Hidrogeologia ambiental da região do Parque Natural da Serra da Estrela (setor de Seia-Torre-Covilhã): uma abordagem multidisciplinar
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AlexandraMariaMagalhãesCarvalho HidrogeologiaambientaldaregiãodoParque NaturaldaSerradaEstrela (setordeSeia‐Torre‐Covilhã): umaabordagemmultidisciplinar TesesubmetidaàUniversidadedoPortoeàUniversidadedeAveiroparaobtençãodograu deDoutoremGeociências DepartamentodeGeociências,Ambientee OrdenamentodoTerritório FaculdadedeCiênciasdaUniversidadedo Porto DepartamentodeGeociências UniversidadedeAveiro
“A Serra da Estrela é uma personalidade. Descobre-se à distância de trinta léguas. Caminha-se para ela e fica sempre a mesma, altiva, remota, coberta com manto real.” Aquilino Ribeiro in “O Homem da Nave: serranos, caçadores e fauna vária”
Aos meus Pais e irmã
Agradecimentos Para a realização desta dissertação contei com a colaboração direta e indireta de diversas pessoas e instituições, às quais estou profundamente grata e sem as quais, não teria sido possível a sua concretização, a todas elas, o meu mais sincero agradecimento. Pela amizade, incentivo, permanente apoio e orientação ao Prof. Doutor Jorge Espinha Marques (Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), mentor do estudo, meu orientador científico, quero expressar o meu profundo agradecimento para que este trabalho chegasse a bom porto tendo sido, sem dúvida, a pessoa que mais me ajudou na sua concretização. À Doutora Paula Carreira (Instituto Tecnológico e Nuclear, atualmente Campus Tecnológico e Nuclear (IST-CTN)), minha coorientadora, obrigada pelo rigor e disponibilidade demonstrada durante todo o processo de preparação e concretização deste trabalho e pela forma amável com que sempre me tratou. Ao Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (DGAOT-FCUP), na pessoa do Prof. Doutor Fernando Noronha, Diretor do Programa Doutoral em Geociências, da Prof.ª Doutora Isabel Fernandes, membro da Comissão Cientifica, e da Prof.ª Doutora Deolinda Flores, Presidente do DGAOT, pelo acompanhamento da minha situação académica e pela disponibilização de recursos utilizados nos trabalhos de investigação. Agradeço ao Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro (DGUA), na pessoa do Prof. Doutor Fernando Rocha, Diretor do DGUA, da Prof.ª Doutora
Cristina Bernardes e do Prof. Doutor José Francisco dos Santos, membros da Comissão Cientifica, por todo o apoio prestado. Ao Instituto da Conservação da Natureza e das Florestas, por todo o apoio concedido à realização dos trabalhos de campo no Parque Natural da Serra da Estrela, em particular, ao Eng. António Coimbra, à Arq. Maria da Paz, ao Dr. Armando Carvalho, ao Dr. João Alves e ao Dr. Rui Melo. Aos Vigilantes da Natureza do Parque Natural da Serra da Estrela, em especial, ao Sr. Marco Saraiva e ao Sr. Joaquim Neves, pelo apoio prestado durante a realização dos trabalhos de campo do inventário hidrogeológico. O meu muito obrigada à Dr.ª Dina Nunes e D. Manuela Correia (IST-CTN) pelo processamento analítico das amostras ao nível dos isótopos estáveis e radioativos, e a todos os demais colaboradores do Laboratório de Isótopos Ambientais do Campus Tecnológico e Nuclear do IST pela prestabilidade e simpatia com que me receberam. Ao Prof. Doutor Rui Moura, do DGAOT-FCUP, por todo o apoio prestado na realização do estudo hidrogeofísico, nomeadamente, durante a realização dos trabalhos de campo e na interpretação dos resultados. À Doutora Catarina Mansilha do Departamento de Saúde Ambiental – Unidade de Água e Solo, do Laboratório de Química e Toxicologia do Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge, no Porto, agradeço a disponibilidade e colaboração na análise dos resultados relativos aos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Muito obrigada a todos aqueles que em ambas as instituições envolvidas no Programa Doutoral em Geociências (Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e Universidade de Aveiro) contribuíram de forma direta ou indireta para a minha formação académica e para a concretização deste trabalho.
Aos colegas da FCUP António Pereira, Cláudio Paulo, David Cunha, Joana Almeida, Joana Araújo, José Miguel Antunes, Nuno Santos, e Olavo Sousa, que prestaram auxílio à realização de tarefas de campo, agradeço o empenho, a boa disposição e o companheirismo. Às minhas amigas da Cientuna (Ana Reis, Ana Sofia, Filipa Pinheiro, Joana Castro, Susana João,…), agradeço todo o apoio, companheirismo e boa disposição essenciais para manter a força para encarar esta árdua tarefa. Agradeço em particular à Delfina Barros (Milú) e Maria Manuel Aranha (Miqué). Obrigado aos meus amigos, em especial ao Vasco Mano, António Cambeiro e família, e aos meus colegas, por toda a ajuda, o carinho e palavras de incentivo ao longo desta difícil tarefa. À minha família, principalmente aos meus país e à minha irmã, quero deixar bem expressa a imensa gratidão pela forma como sempre me apoiaram e ajudaram proporcionando-me tudo que lhes foi possível e incentivando-me a concluir com sucesso mais esta etapa da minha vida. A todos os que colaboraram na realização deste trabalho, a quem por lapso não dei o devido destaque, expresso o meu pedido de desculpas e os meus sinceros agradecimentos.
In SSTC were established the following hydrogeological unities: coverage deposits, metassedimentary rocks and granitic rocks. Because of its lithologies nature, the underground hydric circulation of SSTC is preferably made by fissured means and, to a lesser extent, in porous means. The hydrogelogyc inventory of SSTC allowed to define a monitoring network of water points based on which the subsequent studies were developed. The hidrogeochemical study of the region allowed to validate that local groundwater are hypothermal, hyposaline and with a pH between 5,06 and 6,60. Verified the predominance of hydrogeochemical facies cloretada-sódica, it is also registered water with hydrogeochemical facies bicarbonatada-sódica and cloretadasódica. It was estimated that the recharged area of studied water points were close to their emergency locations, which translates in a relative short residence time and in a reduced water-rock interaction. Strong correlations were determined between water electrical conductivity and major ionic components (sodium, calcium and chloride), and it was also verified the existence of a strong correlation between ions sodium and chloride concentration, which suggests one joint entry of the two chemical species in the hydrogeological system. Through the study of natural isotopes (oxygen-18 and deuterium), it was determined the local meteoric water line with the equation δ2H=7,44δ18O+7,44. It was verified that, between springs located in eastern and western slopes, at approximated highs, there were significant differences in 18O and 2H levels. The heterogeneity of tritium levels determined in groundwater samples of the sector, characterize systems with quick, superficial and with reduced residence circulation periods. The groundwater contamination study of the sector had has a main intention to evaluate anthropic hydrogeochemicals changes, as result of: road ice cleaning operations, water runoff from roads infiltration and wildfires. Geophysical electric
resistivity techniques were used to determine the existence of contamination plumes originated by road ice cleaning. Also determined were the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons of some groundwater points, being verified that the level of this compounds were higher in water whose infiltration occurred in wildfires affected areas.
Índice Geral 1. Introdução, 1 1.1. Objetivos, 3 1.2. Localização geográfica, 4 1.3. Estrutura da Investigação, 6 1.4. Estudos anteriores, 7 1.4.1. Geologia e Geomorfologia, 7 1.4.2. Climatologia, 10 1.4.3. Hidrologia e Hidrogeologia, 13 2. Métodos e técnicas, 17 2.1. Caraterização geológica, geomorfológica e climatológica, 18 2.2. Caraterização hidrogeológica, 19 2.2.1. Inventário hidrogeológico, 19 2.2.2. Hidrogeoquímica, 20 2.2.3. Hidrologia isotópica, 24 2.2.4. Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs), 31 2.2.5. Hidrogeofísica, 32 2.3. Nota sobre os conceitos de Contaminação e de Poluição, 36
3. Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico, 39 3.1. Geologia, 40 3.1.1. Enquadramento geológico regional, 40 3.1.2. Enquadramento geológico local, 45 3.2. Geomorfologia, 56 3.2.1. Enquadramento geomorfológico regional, 56 3.2.2. Enquadramento geomorfológico local, 62 3.3. Climatologia, 66 3.3.1. Enquadramento climatológico regional, 66 3.3.2. Enquadramento climatológico local, 74 4. Enquadramento hidrogeológico, 81 4.1. Introdução, 81 4.2. Hidrogeologia regional, 82 4.3. Inventário hidrogeológico, 90 5. Hidrogeoquímica, 95 5.1. Introdução, 95 5.1.1. Composição das águas subterrâneas, 95
5.1.2. Entrada e transporte de solutos na água, 98 5.2. Hidrogeoquímica do sector Seia – Torre – Covilhã, 104 5.2.1. Parâmetros físico-químicos, 104 5.2.2. Facies hidrogeoquímicas, 118 6. Hidrologia isotópica, 129 6.1. Introdução, 129 6.1.1. Isótopos estáveis e radioativos, 131 6.1.2. Notação delta (δ), 132 6.1.3. Fracionamento isotópico, 133 6.1.4. Origem meteórica da água subterrânea e variações na composição isotópica, 142 6.1.5. Aplicação do 3H em estudos de Hidrologia Isotópica, 146 6.2. Hidrologia isotópica do sector Seia-Torre-Covilhã, 156 7. Contaminação da água subterrânea, 173 7.1. Introdução, 173 7.2. Modificações hidrogeoquímicas das águas subterrâneas por processos de contaminação, 174
7.2.1. Operações de limpeza de neve, 175 7.2.2. As águas de escorrência da estradas, 177 7.2.3. Fogos florestais, 180 7.2.4. Modificações hidrogeoquímicas das águas subterrâneas por processos de contaminação no setor de Seia-Torre-Covilhã, 183 7.3. Hidrogeofísica ambiental, 198 7.3.1. Introdução, 198 7.3.2. Hidrogeologia da Serra da Estrela, 200 7.4. Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, 208 7.4.1. Introdução, 208 7.4.2. Toxicologia, 210 7.4.3. Legislação, 212 7.4.4.1. Ocorrência de HAPs como consequência de fogos florestais, 215 7.4.4.2. Ocorrência de HAPs em águas subterrâneas da Serra da Estrela, 216 8. Conclusões e perspetivas futuras, 223 Referências bibliográficas, 233
Anexos Anexo I – Inventário hidrogeológico Anexo II – Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica da água medidos in situ Anexo III – Resultados das análises hidrogeoquímicas
Índice de figuras Capítulo 1. Introdução Fig. 1.1. Localização do setor de Seia – Torre – Covilhã (SSTC) no contexto de Portugal continental e do Parque Natural da Serra da Estrela (PNSE). Fig. 1.2. Cartografia geológica (na escala 1/50 000) e topográfica (na escala 1 /25 000) da região do PNSE (a cartografia da área estudada encontra-se destacada a vermelho). Fig. 1.3. Esquema representativo da estrutura da investigação. Fig. 1.4. Mapa da glaciação da Serra da Estrela (adaptado de Daveau, 1971). Fig. 1.5. Área abrangida pelo estudo hidrogeológico do projeto HIMOCATCH (extraído de Espinha Marques 2007). Capítulo 2. Métodos e técnicas Fig. 2.1. Instrumento Hanna Instruments® modelo HI 991300. Fig. 2.2. Frasco de amostragem para análise química dos iões maiores. Fig. 2.3. Amostragem de águas subterrâneas para determinação da composição isotópica (a); frascos de amostragem para analise de 3H – frasco polietileno de 500 mL – e de 2H e 18O – frasco de vidro de 100 ml (b). Fig. 2.4. (a) Frascos com amostra e zinco na linha de preparação em azoto líquido (determinação dos teores de 2H); (b) Frascos com amostra para leitura no espetrómetro de massa (determinação dos teores de 2H); (c) Frascos com amostra na ISOPREP para agitação (determinação dos teores de 18O); (d) Destilação à pressão ambiente (determinação dos teores de 3H); (e) Contador de cintilação líquida Packard (determinação dos teores de 3H). Fig. 2.5. Cromatrógrafo gasoso com espectrómetro de massa acoplado, marca SHIMATZU modelo QP2010 (extraído de Shimatzu, 2013). Fig. 2.6. Esquema representativo de um sistema de prospeção por resistividade elétrica (extraído de Kearey, et al., 2002). Fig. 2.7. Arranjo de elétrodos para levantamento de um perfil de prospeção de resistividade elétrica (adaptado de Loke, 1999). Fig. 2.8. Equipamento de medição da resistividade elétrica da marca Iris Instruments, modelo Syscal R1 Plus.
Índice de quadros Capítulo 3. Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico Quadro 3.1. Distribuição mensal do número de dias com precipitação, queda de neve e solo coberto de neve nas estações meteorológicas da região da Serra da Estrela (valores normais do período 1951-1980); extraído de INMG (1991). Quadro 3.2. Resumo climatológico para o período de 2010-2012 na estação das Penhas Douradas (valores normais do período 1951-1980); extraído de INMG (1991). Quadro 3.3. Distribuição mensal da precipitação total e da temperatura média do ar em estações meteorológicas da região da Serra da Estrela (valores normais do período 1951-1980); extraído de INMG (1991). Capítulo 4. Enquadramento hidrogeológico Quadro 4.1. Caraterísticas dos aquíferos da Bacia do Zêzere a Montante de Manteigas. Quadro 4.2. Modelo da ficha de inventário hidrogeológico utilizada. Quadro 4.3. Caraterísticas dos pontos de água monitorizados. Capítulo 5. Hidrogeoquímica Quadro 5. 1. Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica das águas subterrâneas, medidos in situ. Quadro 5. 2. Teores médios dos iões maioritários e sílica para as campanhas de Inverno e Verão. Quadro 5. 3. Matriz de correlações entre valores de condutividade elétrica, teores de iões maiores e altitude para as águas não contaminadas. Quadro 5. 4. Facies hidrogeoquímicas das águas do setor de Seia-Torre-Covilhã.
Capítulo 6. Hidrologia isotópica Quadro 6.1. Resultados das análises isotópicas de deutério e oxigénio-18 das águas do sector de Seia-Torre-Covilhã. Quadro 6.2. Registos da temperatura do ar na estação meteorológica das Penhas Douradas (série 1971-2000, base de dados do Instituto de Meteorologia, I. P.). Quadro 6.3. Resultados das análises isotópicas de trítio das águas do sector de Seia-Torre-Covilhã. Capítulo 7. Contaminação das águas subterrâneas Quadro 7.1. Contaminantes presentes em ambiente rodoviário e suas principais origens (adaptado de James, 1999; Sansalone e Buchberger, 1997 e Leitão et al., 2000a, in LNEC, 2006). Quadro 7.2. Principais alteração da qualidade dos solos e águas como resultado de fogos florestais (extraído de LNEC, 2009). Quadro 7.3. Composição química do sal-gema de Loulé e das águas amostradas a montante e jusante do SSTC. Quadro 7.4. Concentração de metais pesados em amostras de sal-gema e águas do SSTC a montante e jusante da estrada. Quadro 7.5. Teores médios de verão e inverno de sódio e cloreto para pontos de água potencialmente contaminados e não contaminadas. Quadro 7.6. Efeito hidroquímico do fogo florestal de agosto de 2010 observado na Fonte do Covão do Curral. Quadro 7.7. Níveis de HAPs encontrados em amostras ambientais e biológicas (LNEC, 2009). Quadro 7.8. Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos prioritários (segundo a EPA). Quadro 7.9. Concentração de HAPs nas águas subterrâneas amostradas em 2011. Quadro 7.10. Concentração de HAPs nas águas subterrâneas amostradas em 2013.
Lista de abreviaturas CXG – Complexo Xisto-grauváquico. FBVM – Falha de Bragança-Vilariça-Manteigas. FGSL – Falha de Gouveia-Seia-Lousã. GMWL – Global Meteoric Water Line. HAPs – Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos. LMWL – Local Meteoric Water Line. MWL – Meteoric Water Line. PNSE – Parque Natural da Serra da Estrela. SMOW –Standard Mean Ocean Water. SSTC – Setor Seia-Torre-Covilhã. TU – Unidades de Trítio (Tritium Units). V-SMOW – Vienna Standard Mean Ocean Water. ZCI – Zona Centro Ibérica.
