericano de Servicios Hidrologicos. World Wildlife Fund WWF. Conservation Science Program. Guatemala. 11‐14 Febrero de 2009. WICKEL, B.A.J.; BRUIJNZEEL, S.L.A. Beneficios hidrológicos de bosques. Hechos, ficción y falacias. Curso Centroamericano de Servicios Hidrologicos. World Wildlife Fund - WWF. Conservation Science Program. Guatemala. 11‐14 Febrero de 2009. WILKERSON, J. Small Communities Critical Areas Implementation Guidebook. Washington State Department of Community, Trade and Economic Development. Olympia, Washington. 2007. 52p. WISCONSIN. Department of Natural Resources. Geological and Natural History Survey. Ground Water Contamination Susceptibility in Wisconsin. Wisconsin’s Groundwater Management Plan Report 5, PUBL-WR-177-87, 1987. 27 p.

UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY – USEPA. Ground Water Resource Assessment. EUA/EPA. Office of Ground Water and Drinking Water. 1993. 232p. UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY - USEPA. Ground Water Rule Source Assesment Guidance Manual. EUA/EPA. Office of Ground Water and Drinking Water. 1998. 98p. _____________________________________________________________________________________________ - 102 Geol. USP, Sér. cient., São Paulo, v. 13, n. 2, p. 6-96, Junho 2013