Autores

Lima, G.M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS) ; Aleixo, Y.M. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS) ; Moreira, H.G.B. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS) ; Zancopé, M.H.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS)

Resumo

O Parque Estadual Terra Ronca (PETeR) protege o sistema cárstico de São Domingos, no nordeste de Goiás, possuindo cavernas bem desenvolvidas com recarga hídrica alóctone predominante. Esta peculiaridade afeta a espeleogênese e torna aquele sistema frágil diante a ocupação do entorno. O objetivo deste trabalho é apresentar a descarga de sedimentos suspensos (Qss) e a variação dos parâmetros físico-químicos das águas entre os sumidouros e ressurgências de dois sistemas de cavernas do PETeR. A amostragem consistiu em coletas de água pontuais e instantâneas e medição das seções transversais a montante dos sumidouros e a jusante das ressurgências para a determinação da Qss, enquanto os parâmetros físico-químicos das águas foram determinados, in loco, por medidor multiparâmetros, nas mesmas seções. Constatou-se o aumento da Qss entre os sumidouros e ressurgências e as variações dos parâmetros físico-químicos mostrou a influência da passagem das águas através das cavernas.

Palavras chaves

cárste de São Domingos; descarga sedimentar; hidrogeoquímica

Introdução

Diversas peculiaridades geográficas caracterizam os terrenos cársticos da região de São Domingos, no nordeste do estado de Goiás. Entre as mais significativas está o predomínio de uma recarga hídrica alóctone (GUYOT, et al. 1996). Esta recarga provém dos rios que nascem no sopé da escarpa da Serra Geral de Goiás, limite interestadual GO-BA, e escoam em direção leste- oeste até alcançar os afloramentos do Grupo Bambuí (DARDENE, 1978; LACERDA FILHO et al., 2008). Os exutórios da maior parte daquela rede de drenagem constituem sumidouros de vales cegos, recarregando o sistema cárstico. Ao atravessar o sistema cárstico de São Domingos, as águas admitidas pelos sumidouros (recarga alóctone), misturam-se ao fluxo percolante (recarga autóctone) das rochas carbonáticas do Grupo Bambuí. As interações das águas na direção do equilíbrio químico do sistema CO2-H2O-CaCO3 controlam a dissolução da rocha, a precipitação de íons bicarbonato no interior das cavernas, o desenvolvimento espeleogenético e o rebaixando da superfície terrestre e evolução do relevo cárstico (PILÓ, 2000; KOHLER, 1994). As variações nos parâmetros físico-químicos das águas entre os sumidouros e as ressurgências do sistema cárstico de São Domingos demonstram os resultados dessas interações (GUYOT, et al. 1996). Por outro lado, a Serra Geral de Goiás apresenta intensa dinâmica geomórfica atual (ROSA et al., 2017), produzindo sedimentos capazes de alcançar as cavernas do cárste de São Domingos (ZANCOPÉ et al., 2013). Além da recarga líquida, as cavernas sofrem a injeção de carga sedimentar da rede de drenagem a montante do respectivo sistema cárstico. Laureano et al. (2016) e Auler et al. (2004) mostram que as cavernas funcionam como repositório de sedimentos, os quais registram os processos geomórficos e a evolução da paisagem. Assim, a descarga sedimentar a montante dos sumidouros indica o aporte atual de sedimentos aos sistemas de cavernas do cárste de São Domingos. Tais características físico-geográficas associado às pressões dos sistemas agropecuários regionais (ROSA et al., 2015) evidenciam a fragilidade do sistema cárstico de São Domingos, demonstrando acertada a criação do Parque Estadual Terra Ronca (PETeR) em 1989, para preservar as áreas de ocorrência de cavidades naturais subterrâneas e seu entorno, bem como a biodiversidade e os recursos hídricos associados. O monitoramento das descargas atuais de sedimentos e dos parâmetros físico-químicos das águas admitidas pelos sumidouros contribui para a gestão do PETeR, com mais de 57 mil hectares. Este trabalho tem como objetivo apresentar a descarga de sedimentos suspensos e a variação dos parâmetros físico-químicos das águas entre os sumidouros e ressurgências de dois sistemas de cavernas (Angélica-São Vicente e Terra Ronca-São Mateus) do Parque Estadual de Terra Ronca. Apesar dos dados constituírem os resultados de apenas uma campanha de amostragem em campo, durante a transição entre os períodos chuvoso e seco (maio/2017), é possível constatar a influência dos sistemas subterrâneos sobre a físico- química das águas e o aporte mínimo de sedimentos ao cárste do PETeR. Os sistemas de cavernas foram o Angélica-São Vicente, constituído pelos rios Angélica, São Vicente e o Córrego Bezerra, e o sistema Terra Ronca-São Mateus, constituído pelos rios da Lapa e São Mateus (Figura 1). Os rios desses sistemas nascem a leste da área, na escarpa da Serra Geral de Goiás, constituída por arenitos do Grupo Urucuia (GASPAR; CAMPOS, 2007). Esses rios alcançam os afloramentos do Grupo Bambuí (DARDENE, 1978), que entre as cotas 780-480m, constituem uma zona montanhosa, cujas rochas carbonáticas permitem os processos cársticos e muitos rios com trechos subterrâneos (GUYOT et al.,1996). A região é dominada por clima tropical subúmido (verão chuvoso e inverno seco), com temperatura média anual de 23°C e 1300 mm de precipitação média anual, com chuvas concentradas de outubro a abril (GUYOT, 1996).

