Objetivos da lição

• Definir a água subterrânea.
• Explicar a localização, o uso e a importância dos aquíferos.
• Defina as nascentes.
• Descreva como funcionam os poços e por que são importantes.

Vocabulário

• aquífero
• ação capilar
• impermeável
• permeabilidade
• porosidade
• mola
• subsidência
• lençol freático
• poço

Introdução

Embora isso possa parecer surpreendente, a água sob o solo é comum. Normalmente, a água subterrânea viaja lenta e silenciosamente sob a superfície, mas em alguns locais borbulha para a superfície nas nascentes. Os produtos da erosão e deposição pela água subterrânea foram descritos no capítulo Erosão e Deposição.

Água subterrânea

A água subterrânea é o maior reservatório de água doce líquida da Terra e é encontrada em aqüíferos, porosa rocha e sedimentos com água no meio. A água é atraída pelas partículas do solo e a ação capilar, que descreve como a água se move através de um meio poroso, move a água do solo úmido para áreas secas.

Os aquíferos são encontrados em diferentes profundidades. Alguns estão logo abaixo da superfície e alguns são encontrados muito mais profundamente abaixo da superfície da terra. Uma região pode ter mais de um aquífero abaixo dela e até mesmo a maioria dos desertos está acima dos aqüíferos. A região de origem de um aquífero sob um deserto provavelmente está longe de onde o aquífero está localizado; por exemplo, pode ser em uma área montanhosa.

A quantidade de água disponível para entrar no lençol freático em uma região é influenciada pelo clima local, a inclinação do terreno, o tipo de rocha encontrada em a superfície, a cobertura vegetal, o uso do solo na área e a retenção de água, que é a quantidade de água que permanece no solo. Mais água vai para o solo onde há muita chuva, terreno plano, rocha porosa, solo exposto e onde a água ainda não está preenchendo o solo e a rocha.

O tempo de residência da água em um lençol freático o aquífero pode ser de minutos a milhares de anos. A água subterrânea é frequentemente chamada de “água fóssil” porque permaneceu no solo por muito tempo, muitas vezes desde o fim das eras glaciais.

Aquíferos

Características de um aquífero

Para ser um bom aquífero, a rocha no aquífero deve ter boa:

• porosidade: pequenos espaços entre os grãos
• permeabilidade: conexões entre poros

Esta animação mostra a porosidade e permeabilidade. As gotículas de água são encontradas nos poros entre os grãos do sedimento, que é a porosidade. Quando a água pode viajar entre os minérios, isso é permeabilidade. http://www.nature.nps.gov/GEOLOGY/usgsnps/animate/POROS_3.MPG

Para chegar a um aquífero, a água da superfície infiltra-se para baixo no solo através de pequenos espaços ou poros na rocha. A água desce através da rocha permeável até atingir uma camada que não possui poros; esta rocha é impermeável (Figura abaixo). Esta camada de rocha impermeável forma a base do aquífero. A superfície superior onde as águas subterrâneas atingem é o lençol freático.

O lençol freático

Para que um aquífero subterrâneo contenha a mesma quantidade de água, a quantidade de recarga deve ser igual à quantidade de descarga . Quais são as prováveis fontes de recarga? Quais são as fontes prováveis de descarga?

Em regiões úmidas, os riachos são alimentados por água subterrânea; a superfície do riacho é o topo do lençol freático (Figura abaixo). Em regiões secas, a água escorre do riacho para o aqüífero. Esses riachos costumam ficar secos na maior parte do ano. A água deixa um reservatório de água subterrânea em córregos ou nascentes. As pessoas também tiram água dos aquíferos.

O que acontece com o lençol freático quando chove muito? O que acontece quando há uma seca? Embora os níveis do lençol freático não subam e caiam tão rapidamente quanto na superfície, com o tempo o lençol freático aumentará durante os períodos úmidos e diminuirá durante as secas.

Um dos tipos de aqüíferos mais interessantes, mas extremamente atípicos, é encontrado na Flórida. Embora os aqüíferos muito raramente sejam rios subterrâneos, na Flórida a água dissolveu o calcário de forma que os riachos viajam no subsolo e acima do solo (Figura abaixo).