Introdução 1 1. Introdução O projeto de investigação que enquadrou a elaboração da presente Tese de Doutoramento em Geociências teve como principal intuito aprofundar o conhecimento da hidrogeologia ambiental do Parque Natural da Serra da Estrela (setor de SeiaTorreCovilhã). A vida e o sustento da humanidade dependem da água. A procura de água doce tem aumentado com o crescimento populacional (Struckmeier et al., 2005). Estima-se que, no momento presente, mais de mil milhões de pessoas no mundo não tenham água potável para se abastecer. Por outro lado, cerca de três mil milhões de pessoas são afetadas pela falta de acesso a uma alimentação adequada, pela degradação dos solos causada pela escassez de água, pela ausência de sistemas de saneamento básico e pela exposição a doenças relacionadas com a água (Gleick, 1998). Segundo dados da Organização das Nações Unidas, ONU, em 2012 cerca de 1,6 mil milhões de pessoas viviam em regiões com escassez absoluta de água, sendo de prever que, em 2025, a escassez de água potável no planeta atinja cerca de dois terços da população mundial (Nações Unidas, 2012) Uma vez que a fase subterrânea do Ciclo Hidrológico é inacessível à observação direta, esta é muitas vezes descorada em relação à componente superficial do mesmo (Fitts, 2002).
Introdução 2 Habitualmente, a água subterrânea está menos sujeita à contaminação do que a superficial, uma vez que se encontra protegida à superfície pelo solo e pela cobertura rochosa. No entanto, o crescimento demográfico, as modificações do uso da terra e a industrialização acelerada, colocam este recurso em perigo (Struckmeier et al., 2005; Tellam et al., 2006). Neste contexto, e face à atual sobreexploração e contaminação dos recursos hídricos mundiais, as regiões de montanha têm vindo a ser cada vez mais consideradas como ‘”Reservatórios de Água” de importância estratégica no futuro próximo devido ao papel que desempenham no abastecimento de água doce para satisfazer as necessidades humanas (ex. Aureli, 2002; Hassan et al., 2005). Neste âmbito, devido às suas características geológicas, geomorfológicas e hidroclimatológicas, a Serra da Estrela apresenta-se como fonte de recursos hídricos de importância estratégica para Portugal (ex. Espinha Marques et al., 2005; Espinha Marques et al., 2010). O setor de Manteigas – Nave de Santo António – Torre, situado na região do Parque Natural da Serra da Estrela (PNSE) tem vindo a ser alvo de vários estudos de cariz hidrogeológico desde 2003 (ex. Espinha Marques, 2007; Marques et al., 2008; Espinha Marques et al., 2005, 2011a,b, 2013; Carreira et al., 2011). Contudo, tendo em conta o papel essencial do sistema hidrológico da Serra da Estrela na capacidade de abastecimento de água doce para as necessidades humanas em Portugal Continental, é fundamental prosseguir o seu estudo pormenorizado deste sistema recorrendo a metodologias e técnicas adequadas.
Introdução 3 1. 1. Objetivos O objetivo principal deste estudo consiste em aprofundar o conhecimento acerca da hidrogeologia ambiental da fase subterrânea do Ciclo Hidrológico do Parque Natural da Serra da Estrela (PNSE), no setor de Seia-Torre-Covilhã (SSTC). Complementarmente, pretende-se que o presente trabalho contribua para melhorar o ordenamento territorial da região, para se praticar uma gestão mais racional dos seus recursos hídricos, bem como para a proteção de outros valores naturais relevantes, tais como a fauna e a flora. Para alcançar os referidos objetivos levaram-se a cabo diversas tarefas de investigação, com destaque para as seguintes: realização de um inventário hidrogeológico; estabelecimento de uma rede de monitorização das águas subterrâneas; caracterização hidrogeoquímica das águas subterrâneas; caraterização isotópica das águas subterrâneas (incluindo a determinação da sua variabilidade espacial e temporal através do efeito de altitude e da topografia); estudo hidrogeoquímico e hidrogeofísico do efeito ambiental da contaminação das águas subterrâneas.
Introdução 4 1. 2. Localização Geográfica A zona do estudo situa-se no maciço montanhoso da Serra da Estrela, na zona Centro de Portugal, com latitude entre 40º 15’N e 40º 38’N e longitude entre 7º 18’W e 7º 47’W. Insere-se na Cordilheira Central Ibérica (fig. 1.1), cadeia montanhosa de orientação ENE-WSW, com altitude de 1993 metros no local do PNSE conhecido como Torre. A altitude da encosta oriental varia entre 670 metros, na base da encosta, na Covilhã, e 1993 metros na Torre, enquanto que a encosta ocidental varia entre 565 metros, na base da encosta em Seia, e 1993 metros na Torre. Fig. 1.1. Localização do setor de Seia – Torre – Covilhã (SSTC) no contexto de Portugal continental e do Parque Natural da Serra da Estrela (PNSE).
Introdução 5 A região estudada distribui-se pelos concelhos de Seia e Manteigas pertencentes ao distrito da Guarda, e pelo concelho da Covilhã, pertencente ao distrito de Castelo Branco. A geologia da área de estudo encontra-se caracterizada nas folhas 17D - Gouveia (Teixeira et al., 1967), e 20B - Covilhã (Teixeira et al., 1974), da Carta Geológica de Portugal. A cartografia topográfica da região corresponde às folhas 212 (Seia), 213 (Manteigas), 223 (Loriga – Seia), 224 (Teixoso – Covilhã), 234 (Unhais da Serra – Covilhã) e 235 (Covilhã), à escala 1/25 000, da Carta Militar de Portugal, publicada pelo Instituto Geográfico do Exército. A figura 1.2 representa, esquematicamente, a cobertura cartográfica desta região. Fig. 1.2. Cartografia geológica (na escala 1/50 000) e topográfica (na escala 1 /25 000) da região do PNSE (a cartografia da área estudada encontra-se destacada a vermelho).
Introdução 6 1.3. Estrutura da Investigação A estrutura da investigação, esquematicamente representada na figura 1.3, engloba um breve estudo da geologia, geomorfologia e climatologia regional do setor de Seia-Torre-Covilhã, como base para os trabalhos de investigação da hidrogeologia. A hidrogeologia ambiental inclui estudos de hidrogeoquímica convencional, hidrologia isotópica e contaminação das águas subterrâneas. Fig. 1.3. Esquema representativo da estrutura da investigação. HidrogeologiaAmbientaldoParqueNaturaldaSerradaEstrela (setordeSeia‐ Torre‐ Covilhã) Geologia Geologiaregional Geologiadosetorde Seia‐Torre‐Covilhã Geomorfologia Geomorfologia regional Geomorfologiadosetorde Seia‐Torre‐Covilhã Hidrogeologia ambiental Hidrogeoquímica convencional Hidrologia isotópica Contaminaçãodas águassubterrâneas Hidrogeofísica Climatologia Climatologia regional Climatologiadosetor deSeia‐Torre‐Covilha
Introdução 7 1.4. Estudos anteriores A primeira fase do presente estudo incluiu a pesquisa e consulta de trabalhos anteriores, com destaque para os realizados na área científica da Hidrogeologia. Segue-se uma síntese dos trabalhos consultados, destacando-se os trabalhos dos domínios da Geologia, da Geomorfologia, da Climatologia e da Hidrologia. 1.4.1. Geologia e Geomorfologia Os primeiros estudos científicos relativos à Serra da Estrela foram realizados a partir de meados do século XIX. Destes, destacam-se os elaborados pelos autores Carlos Ribeiro e Nery Delgado (Ferreira & Vieira, 1999), com indicação das evidências de uma glaciação ocorrida na região. Datado de Agosto de 1881, o estudo levado a cabo pela Sociedade de Geografia de Lisboa, no âmbito da Expedição Científica à Serra da Estrela, abordou aspetos da geologia local (Daveau, 1981). Contudo, o tema da glaciação e dos vestígios glaciários presentes na região foi o que gerou mais interesse durante o final do século XIX e início do século XX, com destaque para autores como Pereira Cabral (1883-1887), Delgado (1888) e Fleury (1916). Em 1927 e 1928, Herman Lautensach, realizou um conjunto de estudos de campo, os quais originaram o traçado do primeiro mapa da glaciação, com base topográfica na escala 1/100 000 e o reconhecimento da forma como o glaciar se desenvolveu, sendo possível estimar o limite inferior da altitude das neves perpétuas em 1650 metros. Os trabalhos realizados pelo autor permitiram-lhe, igualmente, determinar o zonamento da paisagem através dos vestígios atuais da glaciação (Lautensach, 1929, 1932a,b).
Introdução 14 Hydrologique et Climatique”, abarcando aspetos como a hidroquímica e hidrogeologia das águas termais, incluindo algumas da região da Serra da Estrela. O autor Luiz Acciaiuoli publicou diversos trabalhos com aspetos hidrogeológicos e hidrogeoquímicos de sistemas hidrominerais da Serra da Estrela (Acciaiuoli 1944, 1952-1953). Por seu lado, os autores Amaro d’Almeida e J. Duarte de Almeida publicaram, em 1975, o trabalho “Inventário Hidrológico de Portugal” o qual incluiu informações da hidrogeoquímica de águas termominerais e subterrâneas normais da região da Serra da Estrela. É, ainda, de referir o estudo hidroquímico das águas minerais das Caldas de Manteigas, realizado por Herculano Carvalho (1968). A cartografia das nascentes minerais à escala 1/1 000 000, foi publicada por Almeida & Moura (1972), e posteriormente por Calado (1992), no Atlas do Ambiente. Entre 1990 e 2001 foram publicados vários trabalhos acerca da hidrogeologia e hidrogeoquímica das águas subterrâneas portuguesas, sendo de assinalar, pelo interesse para a região da Serra da Estrela, os realizados por Carvalho et al. (1990), Cruz & Silva (1991), Calado & Almeida (1993) e Calado (2001). A circulação em aquíferos graníticos da Serra da Estrela foi alvo de estudos geofísicos realizados por Veiga (1999). No mesmo ano, o Instituto Geológico e Mineiro (IGM) lançou, em formato digital, o “Catálogo de recursos geotérmicos em Portugal Continental (baixa entalpia)” o qual inclui informações sintetizadas sobre os sistemas termominerais de Manteigas e Unhais da Serra. O Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG) disponibilizou on-line, em 2010, uma nova versão deste catálogo. É de referir um conjunto de trabalhos técnicos realizados por CPS (s/data), DGRAH (1984), SNPRCN (1987), ACavaco (1990-1994), INAG (1999), destinados a apoiar a gestão de recursos hídricos, a prospeção, a pesquisa e a captação de águas subterrâneas ou superficiais, ou ordenamento de território.
Introdução 15 Relativamente à hidrogeologia da Serra da Estrela, destacam-se, sobretudo, os trabalhos realizados no âmbito do Projeto HIMOCATCH “Papel das áreas montanhosas na recarga de recursos hídricos – Centro de Portugal”, o qual dedicou particular atenção ao tema “Alta Montanha como Reservatório de Água da Humanidade” (ex. Afonso et al., 2006; Espinha Marques 2007; Espinha Marques et al., 2005, 2007, 2009, 2011a,b, 2013; Marques et al., 2008; Carvalho, 2008; Carvalho et al., 2012; Carreira et al., 2011). No contexto do referido projeto, procurou-se aprofundar o conhecimento acerca da dinâmica do sistema hidrogeológico da Serra da Estrela existente na bacia do rio Zêzere a montante de Manteigas (fig. 1.5). Especificamente, foram realizados estudos que incluíram: a descrição da zona não saturada, incluindo feições hidropedológicas como condutividade hidráulica e as curvas caraterísticas dos solos; a definição, a descrição e a cartografia de unidades hidrogeomorfológicas na Bacia do Zêzere a Montante de Manteigas (BZMM); a realização de estudos hidrogeoquímicos destinados à caraterização de águas subterrâneas e, complementarmente, superficiais; a deteção da poluição de águas subterrâneas e superficiais por sal-gema proveniente da limpeza da neve nas estradas de acesso à Torre; a realização de estudos isotópicos para estimar a possível altitude das áreas de recarga do sistema hidromineral, bem como “idades” aparentes de infiltração de águas minerais e subterrâneas normais; a elaboração de um modelo hidrogeológico conceptual da BZMM, com definição de aquíferos distintos e delimitação das suas prováveis áreas de recarga.
Introdução 16 Por último, importa referir o trabalho de Rodrigues et al. (2010), referente a um estudo preliminar sobre o impacte da utilização de sais na limpeza de neve e gelo das estradas sobre a qualidade da água subterrânea. Fig. 1.5. Área abrangida pelo estudo hidrogeológico do projeto HIMOCATCH (extraído de Espinha Marques 2007).
Métodos e técnicas 17 2. Métodos e técnicas A Hidrogeologia é um domínio cientifico de cariz claramente multidisciplinar e interdisciplinar, dada a necessidade de se compreender a complexidade das interligações que constituem o Ciclo Hidrogeológico (ex. Domenico & Schwartz, 1998; Fetter, 2001). Desta forma, tal como foi referido anteriormente, o presente trabalho recorre a metodologias e técnicas de estudo originárias de diversos ramos das Geociências, tais como: a Geologia, a Geomorfologia, a Climatologia, a Hidrogeologia, a Geoquímica, a Hidrologia Isotópica e a Geofísica. Os trabalhos de investigação, realizados entre Maio de 2010 e Julho de 2012, compreenderam as seguintes tarefas de campo, laboratório e gabinete: Breve caracterização geológica, geomorfológica, climatológica e hidrogeológica, às escalas regional e local; Realização de um inventário hidrogeológico; Definição de uma rede de monitorização de água subterrânea representativa da área de estudo; Realização de campanhas de amostragem de água subterrânea para o estudo hidrogeoquímico e isotópico; Análise química das águas amostradas para determinação de componentes maiores e menores e caracterização das facies hidrogeoquímicas; Estudos de hidrologia isotópica para determinação de teores de deutério (2H) e de oxigénio-18 (18O), com vista à identificação da reta das águas meteóricas
Métodos e técnicas 18 locais correspondente às vertentes oriental e ocidental da Serra da Estrela; determinação de teores em trítio (3H) nas águas subterrâneas; Estudo do impacte das substâncias utilizadas na limpeza de neve das estradas sobre a água subterrânea através de métodos hidrogeoquímicos e geofísicos; Investigação da ocorrência de modificações hidrogeoquímicas em consequência da infiltração das águas de escorrência das estradas (não relacionadas com a limpeza da neve) e de fogos florestais; Estudo da presença, na água subterrânea, de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos resultantes de fogos florestais. As diferentes fases do estudo contaram com os métodos e técnicas a seguir descritos. 2.1. Caraterização geológica, geomorfológica e climatológica Diversos autores têm vindo a salientar o efeito que os fatores geológicos (litologias e estruturas tectónicas), geomorfológicos e climatológicos, exercem sobre o funcionamento dos sistemas hidrogeológicos (ex. Castany, 1972; Custódio & Lamas, 1996; Fitts, 2002). Desta forma, o presente estudo teve como etapa inicial a caracterização geológica, geomorfológica e climatológica da área de estudo. Esta caracterização foi feita através de pesquisa bibliográfica e da observação e interpretação de dados in situ. A caracterização geológica da Serra da Estrela foi realizada a partir da cartografia geológica, à escala 1/50 000, de Teixeira et al. (1967 e 1974), e na carta
Métodos e técnicas 19 geológica sintetizada de Ferreira & Vieira (1999), tendo como principal foco as unidades geológicas e a tectónica da região. A caracterização geomorfológica incidiu, especialmente, no estudo do relevo atual, tendo-se, para isso, recorrido a estudos anteriores tais como Lautensach (1929, 1932a,b), Daveau (1969, 1971, 1973), Ferreira & Vieira (1999) e Vieira (2004). Procurando-se apresentar um quadro climatológico regional, destacando os regimes de temperatura do ar e de precipitação, a caracterização climatológica teve por base os trabalhos de diversos autores como, por exemplo, Daveau (1972), Vieira & Mora (1998), Vieira (2004) e Mora (2006). 2.2. Caracterização hidrogeológica 2.2.1. Inventário hidrogeológico O inventário hidrogeológico é, habitualmente, considerado como o ponto de partida mais adequado para os estudos hidrogeológicos uma vez que permite, de forma eficaz e económica, a recolha de informações sobre a hidrogeologia do local a estudar (ex. Custodio & Llamas 1996; Moore, 2002; Friedel, 2005). Consiste numa listagem de pontos de água que devem permitir a definição de uma rede de monitorização abrangendo a globalidade da área de estudo (Custódio & Llamas, 1996). Custodio & Llamas (1996) definem “ponto de água” como um local ou obra de engenharia que permite o acesso direto ou indireto ao aquífero.
