Análise comparativa entre métodos de estimativa de recarga para uma microbacia na Reserva Florestal Adolpho Ducke, Manaus - AM

Autores

DOI:

https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v21-154769

Palavras-chave:

Comparação de estimativas de recarga, Aquífero Alter do Chão, Balanço hídrico, Variação do nível de água, Estimativa darcyana

Resumo

A recarga é um elemento-chave do ciclo hidrológico, sendo indispensável para a gestão integrada dos recursos hídricos. Este estudo objetivou quantificar e comparar as taxas de recarga direta de um aquífero freático localizado em uma região de floresta primária contígua a Manaus utilizando os métodos  balanço hídrico (BH), variação do nível da água (VNA) e estimativa darcyana (ED). Foram obtidos dados de precipitação e temperatura atmosférica de 2013 a 2015 da estação meteorológica localizada na Reserva Florestal Adolpho Ducke (RFAD). Medições de nível da água subterrânea e ensaios para determinação  de condutividade hidráulica foram executados em sete piezômetros instalados em microbacia de drenagem da RFAD. A vazão específica (Sy) foi determinada em amostras de solo indeformadas. Os resultados do método do BH indicam taxa de recarga de 47% (1.583 mm) em 2013, de 46% (1.277 mm) em 2014 e de 20% (680 mm) em 2015. A precipitação em 2014 foi 18% menor do que em 2013, e a de 2015 foi 21% menor do que em 2014, por causa do fenômeno El Niño, gerando redução significativa da recarga apenas no último ano. Os registros de nível da água subterrânea para ED foram feitos entre fevereiro e julho de 2013, gerando estimativa de recarga de 28% (624 mm) da precipitação. Aplicando-se o método de VNA foi estimada uma taxa de recarga de 52% (2.229 mm) para o período de fevereiro de 2014 a agosto de 2015. Os resultados indicam maior consistência entre BH e VNA. As taxas de recarga aqui obtidas são superiores às determinadas em situações hidrogeológicas análogas em outras regiões do país. 

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Agência Nacional de Águas (ANA). (2015). Avaliação dos aquíferos das bacias sedimentares da Província Hidrogeológica Amazonas no Brasil (escala 1:1.000.000) e cidades piloto (escala 1:50.000) (v. 3). Brasília: ANA, 331 p.

Aguiar, C. J. B. (Coord.). (2012). Projeto Rede Integrada de Monitoramento das Águas Subterrâneas: relatório diagnóstico Aquífero Alter do Chão no Estado do Amazonas - Bacia Sedimentar do Amazonas (v. 6). Belo Horizonte: CPRM, 30 p.

Aguiar, C. J. B., Horbe, M. A., Filho, S. F. R., Lopes, E. S., Moura, U. F., Andrade, N. M., Diógenes, H. S. (2002). Carta hidrogeológica da cidade de Manaus (p. 1-4). Manaus: CPRM-AM. (Relatório Interno).

Albuquerque, O. R. (1922). Reconhecimento geológico no vale do Amazonas (Campanhas de 1918 e 1919). Boletim 3. Rio de Janeiro: Serviço Geológico e Mineralógico/Divisão de Geologia e Mineralogia.

Baccaro, F. B., Drucker, P. D., Vale, J., Oliveira, M. L., Cunha, N. L., Magnusson, W. E. (2008). A reserva Ducke. In: M. L. Oliveira, F. B. Baccaro, R. B. Neto, W. Magnusson E. (eds.). Reserva Ducke: A biodiversidade através de uma grade (p. 11-20). Manaus: Áttema Design.

Bouwer, H. (1978). Groundwater Hydrology. Nova York: McGraw-Hill Book, 480 p.

Brito, A. P., Tomasella, J., Wahnfried, I. D., Candido, L. A., Monteiro, M. T., Filgueiras, S. J. F. (2020). Relação entre precipitação e recarga de águas subterrâneas na Amazônia Central. Revista Águas Subterrâneas, 34(1), 39-49. https://doi.org/10.14295/ras.v34i1.29616

Chauvel, A., Lucas, Y., Boulet, R. (1987). On the genesis of the soil mantle of the region of Manaus, Central Amazonia, Brazil. Experientia, 43, 234-241. https://doi.org/10.1007/BF01945546

Corrêa, P. B., Candido, L. A., Souza, R. A. F., Andreoli, R. V., Kayano, M. T. (2016). Estudo do fenômeno da ilha de calor na cidade de Manaus/AM: Um estudo a partir de dados de sensoriamento remoto, modelagem e estações meteorológicas. Revista Brasileira de Meteorologia, 31(2), 167-176. http://dx.doi.org/10.1590/0102-778631220150012

Crosbie, R. S., Binning, P., Kalma, J. D. (2005). A time series approach to inferring groundwater recharge using the table fluctuation method. Water Resources Research, v. 41(1). https://doi.org/10.1029/2004WR003077

Cunha, P. R. C., Gonzaga, F. G., Coutinho, L. F. C. (1994). Bacia do Amazonas. Boletim de Geociências da Petrobras, 8(1), 47-55.