Material e métodos

A amostragem consistiu em coletas de um litro água pontuais e instantâneas pela imersão do amostrador em poucos segundos e profundidade constante (CARVALHO, 2008), nas seções transversais a montante dos sumidouros e a jusante das ressurgências dos sistemas de cavernas investigadas. A amostragem foi realizada na transição entre os períodos chuvoso e seco (maio/2017). Além da coleta de água, foram determinados os valores de velocidades do fluxo em diferentes posições e profundidades e a área molhada das respectivas seções transversais, para cálculo da vazão instantânea (Qinst). As velocidades do fluxo foram determinadas por meio de um micro-molinete com contador de pulsos digital (Hidromec®) e curva de calibração (certificação 343-1262-1-2013 Hidromec®) do Laboratório de Geomorfologia, Pedologia e Geografia Física (Labogef) do IESA-UFG. As amostras de água foram filtradas no Labogef em membrana HA em éster de celulose, de 0,45um e 47 milímetros de diâmetro. Os filtros foram secados em estufa e pesados antes e após a filtração em bomba de sucção a vácuo. A concentração de sedimentos suspensos (Css), em mg.L-1, foi determinada por: Css = [(Pf – Pi) ∙ v-1] ∙ 1000; onde, Pf é o peso final do filtro em miligramas (após a filtração), Pi é o peso inicial do filtro em miligramas (antes da filtração) e v é o volume de água filtrada (em L). A determinação da descarga instantânea de sólidos suspensos (Qss) seguiu o método simplificado, de acordo com Carvalho (2008), conforme: Qss = 0.0864 ∙ Qinst ∙ Css; onde, Qss é a descarga de sólidos em suspensos (t.dia-1), Qinst é a vazão instantânea (descarga líquida), em m³.s-1, e Css é a concentração de sólidos em suspensão (mgL-1), determinada pela filtração. Nas mesmas seções transversais a montante dos sumidouros e a jusante das ressurgências dos sistemas de cavernas investigadas foram determinados, in loco, os parâmetros físico-químicos das águas por meio da imersão da sonda de medidor multiparâmetros (HI9829 HANNA Instruments®) do Labogef-IESA/UFG, a saber: pH, Potencial de Oxidação e Redução (ORP), Condutividade Elétrica (CE), Sólidos Totais Dissolvidos (TDS) e Temperatura (T); Oxigênio Dissolvido (OD, % e ppm) e Turbidez (FNU).