Métodos e técnicas 20 Dado que o primeiro objetivo da maioria dos programas de amostragem de águas subterrâneas é colher amostras representativas do sistema aquífero, são vários os autores que afirmam que um estudo hidrogeológico deve iniciar-se pela inventariação de pontos de água (ex. Pulido, 1978; Custódio & Llamas, 1996; Sanders, 1998; Stone, 1999; Moore, 2002). Assim, uma das tarefas iniciais do estudo hidrogeológico do setor de Seia-TorreCovilhã consistiu na realização de um inventário de pontos de água, com o intuito de se definir uma rede de monitorização de água subterrânea. O principal critério adotado na escolha de pontos de água a diferentes altitudes, nas vertentes ocidental e oriental da Serra da Estrela, teve em conta alguns dos objetivos do trabalho: a verificação do efeito da altitude e do relevo sobre a composição isotópica das águas de precipitação; o estudo hidrogeoquímico da água subterrânea. Foram, igualmente, considerados critérios complementares na seleção dos pontos de água a integrar a rede de monitorização: apresentarem caudal durante todo o ano; serem acessíveis a viaturas, pessoas e equipamentos mesmo em situações meteorológicas pouco favoráveis. 2.2.2. Hidrogeoquímica Habitualmente, o estudo das águas subterrâneas, começa com a determinação in situ, no local de emergência, da temperatura, pH e condutividade elétrica da água. A determinação dos teores de solutos dissolvidos é, geralmente, feita em laboratório pelo que há necessidade de recolher amostras de água, que devem ser
Métodos e técnicas 21 analisadas o mais rapidamente possível a fim de se reduzir ao mínimo a alteração da sua composição química. Os iões habitualmente analisados são os aniões cloreto (Cl-), bicarbonato (HCO3-), nitrato (NO32-) e sulfato (SO42-), e os catiões sódio (Na+), cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+) e potássio (K+). A sílica (SiO2), substância não-iónica, é também, normalmente, analisada. Os resultados da determinação da composição química das águas são, habitualmente, apresentado em mg/L. Contudo, de forma a facilitar a efetuação de cálculos envolvendo resultados analíticos e a realização de comparações entre análises de águas distintas, esses resultados são, muitas vezes, convertidos em equivalentes químicos (Hem, 1985). No caso do presente estudo, foram realizadas várias campanhas de amostragem de águas subterrâneas no setor de Seia-Torre-Covilhã (ver capítulo 5). A determinação dos parâmetros físico-químicos (temperatura, pH e condutividade elétrica) das águas subterrâneas no local de emergência, contou com a utilização de um instrumento da marca Hanna Instruments®, modelo HI 991300 (fig. 2.1), com as seguintes características: Temperatura (ºC): medição por uma sonda com intervalo de temperatura entre 0,0 e 60,0 ºC e uma resolução de 0,1 ºC; pH (escala de Sorensen): utilização de elétrodo para o intervalo entre 0,00 e 14,00 e resolução de 0,01; Condutividade elétrica (μS/cm): elétrodo para o intervalo entre 0 e 3999 μS/cm, com resolução de 1 μS/cm. As análises químicas convencionais (ou seja, referentes aos iões maiores e à sílica) foram realizadas no Departamento de Saúde Ambiental – Unidade de Água e Solo, do Laboratório de Química e Toxicologia do Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge, no Porto.
Métodos e técnicas 22 Fig. 2.1. Instrumento Hanna Instruments® modelo HI 991300. A amostragem foi feita em cada ponto de água, tendo sido recolhido 1L de amostra num frasco de polietileno de alta densidade de tampa simples (fig. 2.2). As amostras foram conservadas a baixas temperaturas até à sua análise. As técnicas analíticas utilizadas foram: cromatografia iónica (CI) para determinação dos teores de Na2+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, e NO3-; o teor de HCO3foi determinado por cálculo da alcalinidade e o teor de SiO2por fluxo contínuo segmentado (FCS). Os valores obtidos foram tratados graficamente com recurso ao programa RockWorks 2002, utilizado para a construção de diagramas de Piper e de Stiff. A cromatografia iónica é um tipo específico de cromatografia líquida de alta eficiência, cujo objetivo é a determinação de espécies iónicas. Recorre à permuta iónica ou formação de pares iónicos para fazer a separação das espécies existentes numa mistura, fazendo a separação e determinação de iões com recurso a resinas capazes de separar catiões e aniões em fases estacionárias (Harris, 1998). Esta técnica analítica apresenta uma precisão de cerca de 0,1 mg/L. Métodos e técnicas 22 Fig. 2.1. Instrumento Hanna Instruments® modelo HI 991300. A amostragem foi feita em cada ponto de água, tendo sido recolhido 1L de amostra num frasco de polietileno de alta densidade de tampa simples (fig. 2.2). As amostras foram conservadas a baixas temperaturas até à sua análise. As técnicas analíticas utilizadas foram: cromatografia iónica (CI) para determinação dos teores de Na2+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, e NO3-; o teor de HCO3foi determinado por cálculo da alcalinidade e o teor de SiO2por fluxo contínuo segmentado (FCS). Os valores obtidos foram tratados graficamente com recurso ao programa RockWorks 2002, utilizado para a construção de diagramas de Piper e de Stiff. A cromatografia iónica é um tipo específico de cromatografia líquida de alta eficiência, cujo objetivo é a determinação de espécies iónicas. Recorre à permuta iónica ou formação de pares iónicos para fazer a separação das espécies existentes numa mistura, fazendo a separação e determinação de iões com recurso a resinas capazes de separar catiões e aniões em fases estacionárias (Harris, 1998). Esta técnica analítica apresenta uma precisão de cerca de 0,1 mg/L. Métodos e técnicas 22 Fig. 2.1. Instrumento Hanna Instruments® modelo HI 991300. A amostragem foi feita em cada ponto de água, tendo sido recolhido 1L de amostra num frasco de polietileno de alta densidade de tampa simples (fig. 2.2). As amostras foram conservadas a baixas temperaturas até à sua análise. As técnicas analíticas utilizadas foram: cromatografia iónica (CI) para determinação dos teores de Na2+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO42-, e NO3-; o teor de HCO3foi determinado por cálculo da alcalinidade e o teor de SiO2por fluxo contínuo segmentado (FCS). Os valores obtidos foram tratados graficamente com recurso ao programa RockWorks 2002, utilizado para a construção de diagramas de Piper e de Stiff. A cromatografia iónica é um tipo específico de cromatografia líquida de alta eficiência, cujo objetivo é a determinação de espécies iónicas. Recorre à permuta iónica ou formação de pares iónicos para fazer a separação das espécies existentes numa mistura, fazendo a separação e determinação de iões com recurso a resinas capazes de separar catiões e aniões em fases estacionárias (Harris, 1998). Esta técnica analítica apresenta uma precisão de cerca de 0,1 mg/L.
Métodos e técnicas 23 O cálculo do teor de HCO3-, tem por base a determinação da alcalinidade das amostras. A alcalinidade das águas é dada, sobretudo, pelo seu teor em aniões bicarbonato, carbonato e hidróxido. A determinação da alcalinidade pode ser realizada por método de titulação utilizando o indicador fenolftaleína para pH inferiores a 8,3. A alcalinidade de bicarbonato pode ser calculada segundo a equação: HCO3-=T-2P+[OH-], em que Té a alcalinidade total da amostra e Pa alcalinidade da fenolftaleína (ex. Larson & Henley, 1955; Jenkins & Moore, 1977). O fluxo contínuo é uma técnica de análise que se carateriza pelo transporte de amostra e reagentes num fluxo líquido ou gasoso ao longo de um sistema. A amostra, após a sua introdução no fluxo transportador, entra em contacto com um ou mais reagentes, produzindo uma reação que é enviada a um detetor, no qual é produzido um sinal analítico cuja intensidade é relacionada com o parâmetro a determinar. No fluxo contínuo segmentado a aspiração das amostras para um canal é alternada com a introdução de bolhas de ar no sistema. As bolhas de ar devem ser eliminadas antes de chegar ao detetor para não interferirem com o sinal analítico resultante (Karlberg & Pacey, 1989). Fig. 2.2. Frasco de amostragem para análise química dos iões maiores. Métodos e técnicas 23 O cálculo do teor de HCO3-, tem por base a determinação da alcalinidade das amostras. A alcalinidade das águas é dada, sobretudo, pelo seu teor em aniões bicarbonato, carbonato e hidróxido. A determinação da alcalinidade pode ser realizada por método de titulação utilizando o indicador fenolftaleína para pH inferiores a 8,3. A alcalinidade de bicarbonato pode ser calculada segundo a equação: HCO3-=T-2P+[OH-], em que Té a alcalinidade total da amostra e Pa alcalinidade da fenolftaleína (ex. Larson & Henley, 1955; Jenkins & Moore, 1977). O fluxo contínuo é uma técnica de análise que se carateriza pelo transporte de amostra e reagentes num fluxo líquido ou gasoso ao longo de um sistema. A amostra, após a sua introdução no fluxo transportador, entra em contacto com um ou mais reagentes, produzindo uma reação que é enviada a um detetor, no qual é produzido um sinal analítico cuja intensidade é relacionada com o parâmetro a determinar. No fluxo contínuo segmentado a aspiração das amostras para um canal é alternada com a introdução de bolhas de ar no sistema. As bolhas de ar devem ser eliminadas antes de chegar ao detetor para não interferirem com o sinal analítico resultante (Karlberg & Pacey, 1989). Fig. 2.2. Frasco de amostragem para análise química dos iões maiores. Métodos e técnicas 23 O cálculo do teor de HCO3-, tem por base a determinação da alcalinidade das amostras. A alcalinidade das águas é dada, sobretudo, pelo seu teor em aniões bicarbonato, carbonato e hidróxido. A determinação da alcalinidade pode ser realizada por método de titulação utilizando o indicador fenolftaleína para pH inferiores a 8,3. A alcalinidade de bicarbonato pode ser calculada segundo a equação: HCO3-=T-2P+[OH-], em que Té a alcalinidade total da amostra e Pa alcalinidade da fenolftaleína (ex. Larson & Henley, 1955; Jenkins & Moore, 1977). O fluxo contínuo é uma técnica de análise que se carateriza pelo transporte de amostra e reagentes num fluxo líquido ou gasoso ao longo de um sistema. A amostra, após a sua introdução no fluxo transportador, entra em contacto com um ou mais reagentes, produzindo uma reação que é enviada a um detetor, no qual é produzido um sinal analítico cuja intensidade é relacionada com o parâmetro a determinar. No fluxo contínuo segmentado a aspiração das amostras para um canal é alternada com a introdução de bolhas de ar no sistema. As bolhas de ar devem ser eliminadas antes de chegar ao detetor para não interferirem com o sinal analítico resultante (Karlberg & Pacey, 1989). Fig. 2.2. Frasco de amostragem para análise química dos iões maiores.
Métodos e técnicas 30 2.4 e). Cada ciclo total é repetido 9 vezes. O cintilador regista as contagens de radiação emitidas pelas amostras as quais são, posteriormente, convertidas para Unidades de Trítio (TU, Tritium Units) através de um programa de Basic. Fig. 2.4. (a) Frascos com amostra e zinco na linha de preparação em azoto líquido (determinação dos teores de 2H); (b) Frascos com amostra para leitura no espetrómetro de massa (determinação dos teores de 2H); (c) Frascos com amostra na ISOPREP para agitação (determinação dos teores de 18O); (d) Destilação à pressão ambiente (determinação dos teores de 3H); (e) Contador de cintilação líquida Packard (determinação dos teores de 3H). Métodos e técnicas 30 2.4 e). Cada ciclo total é repetido 9 vezes. O cintilador regista as contagens de radiação emitidas pelas amostras as quais são, posteriormente, convertidas para Unidades de Trítio (TU, Tritium Units) através de um programa de Basic. Fig. 2.4. (a) Frascos com amostra e zinco na linha de preparação em azoto líquido (determinação dos teores de 2H); (b) Frascos com amostra para leitura no espetrómetro de massa (determinação dos teores de 2H); (c) Frascos com amostra na ISOPREP para agitação (determinação dos teores de 18O); (d) Destilação à pressão ambiente (determinação dos teores de 3H); (e) Contador de cintilação líquida Packard (determinação dos teores de 3H). Métodos e técnicas 30 2.4 e). Cada ciclo total é repetido 9 vezes. O cintilador regista as contagens de radiação emitidas pelas amostras as quais são, posteriormente, convertidas para Unidades de Trítio (TU, Tritium Units) através de um programa de Basic. Fig. 2.4. (a) Frascos com amostra e zinco na linha de preparação em azoto líquido (determinação dos teores de 2H); (b) Frascos com amostra para leitura no espetrómetro de massa (determinação dos teores de 2H); (c) Frascos com amostra na ISOPREP para agitação (determinação dos teores de 18O); (d) Destilação à pressão ambiente (determinação dos teores de 3H); (e) Contador de cintilação líquida Packard (determinação dos teores de 3H).
Métodos e técnicas 31 2.2.4. Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) A determinação dos teores de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) foi realizada no Departamento de Saúde Ambiental – Unidade de Água e Solo, do Laboratório de Química e Toxicologia do Instituto Nacional de Saúde Doutor Ricardo Jorge, no Porto. A amostragem de águas foi feita com recurso a frascos de vidro com 1 L de capacidade. A metodologia utilizada para a preparação das amostras foi a extração em fase sólida com cartucho, tendo sido a determinação dos teores de HAPs feita por cromatografia gasosa acoplada a espetrometria de massa (GC-MS), com o aparelho da marca SHIMADZU, modelo QP 2010 (fig. 2.5). A metodologia de cromatografia gasosa acoplada a espetrometria de massa, foi criada com o intuito de se identificarem substâncias distintas numa amostra. Assim, dado que a cromatografia gasosa é capaz de separar e analisar substâncias em misturas voláteis, enquanto que a espetrometria de massa carateriza cada um dos componentes individualmente, a combinação das duas técnicas possibilita a análise quantitativa e qualitativa e a avaliação de soluções contendo uma série de produtos químicos (ex. Ewing, 2002; Atkins & Jones, 2011). Esta metodologia recorre a um cromatógrafo gasoso e um espectrómetro de massa (Atkins & Jones, 2011). Fig. 2.5. Cromatrógrafo gasoso com espectrómetro de massa acoplado, marca SHIMATZU modelo QP2010 (extraído de Shimatzu, 2013).
Métodos e técnicas 32 2.2.5. Hidrogeofísica Os estudos geofísicos realizados no setor de Seia-Torre-Covilhã utilizaram a metodologia da resistividade elétrica. O método da resistividade elétrica baseia-se no facto de, em geral, materiais geológicos diferentes apresentarem resistividades elétricas diferentes (Kearey et al., 2002). O desenvolvimento deste método processase a partir do estudo de campos elétricos criados artificialmente por injeção no terreno duma corrente elétrica, e relacionando-os, depois, com as características geológicas do local. A aplicação deste método tem como intuito determinar a resistividade elétrica dos terrenos em estudo, num ou em vários pontos da superfície dos mesmos, e o conhecimento da sua distribuição espacial segundo planos verticais (ex. Parasnis, 1972; Loke, 1999). Para a determinação do potencial à superfície do terreno injeta-se uma corrente elétrica num ponto, através de um dispositivo de medição formado por quatro elétrodos (fig. 2.6), destinando-se dois deles (AeB), positivo e negativo, à injeção da corrente elétrica no terreno, e os outros dois (C e D) à receção ou medição de diferenças de potencial criadas pela injeção da corrente. RArepresenta a resistência entre A e D e RBa resistência entre D e B. A distância entre A e C é dada por rA enquanto que rBse refere à distância entre C e B. A partir dos valores da corrente (I) e tensão (V), é possível calcular o valor da resistividade aparente ( a), de acordo com a equação: =k ⁄ onde k é o fator geométrico, dependente do arranjo dos quatro elétrodos.