Cunha, P. R. C., Melo, J. H. G., Silva O. B. (2007). Bacia do Amazonas. Boletim de Geociências da Petrobras, 15, 227-251.

Eiras, J. F., Becker, C. R., Souza, E. M., Gonzaga, F. G., Silva, J. G. F., Daniel, L. M. F., Matsuda, N. S., Feijó, F. J. (1994). Bacia do Solimões. Boletim de Geociências da Petrobras, 8(1), 17-45.

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). (2017). Manual de Métodos de Análise de Solo. 3ª ed. Brasil: EMBRAPA, 574 p.

Fan, Y., Li, H., Miguez-Macho, G. (2013). Global patterns of groundwater table depth. Science, 339(6122), 940-943. https://doi.org/10.1126/science.1229881

Fidelis, L., Nessimian, J. L., Hamada, N. (2008). Distribuição espacial de insetos aquáticos em igarapés de pequena ordem na Amazônia Central. Acta Amazônica, 38(1), 127-134. https://doi.org/10.1590/S0044-59672008000100014

Figueroa, S. N., Nobre, C. A. (1990). Precipitation distribution over central and western tropical South America. Climanálise, 5(6), 36-45.

Freeze, A., Cherry, J. (2017). Águas Subterrâneas. Tradução: Everton de Oliveira. São Paulo: Instituto Água Sustentável, 698 p.

Gomes, L. H. (2008). Determinação da recarga profunda na bacia-piloto do Ribeirão da Onça em zona de afloramento do sistema aquífero Guarani a partir de balanço hídrico em zona saturada. Dissertação (Mestrado). São Carlos: Departamento de Hidráulica de Saneamento, Escola de Engenharia de São Carlos - USP. https://doi.org/10.11606/D.18.2008.tde-28042009-132417

Green, T. R., Taniguchi, M., Kooi, H., Gurdak, J., Allen, D., Hiscock, K. M., Treidel, H., Aureli, A. (2011). Beneath the surface of global change: Impacts of climate change on groundwater. Journal of Hydrology, 405(3-4), 532-560. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.05.002

Healy, R. W, Cook, P. G. (2002). Using ground-water levels to estimate recharge. Hydrogeology Journal, 10(1), 91-109. https://doi.org/10.1007/s10040-001-0178-0

Hoorn, C., Roddaz, M., Dino, R., Soares, E., Uba, C., Ochoa-Lozano, D., Mapes, R. (2010). The Amazonian Craton and its influence on past fluvial systems (Mesozoic-Cenozoic, Amazonia). In: C. Hoorn, F. P. Wesselingh (eds.). Amazonia, Landscape and Species Evolution: a look into the past (p. 447). Oxford: Wiley. https://doi.org/10.1002/9781444306408.ch7

Hvorslev, M. J. (1951). Time Lag and Soil Permeability in Ground-Water Observations. Bulletin No. 36. Vicksburg: Waterways Experiment Station Corps of Engineers, U. S. Army, 50 p. Disponível em: https://erdc-library.erdc.dren.mil/jspui/bitstream/11681/4796/1/BUL-36.pdf. Acesso em: 7 jul. 2021.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). (2017). Cidades IBGE. Manaus: IBGE. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/am/manaus/panorama. Acesso em: 15 mar. 2017.

Kløve, B., Ala-Aho, P., Bertrand, G., Boukalova, Z., Ertürk, A., Goldscheider, N., Ilmonen, J., Karakaya, N., Kupfersberger, H., Kværner, J., Lundberg, A., Mileusnic´, M., Moszczynska, A., Muotka, T., Preda, E., Rossi, P., Siergieiev, D., Šimek, J., Wachniew, P., Widerlund, A. (2011). Groundwater dependent ecosystems: Part I – Hydroecology, threats and status of ecosystems. Environmental Science & Policy, 14(7), 770-781. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2011.04.002

Larned, S. T. (2012). Phreatic groundwater ecosystems: research frontiers for freshwater ecology. Freshwater Biology, 57(5), 885-906. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2012.02769.x

Lerner, D. N. (2002). Identifying and quantifying urban recharge: a review. Hydrogeology Journal, 10, 143-152. https://doi.org/10.1007/s10040-001-0177-1

Lerner, D. N., Issar, A., Simmers, I. (1990). Groundwater recharge: a guide to understanding and estimating natural recharge. International contributions to hydrogeology. Hannover: Heise, 345 p. v. 8.

