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segunda-feira, 30 de maio de 2016

Hidrogeologia: o escoamento em um aquífero


O conhecimento dos aquíferos, da qualidade e da disponibilidade da água é um dos desafios do século XXI: os aquíferos são explorados ativamente de poços ou captações para fornecer água a uma população sempre crescente.

Os aquíferos
A água subterrânea fica contida em rochas denominadas reservatório. Num reservatório saturado, a água escoa: trata-se do aquífero. A água subterrânea não está totalmente disponível: a água de constituição está aprisionada nas redes cristalinas dos minerais; há também a água retida pelas pressões eletrostáticas da superfície dos minerais (água capilar e água pelicular); a água retida por absorção (água higrostática); e a água livre, a única que pode circular no aquífero (água de percolação).

Água livre e retenção de uma rocha porosa. Retirado do livro “82 Resumos Geológicos”. Ed. Oficina de Textos

O topo do nível freático é chamado de superfície piezométrica: corresponde ao nível da água nos poços (pluvial). O bombeamento da água no aquífero modifica a superfície piezométrica. Os níveis d’água dos aluviões têm relação direta com os cursos de água superficial.

Os níveis d’água superficiais, de fácil acesso, são chamados freáticos. Os depósitos de água contidos em rochas impermeáveis são chamados de aquicludes. Os aquíferos artesianos são confinados e têm a superfície piezométrica acima do solo: a água jorra dos poços artesianos. Os aquíferos renovam-se por infiltração das águas superficiais.

O escoamento em um aquífero

A porosidade é a capacidade de uma rocha para reter determinada quantidade de água. Por fratura ou alteração, rochas pouco porosas no início ganham uma importante porosidade secundária.

A permeabilidade é a propriedade da rocha de se deixar atravessar pela água. Quando um volume de água Q escoa até a uma altura h numa rocha de uma dada seção, a velocidade de escoamento depende da permeabilidade K da rocha aquífera. K é dado pela lei de Darcy: Q = k A h/l, na qual

Q = quantidade de água que atravessa o meio (m3 · s-1);
A é a superfície (m2);
h, a diferença de altura;
l (m), o comprimento percorrido.
A rocha é chamada aquífera quando K > 10 m-4 · s-1.

Cone de depressão durante o bombeamento de um aquífero. Retirado do livro 82 Resumos Geológicos. Ed. Oficina de Textos.


Esquema dos aquíferos livres e confinados. Retirado do livro 82 Resumos Geológicos. Ed. Oficina de Textos.


As rochas mais permeáveis são rochas não consolidadas, não cimentadas, como as areias, os conglomerados. As águas escoam no aquífero por gravidade. O aquífero é definido pelas curvas de nível (interseção de um plano horizontal com os limites do aquífero), e a direção de escoamento é perpendicular às curvas de nível.

Esta matéria foi retirado do livro 82 Resumos geológicos. A obra explica de forma didática e ilustrada os principais conceitos da Geologia além de incluir problemas e questões de múltipla escolha para consolidar os conceitos apresentados, mapas e gráficos didáticos e palavras-chaves sobre cada tema apresentado.
Fonte: Comunitexto

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O relevo da superfície terrestre, suas feições e variáveis morfométricas influenciam diretamente na vida, sobretudo a do ser humano. Isso porque esse fator influencia diretamente desde a construção de moradias, implantação de obras de engenharia, escolha de local para turismo, manejo de culturas agrícolas até o planejamento estratégico em situações de guerra!
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Fonte: Comunitexto

30 de maio - Dia do geólogo

Na superfície, no solo, ou subsolo.
O futuro do nosso planeta em boas mãos!
Parabéns pelo seu dia, geólogo!


segunda-feira, 5 de maio de 2014

A Erosão e seus agentes

Erosão é o conjunto de processos que promovem a retirada e transporte do material produzido pelo intemperismo, ocasionando o desgaste do relevo. Seus principais agentes são a água, o vento e o gelo.

O material transportado recebe o nome de sedimento e vai dar origem aos depósitos sedimentares que, através da diagênese, transformam-se em rochas sedimentares. Chama-se de diagênese um conjunto de transformações que, em resumo, consistem em compactação e cimentação dos sedimentos, dando-lhes a consistência de uma rocha.

A erosão é importante por ser responsável pela perda anual de milhões de toneladas de solo fértil, devida principalmente a práticas equivocadas de ocupação e manejo do solo. Essa perda é praticamente irrecuperável, pois exige muito tempo para ser realizada.

A erosão pode ser de vários tipos, conforme o agente que atua:

--> Erosão pluvial

É aquela provocada pela água das chuvas. Como foi dito, a água é um dos principais agentes erosivos. Sua ação é lenta, mas pode ser acelerada quando ela encontra o solo desprovido de vegetação, como nas áreas desmatadas.

Se o terreno tem muita vegetação, o impacto da chuva é atenuado porque a as plantas diminuem a velocidade da água que escorre pelo solo. As raízes, por sua, vez, dão mais resistência à estrutura do solo e aquelas já mortas funcionam como canais, favorecendo a infiltração da água.

Sem vegetação, o solo fica saturado em água mais rapidamente e, como consequência, ela passa a fluir pela superfície, deixando de se infiltrar. Tudo isso fica agravado se o solo for arenoso, e não argiloso.

A primeira ação da água é através do salpicamento, que é a desagregação dos torrões e agregados do solo pelo impacto dos pingos de chuva. Esse impacto provoca também a selagem, uma obstrução dos poros do solo pelo material mais fino, o que resulta numa redução da infiltração e consequente aumento do fluxo de água superficial.