Resultado e discussão

Variações hidrossedimentológicas A concentração de sedimentos em suspensão (Css) descreve a quantidade dos sólidos suspensos contidos numa amostra de água dos cursos d’água (CARVALHO, 2000). Os resultados (Figura 2) de Css foram 4 mgּ Lˉ¹ para a seção transversal a montante do sumidouro do Ribeirão Angélica (ANGEL) e de 2 mgּ Lˉ¹ para as secções do Córrego Bezerra (BEZER) e do Rio São Vicente (S. VICEN). A seção transversal a jusante da ressurgência desse sistema de cavernas (RS – S. VICEN) alcançou o resultado de 7 mgּ Lˉ¹. Para a seção a montante do sumidouro do Rio São Mateus (S. MATE), o valor encontrado foi 2 mgּ Lˉ¹, enquanto que para a seção do Rio Lapa (T. RONC) foi de 1 mgּ Lˉ¹. A seção transversal a jusante da ressurgência do Rio Lapa (RS – T. RONC) revelou 5 mgּ Lˉ¹. Os valores de sedimentos suspensos podem ser considerados baixos para o período e, em termos quantitativos, a variável aumentou após o curso d’água atravessar os sistemas de cavernas Angélica/São Vicente e São Mateus/Terra Ronca. A vazão registra o volume de água que atravessa uma seção transversal de um curso d’água por unidade de tempo (CARVALHO, 2000). A vazão instantânea (Qinst) corresponde a uma única medição, ao invés de um período de medições. A Qinst a montante dos sumidouros foi 1,94 m³ּ sˉ¹ para a seção do ANGEL; 0,49 m³ּ sˉ¹ para a seção do BEZER; e 4,42 m³ּ sˉ¹ para a seção de S. VICEN. Na seção a jusante desse sistema de cavernas (RS – S. VICEN), a Qinst foi 6,26 m³ּ sˉ¹. O sistema São Mateu/Terra Ronca, obteve-se Qinst de 1,2 m³ּ sˉ¹ para a seção S. MATE e 1,94 m³ּ sˉ¹ para T.RONC, ambas a montante dos sumidouros; enquanto que a seção a jusante da ressurgência RS – T.RONC resultou em 2,83 m³ּ sˉ¹. Ambos os sistemas de galerias subterrâneas registraram aumento da vazão dos cursos d’água após a passagem pelo sistema cárstico. Rodet (1995) descreve a confluência entre os rios Angélica e Bezerra no interior das galerias subterrâneas. Já em superfície, observa-se a confluência entre o Angélica e o São Vicente, após ressurgência do segundo. Tais confluências explicam o aumento registrado das vazões. A descarga de sólidos em suspensão (Qss) mostra o quantitativo de sedimentos em suspensão que atravessam uma seção transversal de um rio num determinado intervalo de tempo (CARVALHO, 2000). Os valores de Qss em seção ANGEL foi 0,67 tonּ diaˉ¹; na do BEZER foi 0,08 tonּ diaˉ¹; na do S. VICEN foi 0,76 tonּ diaˉ¹. Na ressurgência desse sistema (RS – S. VICEN) foi 3,79 tonּ diaˉ¹. O sistema São Mateu/Terra Ronca registrou 0,2 tonּ diaˉ¹ na seção do S. MATE, enquanto que na do T. RONC registrou-se 0,16 tonּ diaˉ¹. Na ressurgência RS- T.RONC, a Qss atingiu 1,22 tonּ diaˉ¹. A descarga de sedimentos do sistema São Mateu/Terra Ronca foi maior que do sistema Angélica/São Vicente. As variáveis analisadas possuem um comportamento similar entre os dois sistemas (Angélica/São Vicente e São Mateus/Terra Ronca). Antes dos sumidouros são registrados valores menores nas amostragens e, após passar pelas galerias subterrâneas, há um notório aumento de todos os parâmetros. Os dados sugerem que o sistema cárstico pode estar sendo afetado pela quantidade dos sedimentos transportados pelos rios. Variações físico-químicas Os resultados permitiram observar a variação dos valores dos parâmetros físico-químicos das águas entre os sumidouros e as ressurgências dos dois sistemas de cavernas (Figura 3), evidenciando o funcionamento espeleogenético e uma possível influência do sistema cárstico sobre as interações geoquímicas entre as águas de origem alóctone e autóctone. Referente ao potencial oxirredução (ORP), nota-se que os valores amostrados nas seções transversais a montante dos sumidouros são maiores que o das seções a jusante das ressurgências, demonstrando uma possível influência do sistema cárstico na variação deste, já que ela ocorre após as águas passarem pelos sistemas de cavernas. Os valores do pH apresentaram pouca variação, onde as seções das ressurgências possuem valores maiores em comparação as seções dos sumidouros. Embora pequena, essa variação sugere uma ligeira redução do pH das águas, em função do acréscimo de íons pela dissolução das rochas carbonáticas (LLOPIS-LLADÓ, 1970). Tal acréscimo de íons seria também responsável pela notável variação da condutividade Elétrica (CE) e do total de sedimento dissolvidos (TDS) observada entre os sumidouros e ressurgências. Os valores de oxigênio dissolvido (OD) e temperatura (T) apresentaram pouca variação, sendo inferiores nos sumidouros e maiores nas ressurgências, com exceção da seção BEZER. Com uma variação significativa, a turbidez (FNU) das seções transversais a montante dos sumidouros apresentou valores menores em comparação às ressurgências. Essa variação pode estar ligada ao acentuado índice de dissecação notada para a região da Serra do Calcário (Figura 1), corroborada pelo aumento registrado dos valores de Css após as ressurgências (Figura 2). Nota-se que o sistema cárstico influencia a variação dos parâmetros físico- químicos, já que ela ocorre quando as águas dos rios atravessam os sistemas de cavernas. Percebe-se também, a similaridade na variação dos valores entre ambos sistemas de cavernas. Cabe mencionar que são necessárias amostragens sucessivas para destacar eventuais anomalias e excepcionalidades.

