Seca: como mitigá-la pela recarga das águas subterrâneas

Identificar e implementar as soluções mais adequadas para passar da teoria à prática requer, no entanto, uma sólida base de conhecimento científico. O desenvolvimento desta base científica tem sido apoiado por vários projetos de investigação europeus, alguns dos quais desenvolvidos em países do mediterrâneo, incluindo Portugal. A União Europeia tem apoiado diversas iniciativas de cooperação nesta área, através dos seus Programa-Quadro de Investigação, desde o início do milénio:

– Projeto Gabardine (concluído) – Recarga artificial de águas subterrâneas com base em fontes alternativas de água: tecnologias avançadas, integradas e de gestão. Contou com o LNEC – Laboratório Nacional de Engenharia Civil e a Universidade do Algarve como parceiros portugueses;

– Ação de Coordenação Europa-Ásia ASEMWaterNet (concluído) – Plataforma Multistakeholder para a Cooperação Científica e Tecnológica Ásia-Europa (ASEM) sobre o uso sustentável da água, também integrado pelo LNEC.

– MARSOL (concluído) – procurou responder à pergunta: como pode este recurso cada vez mais escasso, chamado água, ser explorado e usado de forma inteligente? Participação portuguesa do LNEC, Universidade do Algarve e TARH – empresa especializada em recursos hídricos subterrâneos.

– MARSoluT – em curso no LNEC e na Universidade do Algarve, em 2023, aborda diversos desafios técnico-científicos específicos de zonas experimentais de Gestão da Recarga de Aquíferos.

Entre os principais objetivos dos projetos financiados pela Comissão Europeia está a identificação de fontes alternativas de água e a determinação da viabilidade económica e ambiental da sua utilização; a investigação dos aquíferos como fonte principal para o armazenamento sazonal ou de longo prazo destas fontes alternativas de água; e a melhoria do conhecimento sobre as formas de introdução destas fontes de água no aquífero, nomeadamente através da recarga artificial.

Soluções estudadas para mitigar a seca melhorar a gestão da água disponível

No caso da Campina de Faro, procurou-se encontrar uma solução para minimizar os efeitos da poluição difusa por nitratos, causada por práticas agrícolas, tendo sido o principal objetivo desenvolver uma estratégia para a reabilitação da qualidade das águas subterrâneas por recarga artificial.

Além da melhoria da qualidade da água subterrânea em toda a área oriental deste aquífero, pretendeu-se conhecer também a capacidade de infiltração nos sistemas da Campina de Faro e de Querença-Silves. Neste sentido, realizaram-se múltiplas experiências de recarga artificial em noras (cerca de 500 m³ de capacidade de infiltração em 24 horas, numa das noras, com carga hidráulica de 15 m) e em três bacias de infiltração (cerca de 400 m² de área com capacidade de infiltração de cerca de 400 m³ em 24 horas, com carga hidráulica de 0,20 m). As bacias foram devidamente monitorizadas, para quantificar a capacidade de infiltração de água do rio, ao longo de vários meses, no leito do Rio Seco, tendo-se registado a melhoria da qualidade da água do aquífero a jusante das bacias de infiltração.

No aquífero Querença-Silves, foram feitas injeções experimentais de água no leito do Cerro do Bardo. A água injetada foi proveniente de captações das Águas do Algarve (entidade que colaborou com a disponibilização da água para os ensaios, com cerca de 170 m³/hora, durante 90 horas), tendo-se registado uma capacidade de infiltração de cerca de 15.300 m³ em 90 horas de ensaio. Para se certificar a direção do escoamento foram efetuados ensaios de geofísica pelo LNEC.

Concluiu-se que a capacidade de infiltração de água por recarga artificial nos sistemas Querença-Silves e da Campina de Faro permite:

– no primeiro aquífero, aumentar a disponibilidade de água subterrânea em períodos de escassez

– e no segundo aquífero, melhorar qualidade da água subterrânea.

As diferentes metodologias testadas permitiram ainda a elaboração de um sistema de apoio à decisão de recarga artificial de aquíferos. Complementarmente foi desenvolvido um modelo de otimização para selecionar as técnicas mais adequadas para melhorar a qualidade da água subterrânea – exigida pela Diretiva-Quadro da Água – até 2027 e para minimizar os custos totais.

Para definir as áreas mais adequadas à implementação da recarga artificial, desenvolveu-se no LNEC uma metodologia que resultou na criação de um índice designado por GABA-IFI. Este índice considera características naturais do meio, valores económicos e sociais para identificar as zonas mais propícias à instalação de redes de recarga artificial de água subterrânea, segundo um método desenvolvido com base em casos de estudo realizados na zona ocidental dos dois sistemas aquíferos algarvios já referidos. Os resultados permitiram identificar:

– fontes alternativas de água, como por exemplo a barragem do Arade, nos anos em que esta apresentasse excedentes hídricos;

– zonas com características mais favoráveis para a realização da recarga artificial.

No projeto MARSoluT (em curso, em 2023) estão a ser abordados diversos desafios técnico-científicos específicos de zonas experimentais de Gestão da Recarga de Aquíferos, nomeadamente:

– os processos físicos (arraste de partículas finas), químicos e biológicos que resultam na menor capacidade do solo para infiltrar a água (diminuição da condutividade vertical do solo) e consequentemente na redução das taxas de infiltração;

– os processos hidrogeoquímicos que afetam a qualidade da água, com foco especial em micropoluentes;

– a monitorização e modelação da infiltração de água e da recarga artificial.

Em paralelo, neste projeto estão em desenvolvimento modelos de transporte de poluentes em águas subterrâneas, pensados para prever o destino de patógenos e poluentes emergentes, assim como as implicações dos processos acima referidos na conceção técnica dos projetos de Gestão de Recarga de Aquíferos, no quadro dos modelos regionais de escoamento superficial e subterrâneo. Pretende-se, assim, dar um contributo científico para o desenvolvimento dos futuros planos de gestão de recursos hídricos, a desenvolver até 2027.

Tal como estes projetos pan-europeus, outros decorrem em diferentes regiões do mundo que enfrentam situações similares de seca e carência de água, contribuindo com ideias e boas-práticas para uma melhor gestão das bacias hidrográficas e dos sistemas aquíferos. É o caso das nove linhas orientadoras publicadas na Austrália, em “Developing Aquifer Storage and Recovery (ASR) Opportunities in Melbourne – Technical Guidance for ASR”:

1. adotar medidas de gestão sustentáveis,
2. prevenir danos irreparáveis,
3. fomentar a capacitação continuada, com demonstrações e aprendizagem contínua,
4. adotar uma abordagem de precaução,
5. estabelecer requisitos de qualidade,
6. definir direitos de extração de água e volumes recuperáveis,
7. analisar a capacidade de armazenamento nos aquíferos e seus efeitos de interferência local e regional,
8. promover o uso valorizado dos recursos,
9. consultar a comunidade e outras partes interessadas.