Uso da água subterrânea

A água subterrânea é uma fonte de água extremamente importante para as pessoas. A água subterrânea é um recurso renovável e seu uso é sustentável quando a água bombeada do aquífero é reabastecida. É importante para quem pretende cavar um poço saber a que profundidade está o lençol freático.Como a água subterrânea envolve a interação entre a Terra e a água, o estudo da água subterrânea é chamado de hidrogeologia.

Alguns aquíferos são usados em excesso; as pessoas bombeiam mais água do que a reposta. À medida que a água é bombeada, o lençol freático desce lentamente, exigindo que os poços sejam cavados mais profundamente, o que consome mais dinheiro e energia. Os poços podem secar completamente se não forem profundos o suficiente para atingir o lençol freático rebaixado.

O Aqüífero Ogallala fornece cerca de um terço da água de irrigação nos Estados Unidos (Figura abaixo). O aquífero é encontrado de 30 a 100 metros de profundidade ao longo de cerca de 440.000 quilômetros quadrados! A água no aquífero é principalmente da última idade do gelo.

O Aquífero Ogallala é amplamente utilizado por pessoas para necessidades municipais e agrícolas.

Cerca de oito vezes mais água é retirada do Aquífero Ogallala a cada ano do que é reabastecido. Grande parte da água é usada para irrigação (Figura abaixo).

A redução do lençol freático pode fazer com que a superfície do solo afunde. A subsidência pode ocorrer abaixo de casas e outras estruturas (Figura abaixo).

Quando os aquíferos costeiros são usados em excesso, a água salgada do oceano pode entrar no aquífero, contaminando o aquífero e tornando-o menos útil para beber e irrigação. A incursão de água salgada é um problema em regiões costeiras desenvolvidas, como no Havaí.

Fontes

A água subterrânea encontra a superfície em um riacho, como mostrado acima, ou em uma nascente (Figura abaixo) . Uma primavera pode ser constante ou pode fluir apenas em certas épocas do ano.

Cidades em muitos locais dependem da água das nascentes. As nascentes podem ser uma fonte extremamente importante de água em locais onde a água superficial é escassa (Figura abaixo).

Poços

Um poço é criado cavando ou perfurando para alcançar o lençol freático. Quando o lençol freático está próximo à superfície, os poços são um método conveniente para extrair água. Quando o lençol freático está muito abaixo da superfície, equipamento especializado deve ser usado para cavar um poço. A maioria dos poços usa bombas motorizadas para trazer água para a superfície, mas alguns ainda exigem que as pessoas usem um balde para puxar a água (Figura abaixo).

Resumo da lição

• A água subterrânea é a maior reservatório de água doce.
• O lençol freático é o topo de um aquífero abaixo do qual está a água e acima é uma rocha ou solo misturado com o ar.
• Aquíferos são áreas subterrâneas de sedimentos ou rochas que retêm a água subterrânea.
• Um aquífero precisa de boa porosidade e permeabilidade.
• Onde a água subterrânea se cruza com a superfície do solo, uma nascente pode se formar.
• Pessoas cavam ou perfuram poços para acessar as águas subterrâneas.

Revisar as questões

1. O que são águas subterrâneas?

2. Qual é o lençol freático?

3. O que são aquíferos e por que são tão importantes?

4. Reabastecer um aquífero é importante porque torna o aquífero um recurso que pode durar muito tempo. Na sua opinião, quais são as maneiras de manter a quantidade de água usada e a quantidade de água reabastecida?

5. Como um poço funciona?

6. Visto que a água subterrânea é praticamente invisível da superfície, como você pode monitorar como os humanos estão afetando a quantidade de água subterrânea em um aquífero?

Leitura adicional / Links suplementares

Pontos a considerar

• É mais provável que a água de um rio ou de um poço seja limpa para beber?
• Por que o uso excessivo de água subterrânea é uma grande preocupação?
• Quais políticas podem pessoas instaladas para conservar os níveis de água em lagos e aquíferos?