Erosão pluvial Ravinas no vulcão Bromo, ilha de Java Fonte: G1

O fluxo de água pela superfície leva à formação de ravinas, como na imagem acima, e quanto mais água houver, mais acelerado será o ravinamento, de modo que ele aumenta à medida que a água avança morro abaixo.

Outro tipo de erosão pluvial é a erosão remontante, que abre, no solo, sulcos que podem atingir grandes dimensões e que crescem morro acima (daí o nome), ao contrário do ravinamento. Esses sulcos recebem o nome de boçorocas (ou voçorocas) e começam a se formar quando o ravinamento atinge o lençol freático. Daí em diante, progridem de modo muito difícil de controlar, pois não mais dependem da ocorrência de chuvas para aumentar de tamanho.

--> Erosão fluvial  

É aquela causada por rios, perenes ou temporários. É semelhante à erosão pluvial, mas em escala maior e em regime permanente ou pelo menos mais prolongado que a erosão pluvial

Erosão fluvial Grand Canyon, Colorado (EUA)

--> Erosão marinha (abrasão)

A água do mar provoca erosão através da ação das ondas, das correntes marítimas, das marés e das correntes de turbidez. Seu trabalho é reforçado pela presença de areia e silte em suspensão. A cidade de Olinda, em Pernambuco, é um local em que a erosão marinha tem agido de modo preocupante, com o mar avançando sobre a cidade.

Erosão marinha La Portada, Chile Fonte: wikipedia commons

As correntes marinhas transportam grandes volumes de sedimentos de uma área para a outra. A ação das correntes de turbidez não é percebida, porque elas atuam entre a plataforma continental e o talude continental.

--> Erosão glacial

É a erosão provocada pelas geleiras (também chamadas de glaciares). A água que se acumula nas cavidades das rochas no verão, congela quando chega o inverno, sofrendo dilatação. Isso pressiona as paredes dos poros, rompendo a rocha. A cada ano, o processo se repete, desagregando, aos poucos, a rocha.

Essas massas de gelo deslocam-se muito lentamente, mas têm uma enorme capacidade de transporte, podendo carregar blocos de rocha do tamanho de uma casa. Quando derretem, geram depósitos sedimentares muito heterogêneos, chamados de morenas ou morainas.

--> Erosão eólica

É aquela decorrente da ação do vento. Ocorre em regiões áridas e secas, onde existe areia solta, capaz de ser transportada pelo vento, que a joga contra as rochas, desgastando-as e dando origem, muitas vezes, a formas bizarras, como se vê na figura abaixo:

Erosão eólica no Salar de Uyuni (Bolívia) Fonte: Wikipedia Commons

Ao contrário do que pensam muitas pessoas, não foi a erosão eólica, e sim a chuva, que formou as estranhas feições que tanto atraem os turistas em Vila Velha, no Paraná.

Outra feição típica do ambiente desértico são os ventifactos, blocos de rocha de tamanhos variados que aparecem soltos no chão e que exibem faces planas formadas pelo impacto contínuo da areia. Eles são úteis porque a posição dessas faces indica a direção preferencial dos ventos no local.

Os grãos de areia podem ser levados a distâncias enormes por suspensão e já se constatou a presença de areias provenientes da África na Amazônia brasileira. A suspensão forma grandes depósitos arenosos, chamados de loess e é responsável também pelas tempestades de areia.

--> Erosão antrópica

É a erosão causada pela ação do ser humano. Em geral não tem grande influência, por que sua ação é de duração muito curta, Mas, nossa capacidade de remover grandes massas de terra ou de rocha é cada vez maior e a erosão antrópica tende a ser cada vez mais significativa.

O plantio sem levar em conta o regime de escoamento das águas naturais, pode provocar ravinamento e formação de boçorocas. A ocupação de áreas impróprias para a construção de moradias, como morros de alta declividade, gera escorregamentos de solo, com danos materiais e mortes. A impermeabilização de superfícies, como a pavimentação de ruas, impede que a água da chuva se infiltre e favorece as inundações em áreas urbanas.

Deve-se ter em mente também que a ação humana, embora de pequena expressão, pode ser o início de um grande processo erosivo. Assim, o desmatamento na Amazônia pode facilmente levar a área desmatada a uma desertificação, porque o solo daquela região é muito arenoso e pouco espesso. A vegetação só é exuberante porque se desenvolve sobre restos orgânicos da própria mata, e eles desaparecem rapidamente quando há o desmatamento.

 

Fonte: Comunitexto

Mais informações sobre erosão: CPRM

segunda-feira, 24 de março de 2014

O quebra-cabeça chamado Geotecnia

Geotecnia é a aplicação de métodos científicos e princípios de engenharia para a aquisição, interpretação e uso do conhecimento dos materiais da crosta terrestre e materiais terrestres para a solução de problemas de engenharia. É a ciência aplicada de prever o comportamento da Terra e seus diversos materiais, no sentido de tornar a Terra mais habitável para as atividades humanas.

A geotecnia abrange as áreas de mecânica dos solos e mecânica das rochas, e muitos dos aspectos de engenharia da geologia, geofísica, hidrologia e ciências afins. Geotecnia é praticada tanto por geólogos de engenharia e engenheiros geotécnicos.

Para entendermos melhor a Geotecnia e suas respectivas áreas, aplicamos aqui em no Portal Comunitexto o esquema que a Revista European Federation of Geologists publicou em sua revista. A Editora Oficina de Textos traduziu esse ótimo quadro! Veja abaixo:

Figura: A Geotecnia em uma perspectiva moderna: as principais áreas científicas – geociências (geologia e geomorfologia), mecânica dos solos, mecânica das rochas. Fonte: European Federation of Geologists magazine – “Industrial minerals – materials in our everyday life” pg. 26.

Fonte: Oficina de textos