Maldaner, C. (2010). Recarga de Aquífero em Área Urbana: Estudo de Caso de Urânia (SP). Dissertação (Mestrado). São Paulo: Programa de Pós-Graduação em Recurso Minerais e Hidrogeologia, Instituto de Geociências - USP. https://doi.org/10.11606/D.44.2010.tde-08012011-201628

Marques Filho, A. O., Ferreira, S. J. F., Miranda, S. A. F. (2009). Modelo de escoamento superficial em bacia experimental da Reserva Florestal Adolpho Ducke. Acta Amazônica, 39(4), 907-922. https://doi.org/10.1590/S0044-59672009000400019

Maziero, T. A. (2005). Monitoramento de água subterrânea em área urbana: Aspectos quantitativos. Dissertação (Mestrado). São Carlos: Escola de Engenharia de São Carlos - USP. https://doi.org/10.11606/D.18.2017.tde-06102017-154832

Melak, J. M., Victoria, R. L, Tomasella, J. (2009). Águas Superficiais na Amazônia: Descobertas Chave e Perspectivas. Amazonia and Global Change, 186, 485-488. https://doi.org/10.1029/2009GM000876

Millar, A. A. (1988). Drenagem de terras agrícolas: bases agronômicas. São Paulo: Editerra, 306 p.

National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). (2018). Cold & warm episodes by season. NOAA. Disponível em: http://origin.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ONI_v5.php. Acesso em: 13 set. 2018.

Nogueira, A. C. R., Horbe, A. M. C., Paz, J. D. S., Motta, M. B., Rozo, J. M. G. (2006). O Neógeno da Amazônia Ocidental. IX Simpósio de Geologia da Amazônia. Belém: SBG.

Oliveira, P. T. S., Leite, M. B., Mattos, T., Nearing, M. A. Scott, R. L., Xavier, R. O., Matos, D. M. S., Wendland, E. (2017). Groundwater recharge decrease with increased vegetation density in the Brazilian cerrado. Ecohydrology, 10(1), e1759. https://doi.org/10.1002/eco.1759

Pita, R. C. S., Silva Júnior, G. C., Rosário, F. F., Silva, M. L. (2018). Sistema aquífero Alter do Chão a oeste da cidade de Manaus (AM): processos hidrogeoquímicos, origem da salinidade e relações com aquíferos adjacentes. Geologia USP. Série Científica, 18(1), 273-296. https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v18-134253

Queiroz, J. L., Cruciani, D. E., Libardi, P. L. (1999). Variabilidade espacial da porosidade drenável de um solo de várzea no município de Piracicaba, São Paulo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola, 3(2), 135-139. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v3n2p135-139

Ribeiro, J. E. L. S., Hopkins, M. J. G., Vicentini, A., Sothers, C. A., Costa, M. A. S., Brito, J. M., Souza, M. A. D., Martins, L. H. P., Lohmann, L. G., Assunção, P. A. C. L., Pereira, E. C., Silva, C. F., Mesquita, M. R., Procópio, L. C. (1999). Flora da Reserva Ducke, Manaus, Amazonas. Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) e Department for International Development (DFID).

Rocha, H. R., Manzi, A. O., Shuttleworth, J. (2009). Evapotranspiration. In: M. Keller, M. Bustamante, J. Gash, P. Silva Dias (eds.). Amazonia and Global Change (v. 186, p. 261-272). Washington, D.C.: American Geophysical Union Books. https://doi.org/10.1029/2008GM000817

Rossetti, D. F., Toledo, P. M., Góes A. M. (2005). New geological framework for Western Amazonia (Brazil) and implications for biogeography and evolution. Quaternary Research, 63(1), 78-89. https://doi.org/10.1016/j.yqres.2004.10.001

Saraiva, M. A. (2017). Avaliação da sustentabilidade do uso da água do aquífero Alter do Chão na zona urbana de Manaus. Dissertação (Mestrado). Manaus: Departamento de Geociências - UFAM. Disponível em: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/6262. Acesso em: 7 jul. 2021.