Métodos e técnicas 33 Fig. 2.6. Esquema representativo de um sistema de prospeção por resistividade elétrica (extraído de Kearey, et al., 2002). Os métodos de resistividade, normalmente, fornecem um valor de resistência, =⁄, assim, na prática, o valor da resistividade aparente, pode ser calculado pela fórmula: =k A figura 2.7, representa a configuração típica da instalação de uma série de elétrodos ao longo de uma linha reta, ligada a um cabo multi-core. Habitualmente, o espaçamento entre elétrodos adjacentes é constante. O cabo multi-core, é anexado a um medidor de resistividade (fig. 2.8), que é ligado a um computador portátil. A sequência de registos das medidas, o tipo de matriz a utilizar, bem como outros parâmetros de pesquisa, são, normalmente, inseridos no formato de ficheiros de texto, podendo ser lido por um programa informático adequado, num computador portátil. Após a leitura do ficheiro de controlo, o programa de computador seleciona, automaticamente, os elétrodos utilizados para cada medição (Loke, 1999). Para um dado número de elétrodos colocados ao longo de um perfil, o número de medições que se pode obter depende da configuração geométrica utilizada. De notar que, com o aumento do espaçamento entre elétrodos, diminui o número de medições.
Métodos e técnicas 34 Fig. 2.7. Arranjo de elétrodos para levantamento de um perfil de prospeção de resistividade elétrica (adaptado de Loke, 1999). O presente estudo foi realizado com recurso ao aparelho da marca Iris Instruments, modelo Syscal R1 Plus (fig. 2.8), sendo os dados recolhidos tratados com o programa RES2DINV. Fig. 2.8. Equipamento de medição da resistividade elétrica da marca Iris Instruments, modelo Syscal R1 Plus. Métodos e técnicas 34 Fig. 2.7. Arranjo de elétrodos para levantamento de um perfil de prospeção de resistividade elétrica (adaptado de Loke, 1999). O presente estudo foi realizado com recurso ao aparelho da marca Iris Instruments, modelo Syscal R1 Plus (fig. 2.8), sendo os dados recolhidos tratados com o programa RES2DINV. Fig. 2.8. Equipamento de medição da resistividade elétrica da marca Iris Instruments, modelo Syscal R1 Plus. Métodos e técnicas 34 Fig. 2.7. Arranjo de elétrodos para levantamento de um perfil de prospeção de resistividade elétrica (adaptado de Loke, 1999). O presente estudo foi realizado com recurso ao aparelho da marca Iris Instruments, modelo Syscal R1 Plus (fig. 2.8), sendo os dados recolhidos tratados com o programa RES2DINV. Fig. 2.8. Equipamento de medição da resistividade elétrica da marca Iris Instruments, modelo Syscal R1 Plus.
Métodos e técnicas 35 Apesar de existirem vários dispositivos geométricos de medição com quatro elétrodos, os mais utilizados são os dispositivos simétricos de Wenner e Schlumberger (ex. Parasnis, 1972; Kearey et. al., 2002). O dispositivo geométrico de Wenner (fig. 2.9), utilizado no presente estudo, é o que apresenta o menor número de medições possíveis, comparativamente a outros dispositivos utilizados em levantamentos 2-D. Fig. 2.9. Configuração dos elétrodos nos dispositivos de Wenner (adaptado de Kearey et al., 2002). Para representar os dados de uma prospeção de resistividade elétrica numa imagem 2-D, é habitualmente utilizada uma representação em pseudo-secção (fig. 2.10). As pseudo-secções dão uma imagem muito aproximada da distribuição da resistividade real. Contudo, fornecem uma imagem distorcida do subsolo, devido à influência da forma dos contornos, dependente do dispositivo de distribuição dos elétrodos utilizado, e da resistividade real do subsolo (Loke, 1999). Fig. 2.10. Exemplo de uma pseudo-secção de uma medição de resistividade aparente (adaptado de Loke, 1999).
Métodos e técnicas 36 2.3. Nota sobre os conceitos de Contaminação e de Poluição Os conceitos de contaminação e de poluição são, na bibliografia do domínio das Ciências do Ambiente, apresentados de diferentes modos, consoante a perspectiva de cada autor. Em determinados casos, os termos são considerados sinónimos enquanto que, noutros, correspondem a aceções diferentes, por vezes contraditórias entre si (ex. Calvo, 1995; Ferreira, 1997; Fetter, 1999; Feitosa, 2000; Fitts, 2002, Chapman, 2007). No presente trabalho adotam-se as seguintes definições: Contaminação da águas subterrânea: é a presença, na água subterrânea, de um agente químico ou biológico numa concentração superior aos valores de fundo (background) tornando a água imprópria para um uso específico (Fetter, 1999; Chapman, 2007). Poluição da água subterrânea: é a presença de um agente químico ou biológico num meio em concentração que provoque danos aos seres humanos ou a quaisquer organismos que dependam desse meio (Porteous, 2000; Chapman, 2007; Knӧdel et al., 2007). A legislação portuguesa, concretamente, a Lei da Água, define “poluição” de modo concordante com o anteriormente apresentado: “a introdução direta ou indireta, em resultado da atividade humana, de substâncias ou de calor no ar, na água ou no solo que possa ser prejudicial para a saúde humana ou para a qualidade dos ecossistemas aquáticos ou dos ecossistemas terrestres daqueles diretamente dependentes, que dê origem a prejuízos para bens materiais ou que prejudique ou interfira com o valor paisagístico ou recreativo ou com outras utilizações legítimas do ambiente” (artigo 4º, lei nº58/2005 de 29 de Dezembro).
Métodos e técnicas 37 Ao longo do texto, aplicar-se-á, regra geral, o termo “contaminação”, o qual, no sentido exposto, é mais abrangente e dispensa a avaliação dos danos que, eventualmente, ocorram nos seres vivos.
Métodos e técnicas 38
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 39 3. Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico A Serra da Estrela é uma montanha pertencente à Cordilheira Central Ibérica, de orientação ENE-WSW, a qual corresponde a uma morfoestrutura do tipo “montanha em blocos” (Ribeiro, 1954), estendendo-se desde a Serra da Lousã até Somosierra (Espanha), numa área com cerca de 500 km de comprimento e 40 km de largura (fig. 3.1). Fig. 3.1. A Serra da Estrela no contexto da Península Ibérica (fotografia de satélite de março de 2008, extraída de NASA, 2013).
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 46 Plistocénico Superior e do Holocénico (fig. 3.6). A Falha de Bragança-VilariçaManteigas, é a mais importante estrutura tectónica à escala local. Unidades geológicas Vários têm sido os autores a estudar as unidades geológicas da Serra da Estrela (ex., Teixeira et al., 1961, 1963a, 1963b, 1967, 1974; Neiva et al., 1987; Oliveira et al., 1992; Ferreira & Vieira, 1999; Sant'Ovaia et al., 2010). No presente capítulo faremos a descrição das mesmas com base na cartografia geológica na escala 1/50 000 bem como no trabalho de Ferreira & Vieira (1999) (fig. 3.7). Fig. 3.7. Bloco-diagrama esquemático da geologia da Serra da Estrela (extraído de Ferreira & Vieira, 1999). Depósitos de cobertura Aluviões (a): Formadas sobretudo por areias e cascalheiras com origem na erosão das rochas graníticas e xistentas, estes depósitos sedimentares atuais, de pequena espessura, depositam-se ao longo de vales e canais fluviais (fig. 3.8).
47 Fig. 3.6. Mapa geológico do setor de Seia-TorreCovilhã.
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 48
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 49 Depósitos glaciários e fluvioglaciários (Q): são depósitos originados durante a última glaciação, pelos processos da erosão, transporte e deposição pelo gelo (fig. 3.8). Os depósitos glaciários são constituídos por elementos cuja granulometria varia desde o silte até blocos métricos (presentes nas moreias). Por seu lado, os depósitos fluvioglaciários sofreram a influência de processos fluviais posteriores à fusão dos gelos tendo daí resultado depósitos mais calibrados. Na Serra da Estrela, foram identificados por Vieira (2004) depósitos de moreia, till e depósitos fluvioglaciários. Fig. 3.8. Unidades geológica na Nave de Santo António: depósitos aluvionares (a) e depósitos glaciários e fluvioglaciários (Q). Rochas metassedimentares (Complexo Xisto-Grauváquico) Formação de Rosmaninhal (R): Rochas metassedimentares de origem turbidítica, compostas por xistos, com raras intercalações de grauvaques. Na área estudada encontra-se, apenas, na base do flanco ocidental da montanha, nas imediações de Seia. Q a
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 50 Rochas graníticas Granito de Seia (g): Granito de duas micas, predominantemente biotítico, porfiróide, de grão grosseiro. A mineralogia essencial é constituída por quartzo, microclina, albiteoligóclase, oligóclase-andesina, biotite e moscovite. Os minerais acessórios são a apatite, zircão, andaluzite, silimanite, minerais opacos de ferro, turmalina, anatase, xenótimo e granada. Os minerais secundários são a caulinite, sericite, clorite, moscovite, rútilo acicular, ilmenite, óxidos e hidróxidos de ferro, minerais do grupo do epídoto, esfena e leucoxena. Ocorre entre Unhais da Serra e Seia, e estende-se para noroeste até Gouveia (fig. 3.9). Fig. 3.9. Granito de Seia. Granito do Covão do Curral (Δ): Granito biotítico, de grão fino e tendência porfiróide, com pequenos cristais de quartzo globulares rodeados de biotite. Ocorre a norte da Lagoa Comprida, perto da barragem do Covão do Curral. Próximo da barragem da Lagoa Comprida, este granito assume tonalidades avermelhadas devidas à epissienitização (fig. 3.10).
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 51 Fig. 3.10. Granito do Covão do Curral. Fig. 3.10. Granito do Covão do Curral. Granito da Estrela (mg): Granito moscovítico de grão médio a grosseiro. Ocupa o cume da Serra da Estrela, ocorrendo nas imediações do Alto da Torre, e encontra-se rodeado pelo granito da Covilhã ao qual dá lugar, por vezes, gradualmente. A sua mineralogia é, essencialmente, constituída por quartzo, albite-oligóclase, microclina e moscovite. Os minerais acessórios são a apatite, o zircão, o rútilo e minerais opacos de ferro. Os minerais secundários são a caulinite, a sericite e a moscovite. Granito do Curral do Vento (m): Granito de duas micas, grão médio e tendência porfiróide (com megacristais muito espaçados). A sua mineralogia essencial é constituída por quartzo, albite, microclina-pertite, microclina, biotite e moscovite. Como
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 52 minerais acessórios apresenta apatite, zircão, fluorite, rútilo, turmalina e minerais opacos de ferro. Os minerais secundários que podem ocorrer neste tipo de granito são a caulinite, a sericite, a clorite, o rútilo acicular e os produtos ferruginosos. Ocorre entre a Senhora da Boa Estrela, o Espinhaço de Cão e as Penhas da Saúde. Granito de Manteigas (m): Granito biotítico de grão médio. A mineralogia essencial é constituída por quartzo, oligóclase, albite, albite-oligóclase, microclina, biotite e moscovite. Apresenta como minerais acessórios magnetite, apatite, zircão, rútilo acicular, silimanite, andaluzite, granada, turmalina e fluorite, e como minerais secundários sericite, caulinite, clorite, rútilo acicular, esfena, óxidos e hidróxidos de ferro, leucoxena, clinozoisite e pirite, entre outros. Ocorre a sul e sudoeste de Manteigas podendo apresentar uma foliação marcada pela orientação da biotite. Granito da Covilhã (m): Granito de duas micas, porfiróide, de grão médio, composto por quartzo, oligóclase, biotite e moscovite (Ferreira et al., 2000). Ocorre entre a Covilhã e a encosta ocidental de Seia, intercalado entre o Granito da Seia e o Granito da Estrela (fig. 3.11). Fig. 3.11. Granito da Covilhã.
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 53 Em diversos locais, nomeadamente, nas imediações do Alto da Torre e na área envolvente da Nave de Santo António, é possível observar a ocorrência de lajeação do granito, fenómeno de diaclasamento sub-horizontal que ocorre por alívio de tensão pela erosão das rochas suprajacentes (fig. 3.12). Este tipo de fracturação tem importantes implicações hidrogeológicas, que serão discutidas nos capítulos 4 e 7. Fig. 3.12. Granito da Estrela (note-se a ocorrência de lajeação). Filões e massas Filões de quartzo (q): Ocorrem, frequentemente, associados a falhas, podendo atingir centenas de metros de comprimento, ou como preenchimento de fraturas no granito ou rochas metassedimentares. Habitualmente são constituídos por quartzo leitoso, ferruginoso ou acinzentado, podendo conter massas e cristais de turmalina (fig. 3.13).
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 54 Fig. 3.13. Filão de quartzo. Filões de rochas básicas (δ): Estas rochas correspondem a doleritos, normalmente, muito alterados e, em certos casos, com disjunção esferoidal (figura. 3.14). O filão dolerítico mais importante na área estudada encontra-se no Cântaro Magro (dolerito de grão médio, augítico e biotítico, com analcite) com direção, aproximadamente, E-W. Filões aplíticos e pegmatíticos (ap): São rochas de composição granítica, variando entre aplitos, de cor clara e ricos em moscovite, e pegmatitos (fig. 3.15).
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 55 Fig. 3.14. Filão dolerítico do Cântaro Magro. Fig. 3.15. Filão aplítico.
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 62 3.2.2. Enquadramento geomorfológico local O setor de Seia-Torre-Covilhã, tem orientação geral NW-SE, aproximadamente, perpendicular à orientação dos vales do rio Zêzere e da ribeira de Alforfa, e apresenta uma morfologia cuja altitude varia entre 1993 m, na Torre, e 565 m, nas imediações de Seia, na base da vertente ocidental do maciço montanhoso (figs. 3.20 a 3.22). O referido setor abrange as seguintes áreas: o flanco oriental da Serra da Estrela, entre a Covilhã e as Penhas da Saúde; a área planáltica situada entre o Alto da Pedrice e os Piornos; a portela da Nave de Santo António e as zonas adjacentes do vale do Zêzere e do vale da Ribeira da Alforfa; a encosta situada entre a Nave de Santo António e o Covão do Boi, incluindo as encostas adjacentes ao Cântaro Magro; o planalto circundante da Torre, entre o Covão do Boi e a Lagoa Comprida; o flanco ocidental da Serra da Estrela, entre a Lagoa Comprida, a aldeia do Sabugueiro e Seia.
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 63 Fig. 3.20. Topografia do setor de Seia-Torre-Covilhã .
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 64 Fig. 3.21. Mapa de declives do setor de Seia-Torre-Covilhã.
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 65 Fig. 3.22. Perfil topográfico do setor de Seia-Torre-Covilhã.