Considerações Finais

O sistema cárstico de São Domingos apresenta recarga hídrica alóctone, responsável pela injeção sedimentar nas cavernas (GUYOT et al, 1996). O balanço dos sedimentos a montante dos sumidouros indica o aporte desses sólidos às galerias subterrâneas. Os sistemas Angélica – São Vicente e São Mateus – Terra Ronca evidenciam o aumento da descarga de sedimentos suspensos em função da passagem no sistema cárstico. Além desse fenômeno, o desenvolvimento dos espeleotemas e do relevo no cárste de São Domingos ocorre através da dissolução das rochas do Grupo Bambuí e dos fluxos hídricos (PILÓ, 2000). As variações dos parâmetros físico-químicos das águas entre sumidouros e ressurgências quantificam as interações entre os fluxos percolantes e o sistema cárstico (GUYOT et al, 1996). O sistema cárstico exerce influência sobre as propriedades físico- químicas das águas que atravessam esse conduto. A passagem das águas nos sistemas Angélica – São Vicente e São Mateus – Terra Ronca demonstram influenciar diretamente nas variáveis físico-químicas e hidrossedimentológicas. Porém, necessita-se de mais amostragens para destacar anomalias e excepcionalidades desses sistemas. O monitoramento das descargas hídricas de sedimentos e dos parâmetros físico-químicos podem contribuir para a gestão territorial do PETeR.

Agradecimentos

Agradecemos ao CNPq pelo apoio financeiro ao projeto de pesquisa pela Chamada Universal MCTI-CNPq (processo n. 461869/2014-4), a Universidade Federal de Goiás (UFG) pela concessão de bolsa IC-CNPq por meio do Programa Institucional de Iniciação Científica (PIBIC-UFG) e aos gestores do PETeR por autorizar as amostragens nas dependências da Unidade de Conservação. Todos, a seu modo, permitiram o desenvolvimento deste trabalho.

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