Caracterização dos fluxos de água subterrânea da bacia hidrográfica da Lagoa da Conceição

Abstract

As lagunas costeiras, ecossistemas marinhos essenciais, desempenham papéis cruciais na zona costeira, conectando-se ao oceano por canais. Apesar disso, os fluxos de água subterrânea nessas áreas foram negligenciados devido à invisibilidade das descargas de águas subterrâneas (DAS). O estudo se concentra na Lagoa da Conceição, uma laguna costeira em Santa Catarina, Brasil, de significativa importância ecológica, paisagística e econômica. O objetivo principal deste trabalho é caracterizar os fluxos de água subterrânea da bacia hidrográfica da Lagoa da Conceição.. Para tal, é necessário avaliar as interações entre águas subterrâneas e superficiais na laguna em diferentes regiões, utilizando seepage meters; relacionar variações no nível piezométrico na bacia hidrológica com as DAS na laguna e, por fim investigar a correlação entre fluxos de água subterrânea e o gradiente hidráulico formado pela diferença dos níveis lagunar e oceânico. Os dados de chuva, nível externo (oceano), nível interno, DAS e carga hidráulica, provenientes de diversas fontes, sofreram análises estatísticas, realizadas a fim de explorar correlações e caracterizar fluxos na bacia hidrográfica. O valor médio do nível externo encontrado foi 55±14 cm, o nível interno apresentou média de 90±11 cm e a média do gradiente entre laguna e oceano foi de 35±15 cm. Os seepage meters, embora mais trabalhosos que os piezômetros, mostraram eficácia. A média de DAS para o LIC foi 0.7±1.5 cm, PDP 0.2±1.1 cm, REN 1.3±3.2 cm, e BDC -4.1±5.1 cm. A correlação das DAS com com o fluxo calculado por meio dos níveis dos piezômetros e a condutividade hidráulica corroborou os resultados dos piezômetros, permitindo uma expansão de seu uso. As médias para carga hidráulica dos piezômetros foram, LIC 111±17 cm, KAI 123±15 cm, BLU 317±12 cm, CAM 91±14 cm, REN 96±10 cm, ASFZ 200±6 cm e PDP 93±9 cm. Observou-se que p fluxo predominante na bacia hidrográfica é do subsistema sul para o central, seguindo para o oceano. Na área das Rendeiras, observa-se um fluxo positivo pontual devido à influência da Lagoa de evapoinfiltração (LEI). Este estudo destaca a importância das descargas subterrâneas na dinâmica da Lagoa da Conceição, contribuindo para a compreensão dos processos hidrológicos. A pesquisa representa uma continuidade à linha de pesquisa desenvolvida pelo Laboratório de Hidráulica Marítima (LaHiMar) e destaca a necessidade de considerar a interação entre águas subterrâneas e superficiais na gestão e preservação desses ambientes.

Coastal lagoons, essential marine ecosystems, play crucial roles in the coastal zone by connecting to the ocean through channels. Despite this, groundwater flows in these areas have been neglected due to the invisibility of submarine groundwater discharges (SGD). The study focuses on Lagoa da Conceição, a coastal lagoon in Santa Catarina, Brazil, of significant ecological, scenic, and economic importance. The main objective of this work is to characterize groundwater flows in the watershed of Lagoa da Conceição. To achieve this, it is necessary to assess the interactions between groundwater and surface waters in the lagoon in different regions, using seepage meters; relate variations in the piezometric level in the watershed to SGD in the lagoon, and finally investigate the correlation between groundwater flows and the hydraulic gradient formed by the difference between lagoon and ocean levels. Data from various sources, including rainfall, external level (ocean), internal level, SGD, and hydraulic head, underwent statistical analyses to explore correlations and characterize flows in the watershed. The average external level was found to be 55±14 cm, the internal level had an average of 90±11 cm, and the average gradient between lagoon and ocean was 35±15 cm. Seepage meters, although more laborious than piezometers, proved effective. The average SGD for LIC was 0.7±1.5 cm, PDP 0.2±1.1 cm, REN 1.3±3.2 cm, and BDC -4.1±5.1 cm. The correlation of SGD with the flow calculated through piezometer levels and hydraulic conductivity supported the results of piezometers, allowing for an expansion of their use. The average hydraulic head for piezometers was LIC 111±17 cm, KAI 123±15 cm, BLU 317±12 cm, CAM 91±14 cm, REN 96±10 cm, ASFZ 200±6 cm, and PDP 93±9 cm. It was observed that the predominant flow in the watershed is from the southern subsystem to the central, heading towards the ocean. In the Rendeiras area, a punctual positive flow is observed due to the influence of the Lagoa de Evapoinfiltração (LEI). This study highlights the importance of groundwater discharges in the dynamics of Lagoa da Conceição, contributing to the understanding of hydrological processes. The research represents a continuation of the research line developed by the Maritime Hydraulics Laboratory (LaHiMar) and emphasizes the need to consider the interaction between groundwater and surface waters in the management and preservation of these environments.