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 66 3.3. Climatologia 3.3.1. Enquadramento climatológico regional Sob o ponto de vista climático, Portugal Continental localiza-se no limite meridional da zona temperada norte, mais concretamente, entre o anticiclone dos Açores e a zona das depressões subpolares. Os traços climáticos de Portugal Continental são condicionados por fatores como a latitude, a distância ao oceano e características do relevo tais como a orientação e altitude das regiões de montanha (ex. Lautensach, 1932b ; Ribeiro et al., 1994; Daveau, 1985; Miranda et al., 2006; IM & AEM, 2011). Por ação dos referidos fatores, a influência atlântica é mais marcada no noroeste do território, existindo, a sul, uma influência mediterrânea acentuada. Além disso, verifica-se que o interior exibe um clima de carácter mais continental do que o litoral (Mora, 2006; IM & AEM, 2011). A distribuição espacial da precipitação e da temperatura média do ar é fortemente influenciada pelos maciços montanhosos do norte e centro do país, os quais (ex. Daveau, 1985) apresentam características climáticas particulares e funcionam como condicionantes climáticos para as áreas envolventes. O maciço montanhoso da Serra da Estrela situa-se numa zona de transição climática (quer entre o norte e o sul, quer entre o litoral e o interior do território) e funciona como barreira orográfica à circulação de massas de ar húmidas oriundas do Atlântico, conduzindo a uma menor ocorrência de precipitação média anual na região interior. As Normais Climatológicas são, segundo a Organização Meteorológica Mundial (OMM), contagens estatísticas dos valores médios dos vários elementos climáticos num período de 30 anos (Arguez & Vose, 2011). Os resultados das normais
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 67 climatológicas 1971-2000, as mais recentes disponibilizadas pelo Instituto de Meteorologia, agregam informação de 21 estações meteorológicas instaladas em Portugal Continental. Nelas estão contidos, entre outros, os valores médios da temperatura máxima e mínima do ar e os totais de precipitação. Os Boletins Climatológicos Anuais para os anos de 2010, 2011 e 2012, produzidos pelo Instituto de Meteorologia, I.P., atual Instituto Português do Mar e da Atmosfera, revelam que os anos de 2010 e 2011 foram marcados por valores médios da temperatura máxima, mínima e média do ar superiores aos valores normais médios calculados a partir de uma série de 30 anos, período 1971-2000, em Portugal Continental (Instituto Português do Mar a da Atmosfera, 2010-2012). No entanto, em 2012, os valores médios da temperatura máxima, mínima e média foram muito próximos dos normais. Relativamente aos valores anuais de precipitação, em Portugal Continental, verifica-se que o ano de 2010 apresenta uma tendência antagónica relativamente aos anos de 2011 e 2012. Assim, enquanto que, no ano de 2010, a precipitação foi superior ao valor normal do período 1971-2000 — tendo, mesmo, sido o ano mais chuvoso da década 2001-2010 com 1063mm/ano — nos anos de 2011 e 2012 registou-se um decréscimo de precipitação face ao valor normal, registando-se uma variação negativa de 136,6 mm e 246,1 mm respetivamente. O mapa da figura 3.23b realça o efeito de barreira climática da Serra da Estrela. Com efeito, na região entre a orla costeira e o maciço montanhoso, os valores totais para a precipitação no ano de 2010, atingem o máximo de 1400 mm, ao passo que, na zona a este do maciço os valores não ultrapassam 1200 mm. Além do referido, observando o mapa de precipitação total anual de 2010, com base nas normais 19712000 (fig. 3.23a), verifica-se que os valores percentuais para o ano de 2010, na região do maciço montanhoso, assim como para maioria o território continental, se encontra
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 68 cerca de 140 pontos percentuais acima dos valores normais. Já em relação ao ano de 2012 (fig. 3.23c) verifica-se que a precipitação total apresenta um valor de, apenas, 75% do normal. A distribuição espacial da temperatura do ar, é condicionada pela latitude, pela proximidade à costa e pela altitude (ex., Daveau, 1985; Ventura, 1988), conforme se pode observar na figura 3.24. Contudo, a influência destes fatores não é regular ao longo do ciclo anual, assim, verifica-se um gradiente térmico de Norte para Sul durante o Inverno e, na faixa costeira, durante o Verão (Miranda et al., 2006). Por outro lado, a distribuição espacial da temperatura do ar é influenciada pelas regiões montanhosas, especialmente através do efeito de barreira e de altitude, de onde resultam diferenças consideráveis entre litoral e interior. Com base no mapa da figura 2.24 b. é possível observar uma variação do gradiente térmico de Norte para Sul. Pode-se também observar que, à medida que a altitude aumenta, o valor de temperatura do ar diminui. Esse efeito é bem visível no maciço montanhoso da Serra da Estrela, que apresenta valores médios da temperatura do ar nitidamente inferiores ao restante território. Verifica-se, também, que a temperatura média do ar na zona da Serra da Estrela apresenta um aumento, entre 0,5ºC e 1ºC, no ano de 2010, em relação ao valor normal do período de 19712000, enquanto que, para o ano de 2012, a temperatura média do ar na Serra da Estrela é, sensivelmente, idêntica à do período de 1971-2000 (figura 3.24 a e c).
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 69 Fig. 3.23. a. Distribuição espacial dos valores totais de precipitação, em percentagem, em relação ao período 1971-2000 para o ano de 2010 em Portugal Continental; b. Distribuição espacial dos valores totais de precipitação em Portugal Continental (mm) em relação ao período de 1971-2000 para o ano de 2010; c. Distribuição espacial dos valores totais de precipitação em Portugal Continental respeitantes à percentagem em relação ao período de 1971-2000 e ao ano 2010 (modificado de Instituto Português do Mar e da Atmosfera 2012). Serrada Estrela Serrada Estrela abc Serrada Estrela Precipitação Total – 2010 Percentagem em relação ao período 1971-2000 Precipitação Total – 2010 Precipitação Total – 2012 Percentagem em relação ao período de 1971-2000
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 70 Fig. 3.24. a. Distribuição espacial das diferenças da média da temperatura média diária do ar entre 2010 e o período de 1971-2000 em Portugal Continental; b. Distribuição da temperatura média diária do ar para o ano de 2010 em Portugal Continental ; c. Distribuição espacial das diferenças da média da temperatura média diária do ar entre 2010 e o período de 1971-2000 em Portugal Continental (modificado de Instituto Português do Mar e da Atmosfera, 2012). Serrada Estrela Serrada Estrela ab Serrada Estrela c Média da Temperatura média do ar – 2010 Média da Temperatura média do ar – 2010 Diferença em relação ao período 1971-2000 Média da Temperatura média do ar – 2012 Diferença em relação ao período 1971-2000
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 71 O clima de Portugal Continental foi classificado, utilizando o método de Köppen-Geiger, com base nos resultados das normais climatológicas de 1971-2000 (Instituto de Meteorologia, 2011; IM & AEM, 2011) (fig. 3.25). Fig. 3.25. Tipos de clima de Portugal Continental segundo a classificação de Köppen-Geiger (Fonte: Instituto de Meteorologia, I. P. 2011). Conforme se pode verificar na figura 3.25, no território de Portugal Continental ocorrem dois tipos de clima distintos: o clima Temperado e o clima Árido. O clima Temperado, do Tipo C, Subtipo Cs (Clima temperado com Verão seco), ocorre nas variedades Csa – clima temperado com Verão quente e seco – presente nas regiões interiores do vale do Douro e em certas áreas a sul do sistema montanhoso Montejunto-Estrela, e Csb – clima temperado com Verão seco e suave – característico de quase toda a região a norte do sistema montanhoso Montejunto-Estrela e nas regiões do litoral oeste alentejano e algarvio. O Clima Árido, Tipo B, subtipo BS, variedade BSk – clima de estepe fria de latitude média, ocorre apenas numa pequena região do Baixo Alentejo. Através desta classificação, verifica-se que a região da Serra Serrada Estrela
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 78 O quadro 3.3. representa a distribuição da precipitação total e da temperatura média do ar nas estações meteorológicas da encosta oriental – Covilhã e Penhas da Saúde – e da encosta ocidental – Lagoa Comprida, Seia e Penhas Douradas. É de notar que as estações localizadas na encosta oriental, sobretudo a estação das Penhas da Saúde, registam valores de precipitação geralmente superiores quando comparadas com as estações da encosta ocidental (fig. 3.28). Relativamente à temperatura, dado não se encontrarem disponíveis os dados relativos à temperatura média mensal para as estações da Covilhã e Seia, não é possível a observação de diferenças entre as duas encostas (fig. 3.29). Quadro 3.3. Distribuição mensal da precipitação total e da temperatura média do ar em estações meteorológicas da região da Serra da Estrela (valores normais do período 1951-1980); extraído de INMG (1991). Covilhã Penhas da Saúde Lagoa Comprida Seia Penhas Douradas Altitude 738m 1510m 1560m 515m 1383m EC P (mm) T (Cº) P (mm) T (Cº) P (mm) T (Cº) P (mm) T (Cº) P (mm) T (Cº) Jan. 274,9 s. i. 436,3 1,3 239,6 1,8 168,3 s. i. 255,7 2,7 Fev. 244,9 s. i. 367,5 1,2 219,3 1,4 160,1 s. i. 234,3 2,7 Mar. 198,1 s. i. 336,9 2,7 204,8 2,7 137,8 s. i. 200,9 4,2 Abr. 113,5 s. i. 223,4 4,7 137,3 4,4 90,1 s. i. 128,1 6,1 Mai. 105,4 s. i. 222,4 8,3 142,5 7,8 85,6 s. i. 117,8 9,6 Jun. 46,0 s. i. 119,7 12,0 89,1 11,6 63,0 s. i. 75,6 13,4 Jul. 14,7 s. i. 27,8 15,8 23,4 15,3 16,8 s. i. 23,9 17,0 Ago. 14,5 s. i. 30,6 15,7 27,2 15,0 17,5 s. i. 23,3 16,8 Set. 52,7 s. i. 110,9 12,8 80,4 12,6 49,3 s. i. 68,0 14,4 Out. 155,7 s. i. 306,7 8,2 199,9 8,4 102,3 s. i. 180,3 9,8 Nov. 217,1 s. i. 391,3 4,2 242,7 4,5 140,3 s. i. 238,7 5,4 Dez. 224,6 s. i. 391,5 2,3 219,6 2,5 142,0 s. i. 252,6 3,4 Ano 1661,1 s. i. 2965,0 7,4 1825,8 7,4 1173,1 s. i. 1799,2 8,8 Nota: s. i. Sem informação.
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 79 Fig. 3.28. Representação gráfica da distribuição anual da precipitação em estações meteorológicas da região da Serra da Estrela (valores normais de 1951-1980; valores extraídos de INMG, 1991).
Enquadramento geológico, geomorfológico e climatológico 80 Fig. 3.29. Representação gráfica da distribuição anual da temperatura em estações meteorológicas da região da Serra da Estrela (valores normais de 1951-1980; valores extraídos de INMG, 1991).
Enquadramento hidrogeológico 81 4. Enquadramento hidrogeológico 4.1. Introdução Existem vários fatores que influenciam o funcionamento dos sistemas hidrogeológicos tais como o clima, as características da zona não saturada e as propriedades hidrodinâmicas e geoquímicas das formações geológicas onde circula a água subterrânea. A natureza do solo, em particular a sua porosidade e permeabilidade, apresenta importante influência no que diz respeito à infiltração e recarga dos aquíferos (Hudak, 2001). Verifica-se, portanto, que as propriedades das formações geológicas condicionam, em grande medida, os processos hidrogeológicos, nomeadamente, a infiltração e a recarga dos aquíferos, o tipo de circulação – através de meio poroso ou fraturado – e a interação química água-rocha. A caracterização de um sistema hidrogeológico implica conhecer os traços distintivos dos materiais geológicos que constituem o sistema aquífero, com atenção, sobretudo, aos que determinam a capacidade de armazenar água (porosidade) e transmitir água (condutividade hidráulica). A forma como estas características hidrológicas se distribuem espacialmente nos diferentes litótipos resulta de processos geodinâmicos internos e externos. Contudo, para além das características referidas, para se conhecer completamente um sistema hidrogeológico é também necessário conhecer as suas características geomorfológicas e estruturais (ex. Fetter, 2001; Fitts, 2002; Carvalho, 2006; Espinha Marques, 2007).
Enquadramento hidrogeológico 82 4.2. Hidrogeologia regional Existe uma íntima relação entre as grandes unidades hidrogeológicas de Portugal Continental (fig. 4.1) e a distribuição espacial das características geológicas do território. Apresenta-se, de seguida, uma caracterização das unidades hidrogeológicas de Portugal Continental (as quais correspondem às unidades morfoestruturais definidas por Ribeiro et al. 1979) de acordo com Rodrigues et al. 1989, Pedrosa 1998, Almeida et al. 2000 e Carvalho 2006: Maciço Antigo: por ser, essencialmente, formado por rochas ígneas e metamórficas, apresenta, normalmente, fraca aptidão aquífera, com recursos hídricos subterrâneos pouco abundantes. Contudo, à escala local, a ocorrência de rochas carbonatadas do Paleozóico pode originar aquíferos significativos. Os depósitos detríticos do Cretácico ou Jurássico que, igualmente, ocorrem nesta unidade apresentam, à semelhança das rochas cristalinas, uma fraca aptidão aquífera. Assim, nesta unidade, a circulação de água subterrânea faz-se, essencialmente, em meios fissurados, sendo pouco frequente em meios porosos e cársicos. Como referido, o zonamento paleogeográfico e tectónico de Ribeiro et al. (1979) segue de perto a divisão em zonas de interesse hidrogeológico. A Serra da Estrela enquadra-se na Zona Centro Ibérica (ZCI) na qual predomina a ocorrência de rochas graníticas, seguida das rochas metamórficas. É, ainda, de destacar a presença de diversas formações quartzíticas, uma vez que estas condicionam, à escala local, a ocorrência de importantes recursos hídricos subterrâneos. Orla Mesocenozóica Ocidental: devido à grande diversidade de rochas sedimentares que a constituem, a sua aptidão aquífera varia entre elevada, para os maciços calcários carsificados, e fraca, para as formações margosas ou argilosas. Ocorrem também pontualmente rochas ígneas.
Enquadramento hidrogeológico 83 Orla Mesocenozóica Meridional: também esta unidade apresenta uma grande variedade de rochas sedimentares, sendo a sua aptidão hidrogeológica muito variável. Assim, no caso das rochas carbonatadas e dos depósitos de cascalheira, a aptidão aquífera é considerada elevada; no caso das formações vulcanosedimentares, argilosas ou areno-argilosas, a aptidão hidrogeológica é fraca. Bacia Cenozóica do Tejo-Sado: tal como as Orlas, esta unidade apresenta uma aptidão hidrogeológica muito variável. Assim, as formações greso-calcárias, as aluviões e os terraços fluviais são dotados de uma elevada aptidão aquífera, já os maciços argilosos e argilo-margosos têm fraca aptidão aquífera. Em 2006, J. M. Carvalho, propôs uma classificação geral dos meios aquíferos, de acordo com determinados critérios, a saber: (a) textura/estrutura – aquíferos porosos, fissurados ou cársicos; (b) modo de jazida – aquíferos livres, confinados ou semiconfinados; (c) localização geográfica – aquíferos costeiros ou continentais. Assim, os aquíferos do Maciço Antigo (maioritariamente, constituídos por rochas cristalinas) são fissurados, livres, semiconfinados ou confinados e são continentais. Os aquíferos sedimentares (muito menos frequentes nesta unidade hidrogeológica) são porosos, livres e continentais. A constituição química das águas subterrâneas normais da zona do Maciço Antigo, tem sido alvo de diversos estudos de autores como Marques (1999), Almeida et al. (2000), Espinha Marques (2007), Afonso et al. (2010) e Carreira et al. (2011). As águas desta região são classificadas como hipossalinas, apresentam pH entre 5 e 7 e uma mineralização nas rochas metamórficas algo mais elevada do que nas rochas graníticas. Apresentam facies hidrogeoquímicas mistas, tanto ao nível dos catiões como dos aniões. Tendo em especial atenção os granitos, as águas que neles
Enquadramento hidrogeológico 84 circulam apresentam como catiões maioritários o sódio, o potássio e o cálcio, e apresentam como aniões maioritários o bicarbonato e/ou o cloreto (ex. Almeida et al. 2000, Marques et al. 2003). Fig. 4.1. Unidades hidrogeológicas do norte e centro de Portugal (adaptado de SNIRH, 2009). Serrada Estrela
Enquadramento hidrogeológico 85 O maciço da Serra da Estrela distribui-se por três bacias hidrográficas: as bacias do Tejo e do Mondego, abrangem a maior parte da região, enquanto que uma pequena área, situada no extremo nordeste do maciço, junto à cidade da Guarda, pertence à bacia do Douro (fig. 4.2). Os sistemas hidrogeológicos locais são, maioritariamente, de natureza granítica ou metassedimentar, existindo pequenas áreas de origem sedimentar (ex. INAG 1999, Espinha Marques et al., 2010). As características dos sistemas hidrogeológicos da região da Serra da Estrela são condicionadas pelas suas características geológicas, geomorfológicas e climáticas. No que diz respeito à geologia, interessa perceber os fenómenos de infiltração, recarga e circulação de água nos aquíferos, tendo em conta a distribuição espacial dos meios de circulação fraturados e porosos (ex. Espinha Marques et al., 2005; Espinha Marques et al., 2010; Espinha Marques, 2010). À escala local, os meios porosos, que ocorrem nos níveis superiores dos sistemas aquíferos, estão relacionados com rochas de natureza sedimentar ou cristalinas com meteorização e/ou tectonização intensa. Já os meios fraturados são característicos das rochas cristalinas pouco meteorizadas e tectonizadas, podendo ocorrer quer junto à superfície do sistema quer sob as formações mais porosas. Assim, dado o predomínio de rochas de natureza cristalina fracamente meteorizadas e tectonizadas, na região da Serra da Estrela os meios fraturados são mais frequente do que os meios porosos mais raros (ex. Espinha Marques et al., 2005; Espinha Marques et al., 2010).
