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Água Subterrânea  

A água subterrânea está situada em formaçõesgeológicas subsuperficiaischamadas aquíferos. Na África Austral, a água subterrânea constitui um recurso crítico devido à limitada disponibilidade e à qualidade variável dos recursos de água superficial. A água subterrânea corresponde a aproximadamente 30 % da totalidade de água potável da terra e 94 % de toda a água doce disponível (água doce não armazenada nos glaciares e lençóis de gelo) (Ward and Robinson 2000). O quadro abaixo ilustra a contribuição da água subterrânea nos sistemas de água doce e no ciclo hidrológico. A água subterrânea é uma fonte importante de água potável.

Contribuição da água subterrânea nos sistemas de água doce e no ciclo hidrológico.

Fontede água

Volume de água   (km³)

Percentagem da totalidade de água (%)

Oceanos

1 338 000 000

96.50

Calotes de gelo, glaciares e neves permanentes

24 064 000

1.74

Agua subterrânea

23 400 000

1.7

Doce

10 530 000

0..76

Salgada

12 870 000

0.94

Humidade do solo

16 500

0.001

Gelo do solo & e gelo permanente

300 000

0.022

Lagos

176 400

0.013

Doce

91 000

0.0.07

Salgado

85 400

0.006

Atmosfera

12 900

0.001

Águas pantanosas   

11 470

0.008

Rios

2 120

0.0002

Agua biológica

1 120

0.0001

Volume total de água

1 385 984 510

100

Fonte: USGS 2005

A procura crescente de água tem causado a exploração cada vez maior da água subterrânea, muitas vezes esgotando os aquíferos num ritmo insustentável. Enquanto que o aumento da procura tem forçado ou mesmo esgotado recursos de águas superficiais, autoridades nacionais e regionais tem voltado, cada vez mais, para a água subterrânea, um recurso largamente ignorado e mal entendido no passado como uma solução.

Aquíferos são habitualmente definidos como camadas de rocha dura ou sedimentos não consolidados que podem reter quantidades relevantes de água (Ward and Robinson 2000). Um aquífero que ocorra em sedimentos não consolidados é referido como um aquífero primário (ou tendo porosidade primária), significando que a água é retida nos espaços entre as partículas da rocha. Um aquífero secundário é aquele que ocorre em rocha consolidada, onde a água não é absorvida no interior da rocha, mas sim retida entre maciços de pedra impermeáveis (Spitz e Moreno 1996). Estes espaços são fracturas, fissuras ou falhas na rocha, criados quando a rocha se formou, ou mais tarde devido a processos geológicos ou tectónicos. Freeze & Cherry (1979) utilizam o termo aquífero, somente para formações que contenham quantidades de água economicamente exploráveis.

O nível de água no corpo de uma rocha é conhecido como lençol freático; num aquífero primário este é o nível físico na rocha, até ao qual a água está presente; Num aquífero secundário, o nível freático constitui uma representação abstracta da quantidade de água retida nos espaços entre as rochas.

O diagrama abaixo ilustra o papel das águas subterrâneas no ciclo hidrológico.

O papel das águas subterrâneas no ciclo hidrológico.
Fonte: CSIR 2004
( clique para ampliar )

Num aquífero confinado, o limite superior do aquífero encontra o corpo impermeável não fracturado de rocha que bloqueia ambos os fluxos de água para o aquífero: de cima para baixo (recarga) e a extracção da água da parte superior. Aquíferos confinados devem ser recarregados por fluxos laterais de uma zona de recarga adjacente; Um aquífero não confinado não é limitado por uma camada impermeável; ele pode ser recarregado por água que se infiltra do solo, ou em caso da água existente no aquífero estiver sob pressão, esta pode ser infiltrada para a superfície sem restrição.

A água subterrânea é um recurso renovável, alimentado ou recarregado quando a chuva é absorvida através do solo e flui para baixo para se juntar à agua já existente no aquífero. A recarga de água subterrânea ocorre através de:

  • Infiltração de precipitação através do solo
  • Água de lagos ou rios que se infiltram através dos leitos e margens.
  • Vazamentos de fontes adjacentes de água subterrânea
  • Recarga artificial de irrigação, fugas de tubagem, injecção directa, etc.

Descarga de água subterrânea ocorre através de:

  • Evaporação de lençóis freáticos elevados próximos da superfície
  • Infiltrações para a superfície em cursos de água ou nascentes
  • Fugas para fontes de água subterrânea adjacentes
  • Extracção artificial

Para que a água subterrânea se mantenha disponível para abastecimento, ela tem que ser continuamente alimentada através de recarga dos cursos de água da superfície. Estas fontes normalmente incluem a chuva e correntes de água. O processo e o índice de recarga dependem da natureza do aquífero, uma vez que ela afecta a sua habilidade em receber e armazenar água e controla o seu movimento dentro do aquífero. Por exemplo, tratando-se de aquíferos fracturados, a chuva pode ser uma fonte importante de recarga que eventualmente reemerge como caudal de base nos cursos de água durante a estação seca.

Contudo se a extracção de água subterrânea (por vezes denominada “abstraction”) é superior à taxa de recarga, o recurso minguará e pode ser esgotado. Em alguns casos, a gestão insustentável de água subterrânea pode conduzir ao colapso de um aquífero, dificultando a extracção de água.

A água subterrânea é normalmente explorada através de poços de água subterrânea ou furos. Estes poços são perfurados através da camada do solo para o interior da rocha até ao lençol freático. Os furos são normalmente perfurados, utilizando sondas montadas em camiões. A água subterrânea pode ser mantida sob pressão por uma camada confinante; quando a broca penetra o aquífero, a água é libertada sob pressão: isto é conhecido por aquífero artesiano ou poço.

A localização correcta de furos depende da geologia de uma determinada área. Um alvo de sondagem é normalmente escolhido para interceptar um aquífero primário ou para interceptar uma grande fissura ou fractura na rocha, permitindo que a água seja bombada para fora ou seja libertada sob pressão. Furos são localizados utilizando mapas geológicos, fotografias aéreas, imagens de satélites que, combinados com um conhecimento do tipo de rocha e a maneira como foi formada, permite ao hidrogeólogo estimar onde é que a água pode ser encontrada. Na África Austral os hidrogeólogos identificam zonas com elevada probabilidade de ter água subterrânea, utilizando fracturas geológicas e falhas. Adicionalmente, conhecimentos de geomorfologia e das características da água subterrânea a nível local e regional são utilizados para identificar locais potenciais para a perfuração (Hughes 2005). Em zonas mais secas, a presença de vegetação pode também indicar a presença de água subterrânea.

 



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