Scanlon, B. R., Healy, R. W., Cook, P. G. (2002). Choosing appropriate techniques for quantifying groundwater recharge. Hydrogeology Journal, 10, 18-39. https://doi.org/10.1007/s10040-001-0176-2

Scatena, F. N., Bruijnzeel, L. A., Bubb, P., Das, S. (2010). Setting the stage. In: L. A. Bruijnzeel, F. N. Scatena, L. S. Hamilton (eds.). Tropical Montane Cloud Forests: Science for Conservation and Management (p. 3-13). Cambridge: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511778384.003

Schietti, J., Emilio, T., Rennó, C. D., Drucker, D. P., Costa F. R. C., Nogueira, A., Baccaro, F. B., Figueiredo, F., Castilho, C. V., Kinupp, V., Guillaumet, J., Garcia, A. R., Lima, A., Magnusson, W. E. (2014). Vertical distance from drainage drives floristic composition changes in an Amazonian rainforest. Plant Ecology & Diversity, 7(1-2), 241-253. https://doi.org/10.1080/17550874.2013.783642

Soares, E. A. A. (2007). Depósitos pleistocenos da região de confluência dos rios Negro e Solimões, porçã o oeste da Bacia do Amazonas. Tese (Doutorado). São Paulo: Instituto de Geociências - USP, 207 p. https://doi.org/10.11606/T.44.2007.tde-14082008-141522

Soares, E. A. A., Wahnfried, I., Dino, R. (2016). Estratigrafia de subsuperfície da sequência sedimentar cretácea-neógena das regiões de Manaus e Itacoatiara, Amazônia Central. Geologia USP. Série Científica, 16(1), 23-41. https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v16i1p23-41

Souza, L. S. B. (2005). Mapeamento de aquíferos na cidade de Manaus (AM) - utilizando perfilagem geofísica de poço e sondagem elétrica vertical. Dissertação (Mestrado). Belém: Instituto de Geociências - UFPA.

Thornthwaite, C. W. (1948). An approach toward a rational classification of climate. Geographical Review, 38(1), 55-94. https://doi.org/10.2307/210739

Thornthwaite, C. W., Mather, J. R. (1955). The water balance. Centerton: Drexel Institute of Technology, 104 p.

Tognetti, S., Aylward, B., Bruijnzeel, L. A. (2010). Assessment needs to support the development of arrangements for payments for ecosystem services from tropical montane cloud forests. In: L. A. Bruijnzeel, F. N. Scatena, L. S. Hamilton (eds.). Tropical Montane Cloud Forests. Science for Conservation and Management (p. 671-685). Cambridge: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511778384.072

Toledo, J. J. (2009). Influência do solo e topografia sobre a mortalidade de árvores e decomposição de madeira em uma floresta de terra-firme na Amazônia Central. Tese (Doutorado). Manaus: Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). Disponível em: https://ppbio.inpa.gov.br/sites/default/files/Tese_Toledo_Jose.pdf. Acesso em: 7 jul. 2021.

Tomasella, J., Hodnett, M. G., Cuartas, L. A., Nobre, A. D., Waterloo, M. J., Oliveira, S. (2008). The water balance of an Amazonian micro-catchment: the effect of interannual variability of rainfall on hydrological behavior. Hydrogeological Processes, 22(13), 2133-2147. https://doi.org/10.1002/hyp.6813

Wahnfried, I. D., Hirata, R. (2005). Comparação de métodos de estimativa de recarga de aquíferos em uma planície aluvionar na Bacia hidrográfica do Alto Tietê (São Paulo). Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 10(2), 15-25. https://doi.org/10.21168/rbrh.v10n2.p15-25

Wahnfried, I. D., Soares, E. A. A. (2012). Água subterrânea na Amazônia: Importância, estado atual do conhecimento e estratégias de pesquisa. Ciência e Ambiente, 44, 29-40.

Winter, T. C., Harvey, J. W., Franke, O. L., Alley, W. M. (1999). Ground water and surface water – a single resource. United States Geological Survey, 1139. https://doi.org/10.3133/cir1139

Downloads

Publicado

2021-10-04

Como Citar

Brito, A. P. de ., Wahnfried, I. D. ., Ferreira, S. J. F. ., & Bastos, J. H. B. de . (2021). Análise comparativa entre métodos de estimativa de recarga para uma microbacia na Reserva Florestal Adolpho Ducke, Manaus - AM. Geologia USP. Série Científica, 21(3), 59-73. https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v21-154769

Edição

Seção

Artigos