Enquadramento hidrogeológico 86 Fig. 4.2. Bacias hidrográficas do norte e centro de Portugal Continental (adaptado de SNIRH, 2009). Serrada Estrela
Enquadramento hidrogeológico 87 Relativamente à geomorfologia, pode-se verificar que a forma do relevo do maciço montanhoso influencia o funcionamento dos sistemas hidrogeológicos, nomeadamente, no que respeita aos processos de infiltração e recarga, que tendem a ocorrer, especialmente, em zonas aplanadas, enquanto que a descarga se dá, sobretudo, em fundos de vale. Tal como foi referido anteriormente, também o clima influencia fortemente o funcionamento do sistema hidrogeológico (ver capítulo 3). A este respeito é de destacar que a distribuição espacial da precipitação e da temperatura do ar é, fundamentalmente, determinada pelo relevo e pela altitude. As áreas mais elevadas da montanha apresentam os maiores volumes de precipitação anual média e os menores valores da temperatura média do ar (ex. Espinha Marques et al., 2005; Espinha Marques et al., 2010). O sistema hidrogeológico representado pelo modelo hidrogeológico conceptual local, pretende esquematizar dois subsistemas interligados: o das águas subterrâneas normais e o das águas subterrâneas minerais (fig. 4.3). Assim, são representados três tipos de aquíferos com predominância dos meios fissurados sobre os porosos (ver quadro 4.1 e fig. 4.3) superficiais, intermédios e profundos (Espinha Marques, 2010). Segundo o modelo conceptual proposto, a recarga dos aquíferos livres é realizada pela infiltração resultante da precipitação de chuva ou neve. Tal como foi referido, a infiltração e recarga dos aquíferos livres ocorre, preferencialmente, nas zonas com solos mais espessos e cobertura vegetal mais abundante. De acordo com Espinha Marques (2007) e Espinha Marques et al., 2011a, através de modelação hidrológica com recurso ao programa VISUAL-BALAN, conclui-se que cerca de um terço da precipitação média anual sofre evapotranspiração ou interceção, enquanto que o escorrimento superficial ultrapassa 10%. O fluxo lateral através da zona não saturada (escoamento hipodérmico) corresponde a cerca de 40% da precipitação média anual. Desta forma, a taxa de recarga dos aquíferos deverá corresponder a cerca de 15% da precipitação média anual.
Enquadramento hidrogeológico 94
Hidrogeoquímica 95 5. Hidrogeoquímica 5.1. Introdução Autores como Freeze & Cherry (1979) e Fetter (2001) defendem que o estudo dos processos hidrogeoquímicos é fundamental para a compreensão dos sistemas hidrogeológicos. Na verdade, a sua relevância deve-se ao facto de que, através deste tipo de estudos, se podem obter informações acerca de inúmeros parâmetros que constituem um sistema hidrogeológico, tais como: qual o processo de recarga dos aquíferos, os tipos de solos e rochas por onde circulam, a interação química entre as águas e as rochas, a definição de linhas de fluxo subterrâneo, entre outros. A hidrogeoquímica desempenha um papel essencial na avaliação da qualidade da água fornecida por um determinado sistema aquífero, possibilitando, igualmente, a determinação da origem de possíveis contaminações. 5.1.1 Composição das águas subterrâneas As águas naturais nunca são puras; contêm sempre pelo menos pequenas quantidades de sais ou gases. A composição das soluções aquosas são o resultado de múltiplos fatores, como por exemplo: a composição inicial da água, a pressão
Hidrogeoquímica 96 parcial da fase gasosa, a constituição da matéria mineral em contato com a água, o pH e o potencial de oxidação-redução da solução (Fetter, 2001). A composição das águas subterrâneas é o resultado da interação de diversas fontes com início na dissolução de gases atmosféricos, passando pela dissolução dos gases dos solos, à erosão dos solos e das rochas, e de reações químicas que ocorrem abaixo da superfície da Terra (ex. Heath, 1983; Hem, 1985). Para além da sua concentração iónica, daí a importância da determinação da sua composição em componentes maioritários e minoritários, também a presença ou ausência de cobertura vegetal, a qual determina uma maior ou menor pressão parcial de CO2 dissolvido no sistema, contribui fortemente para a composição das águas subterrâneas. As águas subterrâneas contêm sais dissolvidos, dissociados em catiões e aniões. Os iões maioritários ocorrem em concentrações superiores a 1 mg/L nas águas naturais, sendo os catiões dissolvidos: o sódio (Na+), o cálcio (Ca2+), o magnésio (Mg2+) e o potássio (K+) e os aniões: o cloro (Cl-), o bicarbonato (HCO3-) e o sulfato (SO42-) (ex. Fetter, 2001; Mazor, 2004). A sílica (SiO2), substância não-iónica, é também considerada um componente maior (Fetter, 2001). Apesar da distinção entre componentes maiores e menores ser feita tendo em conta a sua concentração nas águas subterrâneas, a sua classificação não é uniforme. Os componentes menores são, habitualmente, utilizados para definir solutos cuja concentração nas águas é sempre, ou quase sempre, entre 0,1 mg/L e 1,0 mg/L. Contudo, apesar de se supor que a sua ocorrência em águas naturais seja comum, a sensibilidade dos métodos de amostragem e de análise não permite uma definição tão restrita (Hem, 1985). Este facto leva a que exista flexibilidade quanto à classificação de determinados elementos como maiores ou menores, como é o caso do elemento ferro, adequando-se aos objetivos do estudo a realizar. Os componentes traço ocorrem, normalmente, com concentrações inferiores a 0,1 mg/L.
Hidrogeoquímica 97 Segundo Custódio & Llamas (1996), em diversos casos de estudo, os iões carbonato (CO32-), nitrato (NO3-) e ferro ferroso (Fe2+) poderão ser considerados componentes maiores. São considerados como componentes menores: o manganês (Mn2+), o amónio (NH4+), o amoníaco (NH3), o estrôncio (Sr2+), o lítio (Li+) e o alumínio (Al3+) (Custódio & Llamas, 1996). Adicionalmente, Hudak (2001) considera também o ferro ferroso (Fe2+), o flúor (F-) e o boro (B+3) como elementos minoritários. A água pode conter uma maior ou menor quantidade de gases por simples dissolução, como é o caso do oxigénio (O2) ou por reação química, como no caso do dióxido de carbono (CO2). O coeficiente de absorção de substâncias gasosas pela água é tanto menor quanto maior a temperatura da água e também tanto menor quanto maior a quantidade de sais dissolvidos (Custódio & Llamas, 1996). A maior fonte de gases contidos na água é a atmosfera, contribuindo com azoto (N2), oxigénio (O2) e gases nobres como o hélio (He), o néon (Ne), o árgon (Ar), o krípton (Kr) e o xénon (Xe). Outros gases de origem biogénica são adicionados à água no solo, como por exemplo, o dióxido de carbono (CO2). À semelhança dos componentes iónicos, também os gases são considerados maioritários ou minoritários na água. Os gases maioritários dissolvidos na água subterrânea são o oxigénio (O2), o dióxido de carbono (CO2) e o azoto (N2). Os gases minoritários incluem o ácido sulfídrico (H2S) e o metano (CH4) (Hudak, 2001).
Hidrogeoquímica 98 5.1.2. Entrada e transporte de solutos na água Soluto é qualquer substância dissolvida numa dada solução. Os solutos em águas subterrâneas podem ocorrer naturalmente ou podem ser introduzidos por várias fontes (antrópicas ou naturais). Sódio (Na+): o catião sódio apresenta uma elevada solubilidade, ocorrendo, frequentemente, associado ao anião cloreto. Geralmente, águas com elevados teores de Na+ apresentam elevados teores de F- (Custódio & Llamas, 1996). Uma vez em solução, o Na+ tende a manter-se nesse estado, não havendo reações de precipitação que mantenham os teores de sódio baixos na água. O Na+ é retido pela adsorção na superfície dos minerais, especialmente nos que têm alta capacidade de trocas catiónicas, como as argilas. Contudo, as trocas catiónicas são bastante mais fortes entre iões divalentes do que entre iões monovalentes como o sódio. Assim, os processos de troca catiónica nas águas subterrâneas tendem a extrair iões divalentes da solução e trocá-los por iões monovalentes (Custódio & Llamas, 1996). Em águas naturais, a concentração de Na+ tende a situar-se entre 0 a 10 500 mg/L (Custódio & Llamas, 1996), sendo as suas principais fontes naturais i) a hidrólise de minerais silicatados, sobretudo as plagioclases sódicas como a albite, e ii) a água do mar (Hem, 1985). Águas doces apresentam usualmente concentrações entre 1 e 150 mg/L (Custódio & Llamas, 1996). Potássio (K+): à semelhança do catião sódio, também o catião potássio apresenta elevada solubilidade e baixa tendência para precipitar (Custódio & Lamas, 1996). A sua concentração em águas naturais varia entre 0 e 380 mg/L (Custódio & Llamas, 1996). Em águas doces tende a variar entre 0,1 e 10 mg/L, sendo a sua principal fonte natural a hidrólise de minerais silicatados como a ortóclase e a microclina, as micas e a leucite (ex. Hem, 1985; Custódio & Llamas, 1996). Ao contrário do Na+, que tem tendência a permanecer em solução uma vez libertado pelos minerais silicatados, o K+
Hidrogeoquímica 99 é libertado pelos minerais com dificuldade e tem grande tendência a ser reincorporado pelos produtos residuais da alteração das rochas, especialmente certos minerais argilosos. No geral, as águas naturais apresentam valores de K+ menores do que de Na+. A baixas temperaturas os feldspatos que reagem com a água produzem minerais argilosos. Minerais ricos em potássio, como a ilite, são depositados mantendo baixa a concentração deste ião na água a baixas temperaturas (Albaréde, 2003). Cálcio (Ca2+): catião muito solúvel, precipita facilmente sob a forma de CaCO3 (Custódio & Llamas, 1996). A concentração de cálcio em águas naturais varia habitualmente entre 4 e 400 mg/L e, normalmente, entre 10 e 250 mg/L nas águas doces (ex. Hem, 1985; Custódio & Llamas, 1996). A sua fonte natural está associada à hidrólise de minerais silicatados e à dissolução de minerais carbonatados. O cálcio é um constituinte fundamental de diversos minerais, estando presente, sobretudo, nas piroxenas, anfíbolas, e feldspatos, como as plagioclases cálcicas (ex. anortite). Nos sistemas aquíferos, o comportamento deste catião é regulado pela disponibilidade de cálcio solúvel e pelo equilíbrio da fase gasosa em solução, que envolve o dióxido de carbono, ou pela disponibilidade de enxofre sob a forma de sulfato (Hem, 1985). O cálcio é um elemento móvel nos processos de interação água-rocha a qualquer temperatura. As plagioclases, as clinopiroxenas e as anfíbolas são facilmente alteradas pela água em equilíbrio com CO2 atmosférico. Em ambientes carbonatados, a concentração de cálcio é fundamentalmente controlada pela solubilidade da calcite e aragonite, sendo a calcite menos solúvel do que a aragonite (Albaréde, 2003). Magnésio (Mg2+): o catião magnésio apresenta características hidrogeoquímicas semelhantes ao cálcio sendo, contudo, mais solúvel e ligeiramente mais difícil de precipitar (Custódio & Llamas, 1996). A concentração do catião Mg2+ nas águas naturais varia entre 1 e 1 350 mg/L (Custódio & Llamas, 1996) e, normalmente, entre 10 e 250 mg/L em águas doces (ex. Hem, 1985; Custódio & Llamas, 1996). A sua origem natural é a alteração de minerais silicatados, nomeadamente os minerais
Hidrogeoquímica 100 ferromagnesianos, e a dissolução de minerais carbonatados. Nas rochas ígneas, o magnésio ocorre em minerais como as olivinas, as piroxenas, as anfíbolas e as biotites. Em rochas alteradas ocorre em minerais como a clorite e a serpentina. Nas formações sedimentares, ocorrem na magnesite e hidromagnesite. Cloreto (Cl-): o anião cloreto é muito solúvel e estável em solução sendo dificilmente precipitável. Aparece frequentemente associado ao catião Na+, não sendo, contudo, a sua concentração relativa necessariamente a mesma (Custódio & Llamas, 1996). A concentração em águas naturais pode variar entre 1 e 19 000 mg/L, estando a sua origem natural associada à dissolução de formações evaporíticas, à interação águarocha em ambientes sedimentares e à água do mar (Hem, 1985). Em águas doces a sua concentração varia, normalmente entre 10 e 250 mg/L (Custódio & Llamas, 1996). O ião Clestá presente em vários tipos de minerais constituintes das rochas. Nas rochas ígneas, aparece como constituinte de diversos minerais, como a sodalite e a apatite. O cloreto não exerce papel significativo ao nível das reações de oxidação ou redução, não forma soluções complexas importantes a menos que a sua concentração no meio seja extremamente elevada, não origina sais de baixa solubilidade e não é facilmente absorvido pela superfície dos minerais (Hem, 1985). Dado que um ião conservativo (Stober & Bucher, 1999), como é o caso do Cl-, não participa nas reações químicas, a sua concentração nas águas depende apenas de processos de concentração/diluição. Trata-se de um elemento característico das águas termais, de circulação profunda, aparecendo nas águas frias superficiais em concentrações consideravelmente inferiores. Estas características tornam este ião um excelente traçador na maior parte dos sistemas hidrogeológicos (Garcia, 1986). Com o aumento da profundidade, a tendência de aumento da concentração de Clnas águas em ambientes graníticos, pode dever-se à interação água-rocha, onde se verifica alteração de minerais como a biotite e a anfíbola, e a dissolução da halite (Stober & Bucher, 1999).
Hidrogeoquímica 101 Sulfato (SO42-): é um anião moderadamente a muito solúvel que precipita dificilmente. A sua concentração em águas naturais pode chegar até 2 700 mg/L, variando, normalmente, entre 2 e 150 mg/L em águas doces (ex. Hem, 1985; Custódio & Llamas, 1996). A sua origem nas águas deve-se à interação água-rocha em ambientes geológicos com minerais ricos em sulfuretos. Este ião está presente tanto em rochas ígneas como em rochas sedimentares contendo sulfuretos metálicos. Minerais como a pirite constituem fontes naturais de sulfato e ferro nas águas subterrâneas. O sulfato ocorre, também, em certos feldspatóides mas a sua origem está sobretudo ligada a sedimentos evaporíticos onde ocorre sob a forma de anidrite ou gesso (Hem, 1985). Bicarbonato e carbonato (HCO3e CO32-): ambos os aniões estão intimamente relacionados com o teor de dióxido de carbono gasoso dissolvido bem como com o pH das soluções em que ocorrem (fig. 5.1). Não apresentam aptidão para reações de oxidação/redução em águas naturais e têm tendência a precipitar como CaCO3 (ex. Hem, 1985; Custódio & Llamas, 1996). Em águas naturais, o ião bicarbonato pode atingir concentrações entre 0 e 1 000 mg/L, variando habitualmente entre 50 e 350 mg/L, chegando por vezes a 800 mg/L, em águas doces. O ião carbonato ocorre em concentrações bastante inferiores relativamente ao bicarbonato, não atingindo, normalmente. concentrações superiores a 50 mg/L em águas naturais (ex. Hem, 1985; Custódio & Llamas, 1996). Fig. 5.1. Relação entre teores de dióxido de carbono, bicarbonato e carbonato e o pH (extraído de Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2013).
