Águas subterrâneas do Distrito Federal : efeito de sazonalidade e características associadas aos isótopos de deutério, oxigênio e carbono

Abstract

A proposta deste trabalho é primeiramente entender o comportamento dos isótopos estáveis em águas subterrâneas do Distrito Federal, com o objetivo de traçar perspectivas sobre os fluxos lateral e vertical, tempo de residência e a memória de percolação. Para tal, em parceria entre a Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal – CAESB, Laboratório de Isótopos Estáveis do Instituto de Geociências da Universidade de Brasília – LAIS/IG/UnB e a Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal - FAPDF, 534 amostras de águas subterrâneas foram coletadas mês a mês durante o período de fevereiro de 2009 a dezembro de 2010 em 26 poços distribuídos em todo o DF, estes, com águas armazenadas no Domínio Fraturado. As 534 amostras resultaram em 1264 análises, sendo destas, 473 de D, 455 de 18O e 336 de 13C. Os resultados foram interpretados distintamente e também correlacionados com a distribuição espacial dos poços, com a geologia, solos, usos e sistemas e subsistemas aquíferos. Nas correlações entre D e 18O foi possível compreender a dinâmica dos aquíferos do Distrito Federal, quanto ao período de equilíbrio e fluxos laterais. As curvas de correlação de D/ 18O apresentaram inclinações e intercepto da ordenada na correlação D/ 18O distintos para cada região da área de estudo refletindo a sensibilidade dos sistemas aquíferos quanto aos processos praticados em superfície, ou seja, é possível compreender a partir das análises isotópicas como o aqüífero reage quanto à utilização ou forma de consumo de água pela população do DF. A interpolação dos dados de D e 18O com suas respectivas latitudes e longitudes, permitiram a geração pelo método krigagem de espacializações periódicas da distribuição de valores nas quais, projetou-se variação relevante nas amplitudes dos sinais destes em função dos períodos sazonais. No último e primeiro trimestres de cada ano (altos índices de precipitação) define-se o período de perturbação dos sistemas aquíferos e os semestres centrais o período de homogeneização, que conseqüentemente sugere que no período de estiagem (considerado aqui de seis meses) ocorre o equilíbrio entre as águas subterrâneas do DF. Esta constatação implica também, sugerir que as águas dos referidos aquíferos possuem alta freqüência de renovação e consequentemente direcionando para seu entendimento como águas joviais, porém faz-se ainda necessário a confirmação destes apontamentos com a inserção de outras técnicas que possam suplementar as direções definidas pelas relações D/ 18O. Com as análises de 13C pouco pôde se avançar tendo em vista a falta de conhecimento dos sistemas aqüíferos quanto a análises isotópicas das rochas de contato, conteúdo isotópico de carbono dos solos e dados estratigráficos específicos da região do Distrito Federal. Os valores de 13C tiveram uma ampla faixa de variação de -2 a -22 ‰ que pode estar associada a diversos componentes desde a superfície até o sistema aqüífero, com este panorama foi possível estabelecer um fluxograma de possibilidades de correlação com as faixas de variação do carbono para orientar novos estudos com intuito de aumentar o conhecimento dos aquíferos do Distrito Federal que possam colaborar com a gestão responsável e sustentável do Distrito Federal. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This study applies stable isotopes in the groundwater from Brazilia, Federal District, aiming to understand it’s lateral and vertical flow, residence time and percolation memory. By partnership among the Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal – CAESB, the Laboratório de Isótopos Estáveis do Instituto de Geociências da Universidade de Brasília – LAIS/IG/UnB and the Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal - FAPDF, a total of 534 samples of groundwater from 26 wells were collected monthly between February 2009 to December 2010. The samples resulted in 1264 tests, including 473 of D, 455 of 18O and 336 of 13C. The results were correlated base on the spatial distributing of the wells and geology, soil, land uses, and aquifers systems and subsystems. The correlation between D and 18O allows the observation of aquifer dynamics, as the equilibrium time and lateral flows. The 18O and D showed distinct slopes and d-excess values within DF, reflecting the sensibility of process practiced in surface, in other words, it is possible to understand with isotope analyses how the aquifer reacts to water use or consumption by the population of the DF. The interpolation of the data D and 18O, with its respective latitude and longitude, shows periodic surfaces in which is observed a relevant variation of the amplitude of the signals. In the first and last trimester of each year (high indices of precipitation) were defined the perturbation period and in the central trimesters were established the homogenization period, consequently suggesting that in the drought period (which last for 6 months) happens the equilibrium in the groundwater. This propose, give the direction that in the DF, the groundwater has high frequency of renovation, suggesting the joviality of this. It is important to notice that it is necessary to confirm this suggestion with other methods. The analysis of 13C had little advances because of fall the isotope data about contact rocks, isotopic content of the soils and specific stratigraphic data of the Federal District region. The values 13C had a wide range of variation of -2 to -22 ‰ that can be associated a several compounds from surface until the aquifer system. With this panorama was possible to establish flow possibilities with correlations about the range variation of the 13C, suggesting new studies with the objective of increasing the knowledge about the aquifers systems of the Federal Districts that can give information to provide a responsible and sustainable management of water resources in the region.