Evolução geológica e hidroestratigrafia do aquífero costeiro de Garopaba-SC : interpretação a partir de georadar e poços tubulares

Abstract

As águas subterrâneas tem um papel vital e estratégico para a manutenção da vida, seja para o desenvolvimento das cidades, da agricultura, como para o próprio ciclo hidrológico. O reconhecimento da sua importância para o abastecimento público remete a uma preocupação com a proteção dos aquíferos, bem como aponta para a necessidade de estudos sobre este tema. Em Garopaba, município localizado na planície costeira centro-sul catarinense, as águas subterrâneas constituem a principal fonte para o abastecimento público nas zonas urbanas. Este trabalho tem como objetivo compreender a gênese do aquífero costeiro de Garopaba, constituído de depósitos sedimentares Quaternários, identificar as unidades hidroestratigráficas ocorrentes e avaliar o grau de vulnerabilidade natural nas áreas de captação da água subterrânea. Para isso, foram realizados perfis geofísicos com radar de penetração de solo (GPR) e análise de dados construtivos e litológicos de 12 poços tubulares da área de estudo. Para a determinação da vulnerabilidade, foi utilizado a metodologia GOD. Dados de poços tubulares mostram o limite basal do aquífero sobrejacente a camadas argilosas entre 30 e 40 metros de profundidade, e intercalação de camadas de areia até a superfície, em sua maioria areias finas a muito finas, com espessura métrica, lentes secundárias de argila e pequena ocorrência de cascalho. A interpretação das radar-fácies mostra depósitos flúvio-estuarinos como uma unidade hidroestratigráfica local, com barras de acreção laterais preenchendo um paleocanal no eixo NE.A superfície basal do canal é interpretada como a superfície limite de sequência dos sistemas laguna-barreira III (Pleistoceno superior) e IV (Holoceno). A gênese do aquífero foi interpretada como produto da evolução geológica da paisagem, principalmente a partir do estágio transgressivo do sistema laguna-barreira III (Pleistoceno superior -120 ka), sendo que as unidades hidroestratigráficas identificadas no GPR estão relacionadas com o estágio transgressivo do sistema laguna-barreira IV (Holoceno – 6 ka). O rebaixamento do nível relativo do mar após o máximo transgressivo culminou com o assoreamento de parte dos sistemas lagunares e o desenvolvimento de depósitos eólicos na forma de lençóis de areia. Em relação à vulnerabilidade do aquífero pelo método GOD, obteve-se níveis de vulnerabilidade extrema, alta e média. Em áreas onde o aquífero possui camadas arenosas na zona não saturada, a vulnerabilidade é extrema. Nas áreas onde o aquífero não está confinado, mas com camadas arenosas-argilosas na superfície, mesmo com níveis estáticos rasos, a vulnerabilidade diminui de extrema para alta. Nas áreas onde os aquíferos apresentam camadas argilosas na superfície, o nível de vulnerabilidade é médio. Por fim, espera-se que este trabalho venha a contribuir com o conhecimento hidrogeológico do sistema aquífero costeiro de Garopaba, sobretudo para uma gestão sustentável dos recursos hídricos.

Groundwater plays a vital and strategic role in sustaining life, whether for the development of cities, agriculture, or the hydrological cycle itself. Recognizing its importance for public supply leads to a concern for aquifer protection and highlights the need for studies on this subject. In Garopaba, a municipality located on the central-southern coastal plain of Santa Catarina, groundwater constitutes the main source for public supply in urban areas. This study aims to understand the genesis of the Garopaba coastal aquifer, composed of Quaternary sedimentary deposits, identify the occurring hydrostratigraphic units, and assess the degree of natural vulnerability in groundwater extraction areas. To achieve this, geophysical profiles with ground-penetrating radar (GPR) were conducted, along with the analysis of constructive and lithological data from 12 tubular wells in the study area. The GOD methodology was used to determine vulnerability. Data from tubular wells show the basal limit of the aquifer overlying clay layers at depths between 30 and 40 meters, with intercalated sand layers up to the surface, mostly fine to very fine sands with metric thickness, secondary clay lenses, and a small occurrence of gravel. The interpretation of radar facies indicates fluvial-estuarine deposits as a local hydrostratigraphic unit, with lateral accretion bars filling a paleochannel in the NE axis. The basal surface of the channel is interpreted as the sequence boundary of the lagoon-barrier system III (Upper Pleistocene) and IV (Holocene). The genesis of the aquifer was interpreted as a product of the geological evolution of the landscape, mainly from the transgressive stage of the lagoon-barrier system III (Upper Pleistocene - 120 ka), with the hydrostratigraphic units identified in the GPR being related to the transgressive stage of the lagoon-barrier system IV (Holocene – 6 ka). The lowering of the relative sea level after the maximum transgressive stage culminated in the silting of part of the lagoon systems and the development of aeolian deposits in the form of sand sheets. Regarding the aquifer's vulnerability by the GOD method, extreme, high, and medium vulnerability levels were obtained. In areas where the aquifer has sandy layers in the unsaturated zone, the vulnerability is extreme. In areas where the aquifer is unconfined but with sandy-clayey layers on the surface, even with shallow static levels, the vulnerability decreases from extreme to high. In areas where aquifers have clay layers on the surface, the vulnerability level is medium. Finally, it is expected that this work will contribute to the hydrogeological knowledge of the Garopaba coastal aquifer system, especially for sustainable management of water resources.