Hidrogeoquímica 102 Sílica (SiO2): a sílica ocorre, geralmente, na água sob a sua forma não-iónica (SiO4H4) e apenas uma pequena parte sob a forma iónica (SiO4H3-) para valores de pH normais (Custódio & Llamas, 1996). A sílica sob a forma iónica contribui para a alcalinidade da água, contudo, a ação do CO2 atua de forma a evitar que o pH suba limitando assim a solubilidade da sílica. Habitualmente, a concentração de sílica nas águas naturais varia entre 1 e 30 a 40 mg/L, contudo, as águas bicarbonatadas sódicas podem conter até 100 mg/L e as águas com pH muito elevado podem atingir até 1 000 mg/L deste componente (ex. Hem, 1985; Custódio & Llamas, 1996). Uma fonte natural de sílica nas águas é a hidrólise dos silicatos, associada à formação de minerais argilosos (com concentrações nas águas subterrâneas entre 20 e 100 mg/L). Contudo, uma reduzida percentagem da sílica provem da dissolução do quartzo (Hem, 1985). À medida que a água subterrânea se move ao longo da sua rede de fluxo, vai aumentando o conteúdo em sólidos dissolvidos totais (SDT), de tal forma que a qualidade da água muda ao longo da linha de fluxo pois a concentração de solutos aumenta com o tempo de residência em meio subterrâneo (ex. Freeze & Cherry, 1979; Hudak, 2001). Tal como se referiu anteriormente, minerais como a calcite e os feldspatos são por vezes dissolvidos por águas de precipitação de baixo pH, nas áreas de recarga dos sistemas aquíferos, libertando iões cálcio e bicarbonato para a água. As águas subterrâneas transportam os iões cálcio que são, eventualmente, trocados por iões sódio. Daí resulta que, habitualmente, as águas subterrâneas tendam a evoluir de águas bicarbonatadas-cálcicas — nas áreas de recarga — para águas cloretadassódicas — nas áreas de descarga. Esta evolução hidrogeoquímica é, sobretudo, controlada pela mineralogia do aquífero, a interação água-rocha, pela velocidade do fluxo subterrâneo, pela extensão das linhas de fluxo, pelo tempo de residência e pela existência de possíveis processos de mistura entre águas associadas a diferentes sistemas aquíferos (Hudak, 2001).
Hidrogeoquímica 103 Uma vez que a maior fonte natural de elementos maiores nas águas subterrâneas diz respeito à alteração dos minerais constituintes das rochas dos sistemas aquíferos, importa salientar os principais mecanismos de ataque químico provocado pelas águas subterrâneas aos minerais. Diversas substâncias podem ser colocadas em solução por processos simples (ex. dissolução) como acontece com o cloreto de sódio e com o gesso. Contudo, outras substâncias, por serem muito pouco solúveis, necessitam de passar por reações mais ou menos irreversíveis para que possam ser dissolvidas total ou parcialmente. Assim, as transformações responsáveis pela alteração química dos minerais são: a hidratação, que consiste na incorporação de água nos cristais; a hidrólise, reação entre o mineral e a água. Este mecanismo de transformação química dos minerais é fundamental em ambientes graníticos. Os iões da água, H+ e OH-, atuam como ácidos e bases, respetivamente, sobre as espécies químicas que constituem os minerais, originando reações químicas capazes de alterar o pH da água. Este tipo de reação ocorre, sobretudo, sobre sais ácidos e bases fracas; os fenómenos de oxidação-redução; as alterações de pH; os processos biológicos, por exemplo, por aumento da concentração de CO2 proveniente da decomposição da matéria orgânica (Custódio & Llamas, 1996). De acordo com Hudak (2001), existem dois processos que afetam o transporte de solutos nas águas subterrâneas: a advecção e a dispersão hidrodinâmica. O processo de advecção ocorre quando a água subterrânea transporta os solutos ao longo do sistema de fluxo subterrâneo. A difusão hidrodinâmica faz a dispersão das águas subterrâneas e dos seus solutos por agitação mecânica, a qual consiste na disseminação dos solutos pela matriz do aquífero, e por difusão que pode ocorrer
Hidrogeoquímica 110 A figura 5.2 representa a evolução temporal da temperatura da água subterrânea durante o período de estudo. O tipo de circulação da água no aquífero ao longo do ciclo anual é refletido pela variação da sua temperatura. Em termos gerais, nascentes associadas a uma circulação mais superficial tendem a apresentar temperaturas que acompanham a evolução das temperaturas médias mensais do ar, apresentando coeficientes de variação, relativamente à média, elevados. Já nascentes associadas circulação mais profunda tendem a apresentar temperaturas mais estáveis ao longo do ano, resultando daí menores coeficientes de variação. Assim, tendo em conta os dados do quadro 5.1, supõe-se que as nascentes da Mina da Torre, com coeficiente de variação (CV) de 58%, da Fonte do Covão do Boi, com CV de 45% e da Fonte do Covão do Curral, com CV de 38% estejam associadas a uma circulação mais superficial quando comparadas com as demais nascentes. Já as nascentes da Fonte Santa e da Mina da Rosa Negra, com os coeficientes mais baixos de 6% e 7%, respetivamente, estarão associadas a zonas de circulação mais profunda. O gráfico da figura 5.2 permite verificar que, apesar dos contrastes descritos no parágrafo anterior, a temperatura das águas subterrâneas estudadas acompanha a variação da temperatura do ar ao longo do ciclo anual. É, ainda, de referir que todas as nascentes abrangidas por este estudo apresentam temperatura de emergência inferior a 25 ºC, sendo todas elas consideradas hipotermais segundo a classificação de Fraústo da Silva & Vaz (1988). Assim sendo, é de supor que todas as nascentes estejam associadas a circulação pouco profunda, o que é concordante com a ausência de manifestações de artesianismo e com as características hidrogeoquímicas apresentadas neste capítulo. Na generalidade, os valores de pH médios registados nas nascentes consideradas são inferiores a 7 (quadro 5.1.), verificando-se apenas um valor
Hidrogeoquímica 111 ligeiramente superior na campanha de amostragem de Setembro de 2010 na Fonte do Espinhaço de Cão (fig. 5.3). O valor de pH médio mais baixo foi registado no ponto de amostragem Fonte da Biquinha (5,06), registando-se o valor mais elevado na Fonte do Covão do Curral (6,6). O coeficiente de variação dos valores de pH apresenta valores relativamente reduzidos, entre 4 e 8 %. A condutividade elétrica média das nascentes do SSTC varia entre 6μS/cm, na Fonte da Saibreira, e 454μS/cm, da Mina da Torre (quadro 5.1). Este parâmetro apresenta um coeficiente de variação inferior a 50% na maioria dos pontos amostrados, registando, contudo, valores de 100% e 90% nas nascentes Fonte dos Perús e Fonte do Covão do Curral, respetivamente. Os valores médios da condutividade elétrica são inferiores a 100 µS/cm, exceto nos casos de águas contaminadas: Fonte do Espinhaço de Cão, Mina da Torre e Nascente da Lagoa Comprida (fig. 5.4; ver Capítulo 7). É de notar que valores de condutividade até 100 µS/cm estão associados a águas hipossalinas (com mineralização total inferior a 200 mg/L, segundo a classificação de Curto Simões 1993). No quadro 5.2 estão registados os teores médios dos iões maiores para o período de Inverno, que englobam as campanhas de Maio e Dezembro de 2010 e Abril e Dezembro de 2011, e de Verão, nos quais são tidos em conta os teores medidos nas campanhas de Setembro de 2010, Junho e Setembro de 2011 e Julho de 2012. No mesmo quadro está também registado o teor médio de sílica medido ao longo de todas as campanhas. No Anexo III encontra-se o registo dos teores dos componentes maiores para cada uma das campanhas de amostragem realizadas.
Hidrogeoquímica 112 Quadro 5. 2. Teores médios dos iões maioritários e sílica para as campanhas de Inverno e Verão. Ponto de Água Na+(mg/L) K +(mg/L) Ca2+ (mg/L) Mg2+ (mg/L) HCO3- (mg/L) SO4 2-(mg/L) Cl-(mg/L) SiO2 (mg/L) Inverno V erão Inverno V erão Inverno V erão Inverno V erão Inverno V erão Inverno V erão Inverno V erão Fonte Santa 4,0 3,3 0,6 0,7 1,1 1,5 0,5 0,4 5,8 6,3 2,5 1,7 3,3 2,2 11,0 Fonte da Biquinha 4,6 4,0 0,6 0,6 1,2 1,4 0,4 0,4 4,2 6,3 2,2 1,1 6,4 4,8 8,4 Mina da Rosa Negra 4,7 4,4 0,9 0,9 1,1 1 0,4 0,3 5,2 5,8 1,5 0,2 5,5 5,7 9,3 Fonte das Penhas da Saúde 2,9 2,6 0,5 0,6 1,3 1,7 0,3 0,3 3,4 5,3 2,0 0,9 3,7 2,9 5,0 Fonte da Saibreira 2,6 1,9 0,5 0,5 0,4 0,5 0,2 0,2 3,2 4,5 1,4 0,2 2,2 1,1 6,9 Fonte da Nave de Santo António Sul 8,6 7,4 0,6 0,7 0,8 0,8 0,2 0,2 3,4 4,8 1,5 0,5 12,3 10,3 7,0 Fonte do Espinhaço de Cão 32,4 22,2 1,1 1,0 21,5 23,5 2,7 3,2 4,2 4,8 1,9 0,7 91,3 80,3 17,5 Fonte do Covão do Boi 2,0 2,5 0,5 0,4 1 0,9 0,2 0,2 4,4 5,8 2,4 0,5 2,6 1,3 10,0 Mina da Torre 43,3 92,3 0,9 1,8 13,0 25,3 0,6 1,3 23,8 20 6,0 8,4 69,3 164 4,0 Fonte dos Perús 2,1 1,9 0,3 0,5 0,4 0,6 0,2 0,2 2,2 3,8 1,6 0,5 2,3 1,8 3,4 Nascente da Lagoa Comprida 14,9 25,1 0,6 0,6 1,5 3,3 0,4 0,8 2,2 3,3 2,5 1,2 23,5 45,5 4,6 Fonte do Covão do Curral 3,0 2,9 0,5 0,7 1 1,7 0,3 0,4 3,2 4,3 2,4 4,0 3,1 2,1 7,6 Fonte do Ferreiro 6,9 4,7 3,5 2,3 2,7 2,2 1,2 0,7 3,7 4,0 3,4 2,2 7,2 4,8 11,3 Fonte de S. Tomé 7,9 5,1 2,4 1,5 1,9 1,3 0,6 0,5 3,0 4,3 4,1 2,5 9,2 5,2 11,0 Fonte do Marrão 7,6 6,9 1,2 1,1 2,8 2,5 1,1 1,1 6,5 6,0 6,2 5,0 7,9 6,3 15,0
Hidrogeoquímica 113 A análise do quadro 5.2 permite verificar que, na maior parte dos casos, se registou uma ligeira diminuição dos teores de Na+ do período de Inverno para o de Verão. Constituem exceção a esta tendência as águas da Fonte do Covão do Boi, da Mina da Torre e da Nascente da Lagoa Comprida. Uma vez que a Fonte do Covão do Boi é uma água com baixa mineralização, flutuações deste tipo podem ser consideradas normais. Já as águas da Mina da Torre e da Nascente da Lagoa Comprida são bastante mais mineralizadas, de forma que o aumento acentuado dos teores de Na+ do período de Inverno para o de Verão, poderá ser devido à entrada deste catião no sistema aquífero por influência de causas antrópicas a abordar no capítulo 7. Relativamente aos catiões K+ e Mg2+, observa-se que os teores correspondentes ao período de Inverno e Verão apresentam pequenas flutuações. O único ponto que merece destaque corresponde, mais uma vez, à Mina da Torre, na qual os teores desses iões mais que duplicaram dos meses de Inverno para os de Verão. Uma possível explicação para esta ocorrência poderá estar associada a uma origem antrópica, sendo esta análise realizada também no capítulo 7. Também no caso do catião Ca2+ se verifica uma ligeira flutuação dos teores nos meses de Inverno e Verão e mais uma vez, se verifica que o ponto de amostragem Mina da Torre assume um comportamento semelhante ao até aqui referido. As águas da Mina da Torre e da Nascente da Lagoa Comprida quase que duplicam o teor de Ca2+ entre um e outro período de referência. Será, portanto, de supor que ocorra também uma entrada de Ca2+ no sistema, potencialmente de origem antrópica. Tomando em atenção os teores do anião HCO3-, verifica-se que as flutuações ocorridas entre os dois períodos considerados são ligeiras para todos os pontos de amostragem, não existindo nenhum que mereça especial destaque.
Hidrogeoquímica 114 No caso do anião SO42em quase todos os casos a sua variação está marcada por uma diminuição do período de Inverno para o de Verão. No entanto, esta tendência inverte-se no caso da Fonte do Covão do Curral e na Mina da Torre (onde a origem do ião sulfato poderá ser, em parte, de origem antrópica — ver capítulo 7). No que respeita ao comportamento do anião Clobserva-se, à semelhança do ião Na+, uma diminuição de concentração nos meses de Verão, constituindo exceção significativa as águas da Mina da Torre e da Nascente da Lagoa Comprida. Mais uma vez, a origem para esta situação deverá estar relacionada com causas antrópicas, a tratar no capítulo 7. Os teores de sílica são considerados normais para águas deste tipo, tendo em conta a natureza da litologia em que se inserem os sistemas aquíferos. Com o gráfico da figura 5.5 pretende-se ter a noção da proximidade entre a área de recarga e o local de emergência da água subterrânea para cada ponto de água. Assinalados com uma elipse, encontram-se os pontos de água Fonte do Espinhaço de Cão, Mina da Torre e Nascente da Lagoa Comprida que se pensa estarem contaminados por substâncias de origem antrópica, pelo que não serão tidos em conta para este efeito.
Hidrogeoquímica 115 Fig. 5.5. Relação entre a condutividade elétrica e a altitude de todos os pontos de água entre Maio de 2010 e Julho de 2012 (em cima); relação entre a condutividade elétrica e a altitude dos pontos de água com menor mineralização entre Maio de 2010 e Julho de 2012 (em baixo). 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Altitude(m) CondutividadeElétrica(μS/cm) Mai‐10 Set‐10 Dez‐10 Abr‐11 Jun‐11 Set‐11 Dez‐11 Jul‐12 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 0 1020304050607080 Altitude(m) CondutividadeElétrica(μS/cm) Mai‐10 Set‐10 Dez‐10 Abr‐11 Jun‐11 Set‐11 Dez‐11 Jul‐12
Hidrogeoquímica 116 Tendo em conta que, quanto maior a proximidade entre a área de recarga e a área de descarga, menor a mineralização total e, consequentemente, a condutividade elétrica da água subterrânea, pode-se verificar que para a totalidade dos pontos considerados (excluindo os potencialmente contaminados) a área de recarga se encontra próxima do local de emergência. Daqui resultam reduzidos trajetos de circulação e tempos de residência e interação água-rocha pouco significativos. Assim, as águas subterrâneas amostradas tendem a ser bastante representativas da água de precipitação local. Com base nos resultados analíticos relativos às águas subterrâneas do setor de Seia-Torre-Covilhã, foram calculadas correlações com o intuito de melhor se entender o funcionamento do sistema hidrogeológico (quadro 5.3). No quadro 5.3 são considerados os teores médios em iões maiores, a condutividade elétrica e a altitude das nascentes com exceção da Fonte do Espinhaço de Cão, Mina da Torre e Nascente da Lagoa Comprida por se pensar estarem contaminados por substâncias de origem antrópica. A condutividade elétrica exibe correlações muito fortes com os teores dos iões maioritários: sódio (0,96); cloreto (0,92); magnésio (0,90) e cálcio (0,89). Apesar de mais fraca, é de notar, também, a correlação com os iões sulfato (0,75) e potássio (0,74). A correlação negativa entre os teores das principais espécies químicas e a altitude de emergência (Na+ (-0,77), K+ (-0,40), Ca2+ (-0,62), Mg2+ (-0,66), HCO3- (- 0,61), SO42- (-0,64) e Cl- (-0,78)), explica-se, pela maior interação água-rocha nas zonas menos elevadas do sistema hidrogeológico, a qual resulta, simultaneamente, de circuitos mais longos e da presença de rochas mais meteorizadas.
