Hidrossistema cársico de Degracias-Sicó. Estudo do funcionamento hidrodinâmico a partir das suas respostas naturais

Palavras-chave: Hidrologia cárssica,hidrossistema cársico,funcionamento hidrodinâmico,análise de séries temporais,características físicas das águas das exsurgências,karst aquifer,karst hydrodynamic functioning,spring water physical characteristics

As características hidrogeológicas das regiões cársicas são complexas e significativamente diferentes das dos meios porosos e fissurados. Estruturas subterrâneas compostas por poros, fissuras, fracturas e condutas de várias dimensões e formas, e com uma significativa descontinuidade e variabilidade dos parâmetros hidráulicos, originam condições de circulação subterrânea profundamente complexas e de grande especificidade. Por isso, o estudo das características hidrodinâmicas à escala regional constitui um enorme desafio devido à complexidade, originalidade e heterogeneidade destes meios. Este trabalho procura aprofundar o conhecimento do comportamento hidrodinâmico cársico segundo uma perspectiva funcional (caudal, temperatura e condutividade eléctrica das exsurgências). Simultaneamente, este estudo procura inferir algumas características gerais da estrutura de drenagem hipogeia, em particular a sua funcionalidade, capacidade de armazenamento e grau de carsificação interna. Esta perspectiva de análise fornece resultados muito importantes, uma vez que a água drenada por uma surgência traz impresso o funcionamento global interno do sistema cársico. Por essa razão, o funcionamento hidrodinâmico é entendido e analisado neste trabalho numa perspectiva de análise inputoutput de sistemas, estabelecendo relações entre a precipitação (input) e o caudal (output), sendo, por isso, o hidrossistema considerado como uma ‘caixa-negra’. No presente estudo, utiliza-se uma combinação de três métodos de análise profusamente aplicados e testados na investigação do funcionamento hidrogeológico dos sistemas cársicos: a análise das séries temporais da precipitação e do caudal (análise correlatória e espectral), a análise da curva de recessão e a interpretação hidrodinâmica da variação da temperatura e da condutividade eléctrica do caudal. O período de estudo e a recolha de dados estenderam-se por quatro anos (2009/2010 – – 2012/2013), à excepção da condutividade eléctrica, em que foram apenas considerados dois anos, tendo o registo de dados sido feito com uma periodicidade de 20 minutos. A área de estudo é o hidrossistema cársico Degracias-Sicó, localizado na região Centro-Oeste de Portugal, totalizando uma área de, aproximadamente, 120 Km2 e sendo constituído por calcários do Dogger com um elevado grau de carsificação e extremamente fracturados no seu bordo ocidental. A área de recarga situa-se a 300 m - 350 m de altitude e é bastante aplanada, embora seja significativamente heterogénea do ponto de vista da espessura do solo/epicarso bem como da distribuição das formas exocársicas. A precipitação anual ronda aqui os 1200 mm, com uma estação húmida que se prolonga de Novembro a Abril e um período seco que se estende de Junho a Setembro. Os principais locais de descarga do hidrossistema são exsurgências tanto de carácter permanente como temporário, localizadas entre os 40 m e os 70 m ao longo do bordo Oeste, sendo a principal, a exsurgência dos Olhos d’Água do Anços, com um caudal anual médio de 1.3 m3/s e significativas oscilações entre o caudal drenado na estiagem (0,2 m3/s) e o caudal drenado em situação de cheia invernal (5 m3/s ou mais). No que se refere à estrutura da tese, a primeira parte é constituída por dois capítulos: o primeiro dedicado às questões teóricas da hidrologia cársica e à revisão da literatura científica da especialidade, contemplando os principais temas debatidos e estudados nas últimas décadas, enquanto o segundo capítulo é dedicado à caracterização geográfica, geomorfológica e climática da área em estudo, as quais desempenham um importante papel nos processos de recarga e de descarga cársicos. A segunda parte da tese centra-se na investigação do funcionamento hidrodinâmico do sistema cársico e encontra-se dividida em dois tipos de análise: a da recarga do hidrossistema (precipitação, quantificação e distribuição temporal ao longo do ano hidrológico) e a abordagem minuciosa da descarga com a aplicação de três métodos, sendo dada particular ênfase à determinação do atraso da resposta da exsurgência dos Olhos d’Água do Anços a um episódio pluvioso, de modo a quantificar o atraso input-output. Os resultados obtidos revelam um comportamento hidrodinâmico bimodal, o que mostra a dualidade do hidrossistema em estudo: por um lado, o pequeno atraso entre a ocorrência de um episódio de chuva e a resposta da exsurgência expressa a existência de uma rede funcional de condutas, que rapidamente drenam o hidrossistema (escoamento rápido). Por outro lado, o carácter de grande inércia traduzido no seu elevado efeito de memória, elevada capacidade de armazenamento, forte não-linearidade, boa capacidade de filtragem e esvaziamento lento das reservas (predomínio de escoamento de base). O reconhecido contributo deste estudo para a compreensão do hidrossistema cársico em estudo reflecte que este tipo de análise, baseada em mais do que um método, constitui uma excelente abordagem na investigação dos hidrossistemas cársicos. No entanto, algumas questões relativas ao funcionamento hidrodinâmico permanecem ainda pouco claras, o que significa que a investigação com recurso a outras técnicas (análise hidrogeoquímica, por exemplo) e as séries de dados mais extensas.

Área científica: Ciências Sociais