Comunidades costeiras enfrentam desafios únicos relacionados ao acesso a água doce
Segundo um estudo da Universidade de Barcelona, há maneiras novas, melhores e não intrusivas de explorar e proteger as águas subterrâneas das quais essas comunidades dependem com a ajuda da tomografia de resistividade elétrica (ERT, Electrical Resistivity Tomography), do Leapfrog Geo e do AGS Res2DInv.
Os recursos hídricos superficiais nas regiões costeiras são escassos e a gestão das águas subterrâneas para garantir um abastecimento de água doce confiável encontra vários de problemas interligados. A intrusão salina é comum e agravada pelo desenvolvimento urbano, pelo turismo e pela agricultura. Isso aumenta a extração de águas subterrâneas, que gera maior intrusão e assim por diante. É um círculo vicioso, e os aquíferos menores são especialmente vulneráveis.
A percolação da água através de tanques de infiltração é uma forma possível e interessante de apoiar o reuso de águas residuais como abastecimento de água extra e não convencional.
Mas as condições hidrogeológicas e os processos envolvidos significam que a realização bem sucedida desse potencial requer uma compreensão extremamente detalhada de todas as complexidades do sistema.
Possibilidades de tratamento de aquíferos
Port de la Selva, na costa nordeste da Península Ibérica, adotou uma abordagem pioneira com o tratamento de aquíferos (SAT, Soil Aquifer Treatment) para reciclar águas residuais para recarga de aquíferos dedicados ao consumo humano em decorrência do aumento da população da área de 1.000 no inverno para 10.000 nos meses de férias.
Para ajudar a demonstrar a viabilidade do tratamento natural do solo e do aquífero (sem a necessidade de ozonização ou osmose reversa), uma compreensão completa das condições hidrogeológicas foi necessária. Em um estudo realizado pela Universidade de Barcelona, a ERT foi escolhida como uma tecnologia não invasiva para fornecer informações detalhadas da subsuperfície necessárias para uma modelagem precisa do fluxo das águas subterrâneas.
Uma equipe interdisciplinar, composta por acadêmicos, profissionais e estudantes, reuniu mais de 6.300 pontos de dados de duas campanhas de resistividade elétrica, e o estudo recorreu a uma combinação de softwares (o Leapfrog Geo e o AGS Res2DInv) para manipular e interpretar esse volume de informações.
Agilidade para obtenção de insights
“Se não tivéssemos a facilidade de integrar dados geofísicos e dados de litologia de furos de sondagem usando o Leapfrog Geo, não teríamos desenvolvido o modelo de aquífero e água salgada tão rapidamente e com um alto grau de confiança”, comentou Alex Sendrós, um pesquisador pós-doutorando da universidade.
A equipe do Alex confiou no AGS Res2DInv para inverter os dados de resistividade elétrica e no Leapfrog Geo para fornecer fluxos intuitivos de trabalho, processamento rápido de dados e ferramentas de visualização. Juntos, eles criaram um banco de dados abrangente de informações geofísicas e litológicas de todo o campo.
Os estudos anteriores de modelagem exploraram apenas as respostas dos aquíferos a chuvas e bombeamento. Desenhar a intrusão salina requer uma amostragem complexa e lenta de várias profundidades e em diferentes pontos de controle da água.
Entretanto, com o Leapfrog Geo, o registro litológico de dados de resistividade e furos de sondagem pode ser progressivo e rapidamente incorporado à geometria de aquíferos em 3D e aos modelos de intrusão salina usando ferramentas de modelagem implícitas. Os estudos da ERT rapidamente revelaram o que impedia Porto de la Selva de alcançar os seus objetivos. Por exemplo, a salinidade de um aquífero superficial próximo à linha costeira e uma anomalia de baixa resistividade desencadeada pelo bombeamento de água. Os resultados facilitaram a decisão da prefeitura de tomar medidas efetivas, incluindo o uso de uma unidade de dessalinização portátil em um local e a recarga do aquífero superficial com água tratada para garantir o abastecimento de água usando apenas recursos hídricos locais.
As resistividades são interpoladas em 3D com base nos dados da seção.
Exemplos de resultados da seção transversal da ERT onde B = leito rochoso (unidade de aquiclude), SZ = aquífero superficial saturado e linha tracejada preta = contato hidrogeológico inferido.
Gerenciamento do tempo, procedimentos eficientes e conquista dos stakeholders
Durante o procedimento de elaboração dos modelos, a equipe de pesquisa precisou fazer simulações rápidas e eficientes usando diferentes parâmetros de limite. Quanto menos tempo gasto em entrada de dados, compilação e resultados para visualização, mais tempo sobra para criar modelos mais confiáveis usando a metodologia proposta em outros campos e em escalas maiores.
“É basicamente uma questão de gerenciamento de tempo e de trabalho com procedimentos eficazes, especialmente no campo de pesquisa em que trabalhamos com um grande volume de dados. Precisamos entregar resultados de alta qualidade para convencer os stakeholders e os acadêmicos a adotarem a abordagem”, explicou Alex.
Na fase de análise de dados geofísicos, um geólogo pode carregar a inversão dos dados de resistividade coletados na subsuperfície (etapa 1) e incluí-los no fluxo de trabalho do Leapfrog (etapa 2). Com menos de uma semana de treinamento, outros membros da equipe foram capazes de seguir o procedimento em duas etapas usando o AGS Res2DInv e o Leapfrog Geo.
“A capacidade de criar e alterar limites e parâmetros de inversão é essencial para fornecer modelos precisos e eficientes. As ferramentas de modelagem em 3D melhoram o seu uso como uma ferramenta que ajuda gestores de águas subterrâneas em geral e gerentes de projetos de SAT em especial a tomarem decisões“, comentou Alex.
A equipe de pesquisa continuará o seu trabalho usando o fluxo de trabalho do AGS Res2DInv e do Leapfrog Geo para desenvolver procedimentos de gestão sustentável de recursos hídricos e, ao mesmo tempo, melhorar o compromisso dos stakeholders com os benefícios do SAT e o aumento da segurança hídrica para as comunidades costeiras.
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