As interações entre águas subterrâneas e superficiais em uma laguna costeira : Lagoa da Conceição, Florianópolis/SC, Brasil

Abstract

As interações e trocas entre as águas subterrâneas e superficiais (Asub-Asup) ocorrem em todos os tipos de corpos hídricos, como rios, lagos, lagoas costeiras e oceanos. A importância deste processo é cada vez mais reconhecida e estudada, onde recentes investigações no sul do Brasil identificaram grande importância das descargas de águas subterrâneas (DAS) nos aportes de nutrientes e ciclos biogeoquímicos de lagunas e oceanos. A área de estudo configura-se em uma laguna costeira sufocada, localizada na Ilha de Santa Catarina. Os métodos de identificação e quantificação utilizados neste trabalho foram o seepage meter, que consiste em medições diretas e pontuais dos fluxos na interface sedimento-água e foram confirmados e validados com os piezomanômetros, que medem as cargas hidráulicas no sedimento. A metodologia se mostrou bastante satisfatória para um diagnóstico inicial, sendo acessível e de baixo custo financeiro. Todavia, sua aplicação em campo se mostrou dificultosa e suscetível a erros de medição. Em relação aos resultados, com exceção da estação RR, os fluxos na interface Asub-Asup da Lagoa da Conceição fluem no sentido laguna-aquífero, com descargas médias entre -0,9 a -5,5 cm/d. Esses resultados foram associados à geomorfologia local, que devido à alta declividade das sub-bacias e predominância de maciços rochosos, promovem o escoamento superficial da água que precipita na bacia, ocasionando pouca recarga para o aquífero cristalino fraturado que desaguaria na laguna. A heterogeneidade espacial e temporal das descargas de águas subterrâneas no sistema também está relacionada à heterogeneidade do aquífero local. Foi sugerido que em certas localidades (RR e LIC), os fluxos Asub-Asup estão intrinsicamente relacionados ao uso dos recursos hídricos da região. Os padrões de interação Asub-Asup foram confirmados e validados através da medição de cargas hidráulicas com os piezomanômetros, onde também foram estimadas condutividades hidráulicas no sedimento.

Abstract : The groundwater-surface water interaction (GW-SW) occurs in nearly all surface-water environments, such as rivers, lakes, lagoons and oceans. The reconnaissance of this process has grown rapidly. Recent studies in south Brazil have shown great influence of submarine groundwater discharge (SGD) in coastal lagoons and in the Atlantic Ocean biogeochemical cycle. The study area is a choked coastal lagoon located in Santa Catarina Island, Brazil. Seepage meters and piezomanometers were used to identify and quantify GW-SW fluxes in the sediment-water interface. The methodology revealed very satisfactory results for an initial analysis with low budget. Nevertheless, the field application has shown to be very labor-intensive and susceptible to errors. The results shown that the GW-SW fluxes flow from surface to groundwater (except for RR) with average discharge of -0,9 to -5,5 cm/d. These results were associated with the local geomorphology, as the high slope and crystalline rocks predominance promote superficial flows of the precipitation water, causing less recharge to the fractured crystalline aquifer that would flow to the coastal lagoon. The spatiotemporal heterogeneity of SGD was related to the heterogeneity of the local aquifer. It was suggested that in certain sites (RR and LIC) the SGD fluxes are intrinsically related to the use of water resources. The GW-SW patterns were confirmed and validated with the piezomanometers with measured the hydraulic head and hydraulic conductivity.