Hidrogeoquímica 117 A boa correlação entre as espécies químicas sódio e cloreto (0,95) poderá resultar da interação água-rocha. Assim, o sódio poderá ter origem na hidrólise das plagióclases, e o cloro na alterações de micas como a biotite, onde possa estar presente como constituinte menor (Albu et al., 1997), ou associado à mobilização nas cloroapatites presentes nos granitos (ex. Neiva, 1982). Contudo, dado estarmos a lidar com águas de circulação pouco profunda, a correlação Na-Cl poderá estar apenas relacionada com a assinatura da composição química das águas meteóricas locais. O elevado coeficiente de correlação do sódio e cálcio (0,89), pode estar relacionado com processos de hidrólise das plagióclases. A correlação entre sódio e magnésio (0,86) poderá ter origem, mais uma vez, na interação água-rocha, estando o sódio relacionado com a hidrólise das plagióclases sódicas e o magnésio com a alteração das biotites (Gilkes & Suddhiprakarn, 1979). Por fim, é de salientar também a elevada correlação entre cálcio e magnésio (0,95), potencialmente originada pela dissolução de minerais como biotite, anfíbolas e piroxenas. Quadro 5. 3. Matriz de correlações entre valores de condutividade elétrica, teores de iões maiores e altitude para as águas não contaminadas. Condutividade Elétrica Na+ K+ Ca2+ Mg2+ HCO3SO42ClAltitude Condutividade Elétrica 1 Na+ 0,96 1 K+ 0,74 0,71 1 Ca2+ 0,89 0,82 0,66 1 Mg2+ 0,90 0,86 0,66 0,95 1 HCO320,34 0,31 -0,19 0,34 0,35 1 SO420,75 0,73 0,31 0,76 0,75 0,36 1 Cl0,92 0,95 0,66 0,73 0,76 0,27 0,67 1 Altitude -0,81 -0,77 -0,40 -0,62 -0,66 -0,61 -0,64 -0,78 1
Hidrogeoquímica 118 5.2.2. Facies hidrogeoquímicas Uma importante tarefa na investigação hidrogeoquímica das águas subterrâneas é a conveniente análise e apresentação visual dos dados. Para esse propósito são utilizados comummente os seguinte métodos gráficos (Freeze & Cherry, 1979): Diagrama de Stiff: é um diagrama hidrogeoquímico que representa graficamente, em meq/L, a concentração dos catiões Na++K+, Ca2+, e Mg2+ e dos aniões Cl-, HCO3e SO42-, sobre 3 retas paralelas, horizontais e igualmente espaçadas entre si, cortadas por uma reta normal, obtendo-se, de um lado, o campo dos catiões e, do outro, o dos aniões. Através da ligação das extremidades destas 3 retas obtém-se um polígono característico para cada uma das águas analisadas (fig. 5.6), proporcionando, assim, uma rápida comparação entre diferentes análises químicas (Freeze & Cherry, 1979). Fig. 5.6. Diagrama de Stiff (adaptado de Fetter, 2001). Diagrama de Piper: diagrama trilinear que representa o resultado de análises químicas de águas. Os valores dos aniões e catiões de uma análise, expressos em %meq/L, são projetados em dois triângulos separados, existindo ainda um campo central em forma de losango, onde se representam um terceiro ponto obtido a partir da projeção dos pontos assinalados nos dois triângulos (fig. 5.7).
Hidrogeoquímica 119 Este tipo de diagrama serve para comparar e classificar distintos grupos de águas relativamente aos iões dominantes. Fig. 5.7. Diagrama de Piper (adaptado de Custódio & Llamas, 1996). Diagrama de Schoeller-Berkaloff: diagrama, cujas concentrações nos diversos iões, expressas em meq/L, são representadas em escala semilogarítmica. Este tipo de diagramas permitem aumentar ou diminuir o número de espécies químicas representadas segundo as necessidades e objetivos da interpretação (fig. 5.8).
Contaminação das águas subterrâneas 222 do Boi, respetivamente. O indeno(1,2,3-cd)pyreno registou uma concentração de 6,2 ng/L na Fonte do Covão do Curral. Quadro 7.10. Concentração de HAPs nas águas subterrâneas amostradas em 2013. Composto Teor em HAPs (ng/L) Fevereiro de 2013 F. Covão do Curral F. da Jonja F. de S. Tomé F. do Sabugueiro F. do Covão do Boi Nafataleno 7,0 3,1 8,6 6,0 2,3 Acenaftileno <LOD n.d. <LOD <LOD <LOD Acenafteno n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. Fluoreno n.d. n.d. <LOD <LOD <LOD Fenantreno <LOD <LOD <LOD <LOD <LOD Antraceno <LOQ (6,9) <LOQ (6,9) <LOQ (6,9) <LOQ (6,9) <LOQ (6,9) Fluoranteno <LOD <LOD <LOD <LOD <LOD Pireno <LOD <LOD <LOD <LOD <LOD Benzo(a)antraceno n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. Criseno <LOD <LOD <LOD <LOD <LOD Benzo(b)fluoranteno n.d. n.d. n.d. n.d. <LOQ (5,9) Benzo(k)fluoranteno n.d. <LOQ (2,7) n.d. n.d. n.d. Benzo(a)pireno n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. Dibenzo(a,h)antraceno n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. Benzo(ghi)perileno n.d. 8,0 8,2 n.d. 8,1 Indeno(1,2,3-cd)pyreno 6,2 n.d. n.d. n.d. n.d. Somatório 13,2 11,1 16,8 6,0 10,4 n.d. – não detetado; LOQ – limite de quantificação; LOD – limite de deteção.
Conclusões e perspetivas futuras 223 8. Conclusões e perspetivas futuras Apresentam-se de seguida as conclusões e perspetivas futuras do trabalho realizado. Inicialmente expõe-se um resumo dos quadros geológico, geomorfológico, climatológico e hidrogeológico, as conclusões da investigação e, por fim, as perspetivas futuras. Localizado no maciço da Serra da Estrela, o sector de Seia – Torre – Covilhã (SSTC), foi o alvo do presente estudo, de cariz, marcadamente, multidisciplinar. Com efeito, as metodologias e técnicas utilizadas tiveram origem em diversos ramos das Geociências, tais como: Geologia, Geomorfologia, Climatologia, Hidrogeologia, Geoquímica, Hidrologia Isotópica e Geofísica. Os primeiros trabalhos basearam-se no reconhecimento do terreno, nomeadamente que respeita à geologia, à geomorfologia e à inventariação de pontos de água, e com a recolha de informação bibliográfica. Os trabalhos de campo, desenvolvidos entre Fevereiro de 2010 e Julho de 2012, contaram com diversas campanhas de amostragem de águas subterrâneas para análise química e isotópica. Ainda na fase inicial dos trabalhos, procedeu-se à caracterização geológica, geomorfológica, climatológica e hidrogeológica à escala regional e local. A Serra da Estrela, situada na Zona Centro Ibérica do Maciço Ibérico, é dominada pelas megadescontinuidades denominadas por Falha de Bragança – Vilariça – Manteigas (FBVM) e Falha de Gouveia – Seia – Lousã (FGSL). Tanto no quadro geológico regional como no local, verifica-se o predomínio das rochas cristalinas sobre as rochas sedimentares, o que se traduz numa circulação hídrica subterrânea realizada, sobretudo, em meios fissurados e, em menor medida, em meios porosos. As principais unidades geológicas do SSTC são depósitos de
Conclusões e perspetivas futuras 224 cobertura (aluviões, depósitos glaciários e fluvioglaciários), rochas metassedimentares do CXG (formação de rosmaninhal) e rochas graníticas (granito de Seia, granito do Covão do Curral, granito da Estrela, granito de Manteigas e granito da Covilhã). A mais importante estrutura tectónica local é a FBVM. Relativamente ao quadro geomorfológico, a Serra da Estrela constitui um maciço montanhoso, de orientação geral NE-SW, que se destaca acima das regiões aplanadas que a circundam. As encostas, de declive marcado, são limitadas por escarpas de falha de traço retilíneo com dezenas de quilómetros de extensão, com declives de cerca de 1000 m no flanco sudeste e 1200 m no flanco noroeste. A área da Torre, situada a sudoeste, apresenta-se como a zona de maior altitude, culminam a 1993 m. Os processos glaciários e periglaciários, do Plistocénico Superior são, em grande medida, responsáveis pela morfologia da serra, sobretudo, das zonas de maior altitude. De um modo bastante evidente, a rede de fraturação do setor condiciona a rede de drenagem, na qual se observam, normalmente, troços retilíneos e inflexões marcadas. O SSTC apresenta orientação WNW-ESE, com altitude entre 565 m e 1993 m e corresponde a uma área de cerca de 25km2. O SSTC é composto por vários subsetores: (i) o flanco oriental do maciço montanhoso, entre a Covilhã e as Penhas da Saúde; (ii) a área planáltica nas imediações do Alto da Pedrice e dos Piornos; (iii) a portela da Nave de Santo António e as zonas adjacentes do vale do Zêzere e do vale da Ribeira da Alforfa; (iv) a encosta entre a Nave de Santo António e o Covão do Boi; (v) o planalto entre o Covão do Boi e a Lagoa Comprida; (vi) o flanco ocidental do maciço, entre a Lagoa Comprida, o Sabugueiro e Seia O clima da Serra da Estrela é marcado pela transição entre a influência atlântica e mediterrânica e entre uma afeição mais continental e uma outra, mais litoral, resultado da sua ação de barreira orográfica. Segundo o método de classificação de
Conclusões e perspetivas futuras 225 Köppen-Geiger, a Serra da Estrela situa-se no limite entre o clima temperado com verão quente e seco (CSa), e o clima temperado com verão seco e suave (CSb). A identidade climática do SSTC é condicionada pelas suas características morfológicas, tais como: a altitude, o relevo e a orientação das encostas. Apesar de à escala regional se verificar uma íntima relação entre o aumento da precipitação sob a forma de neve e o aumento da altitude, à escala local, nem sempre se verifica essa relação, uma vez que também a ação dos mecanismos de convergência e divergência dos fluxos das massas de ar condicionam a distribuição da quantidade e do tipo de precipitação. Quanto à temperatura média do ar, a região é classificada como tendo um regime térmico simples. Relativamente ao período de estudo, as médias mensal e anual de precipitação foram de 172,16 mm e 2065,92 mm, respetivamente, a média da temperatura máxima registada foi de 12,89ºC e a média da temperatura mínima 5,58ºC. A Serra da Estrela insere-se na unidade hidrogeológica do Maciço Antigo, formada sobretudo por rochas cristalinas. Tal como se indicou anteriormente, enquadra-se na Zona Centro Ibérica, onde predominam aquíferos continentais, fissurados e livres, semiconfinados ou confinados, sobre aquíferos de origem sedimentar (continentais, porosos e livres). A região da Serra da Estrela encontra-se distribuída por três bacias hidrográficas: as bacias do Tejo e do Mondego, que ocupam a maior parte da área, e a bacia do Douro, a que corresponde uma pequena parte. Como referido, realizou-se a inventariação de pontos de água subterrânea no sector de Seia – Torre – Covilhã. A rede de monitorização de pontos de água foi definida tendo em conta a representatividade espacial e geológica do setor, considerando igualmente a acessibilidade permanente das nascentes bem como a existência de caudal durante todo o ano. Para cada ponto de água inventariado foi preenchida uma ficha descritiva com informações gerais e com o registo médio dos
Conclusões e perspetivas futuras 226 parâmetros físico-químicos medidos in situ ao longo de todas as campanhas de amostragem. Com base no estudo hidrogeoquímico da região, foi possível classificar as águas subterrâneas como hipotermais. Dada a tendência de variação da temperatura da água seguir a variação da temperatura média do ar ao longo do ciclo anual, estimou-se que a circulação das águas das nascentes estudas seja pouco profunda, o que, de resto, é concordante com a ausência de artesianismo e com o comportamento hidrogeoquímico. O pH médio das águas do SSTC varia entre 5,1 e 6,6, sendo classificado como normal para este tipo de águas. Os valores médios da condutividade eléctrica são inferiores a 100 µS/cm (atingindo o mínimo de 6μS/cm, na Fonte da Saibreira), exceto nos casos de águas contaminadas, nomeadamente, a Fonte do Espinhaço de Cão, a Mina da Torre (onde ocorre o valor máximo, 454 μS/cm) e a Nascente da Lagoa Comprida. Tendo em conta que, no caso das águas não contaminadas, os valores da mineralização total e, consequentemente, da condutividade elétrica são relativamente reduzidos conclui-se, também por esta via, que os circuitos subterrâneos e os tempos de residência são curtos, com interação água-rocha pouco significativa. Assim, as águas subterrâneas de emergência amostradas tendem a ser bastante representativas da água de precipitação local. Com base nos resultados analíticos dos iões maioritários das águas locais (num total de 128 amostras), foi possível verificar uma forte correlação entre a condutividade elétrica e os iões sódio (0,96), cálcio (0,89) e cloreto (0,92). Verificou-se igualmente uma forte correlação entre os iões sódio e cloreto (0,95) e cálcio e cloreto (0,73) atribuindo-se estas correlações à potencial contaminação das águas por utilização de sal-gema (NaCl) e cloreto de cálcio (CaCl2) nas operações de limpeza de neve e gelo das estradas.
Conclusões e perspetivas futuras 227 No geral, as águas do setor apresentam fraca mineralização, com exceção das da Fonte do Espinhaço de Cão e da Mina da Torre (que são muito mineralizadas) e das da Fonte da Nave de Santo António e da Nascente da Lagoa Comprida (com mineralização abundante). Observa-se o predomínio da facies hidrogeoquímica cloretada-sódica verificando-se também a ocorrência de águas com facies bicarbonatada-sódica e cloretada-cálcica. O estudo isotópico das águas subterrâneas do sector de Seia – Torre – Covilhã, permitiu determinar a reta das águas meteóricas locais (LMWL), de equação δ2H=7,44δ18O+7,44. Determinou-se a relação entre a temperatura média do ar e a composição em isótopos de oxigénio-18 e deutério das águas locais, obtendo-se os valores 0,21‰/ºC e 1,56‰/ºC respetivamente. Foi verificado a relação de empobrecimento isotópico com o aumento da altitude, originado pelo designado efeito da altitude na composição isotópica das águas meteóricas. A relação entre os teores isotópicos nas águas subterrâneas locais e o aumento da altitude possibilitou também verificar que, por cada 100 metros de aumento de altitude, existe um empobrecimento isotópico de - 0,10‰ no teor de 18O e de -1,0‰ no teor de 2H. Os resultados do estudo isotópico refletiram, também, o efeito de barreira climática da Serra da Estrela uma vez que, considerando nascentes situadas a altitudes muito próximas, os teores isotópicos das águas subterrâneas da encosta oriental são mais empobrecidos que os determinados em águas subterrâneas da encosta ocidental, verificando-se assim um empobrecimento em isótopos à medida que as massas de ar se movimentam do litoral para o interior como resultado de um fracionamento isotópico das massas de vapor de água. A heterogeneidade de teores em trítio das águas subterrâneas do SSTC, indica que as águas estudadas são de circulação rápida e pouco profunda e,
Conclusões e perspetivas futuras 228 consequentemente, com reduzido tempo de residência. Verificou-se uma maior concentração de trítio nos meses de primavera quando comparados com os meses de inverno, facto explicado pelo ‘spring leak effect’. Foram abordados três tipos de contaminação das águas subterrâneas por modificação hidrogeoquímica: as operações de limpeza de neve e gelo das estradas, a infiltração de águas de escorrência dos pavimentos rodoviários e a ocorrência de fogos florestais. A utilização de sais na limpeza de neve e gelo das estradas constitui uma fonte de potencial contaminação das águas subterrâneas. Esta prática é recorrente no maciço montanhoso da Serra da Estrela, onde é habitual a utilização de sal-gema (NaCl) e em menor quantidade de cloreto de cálcio (CaCl2) para manter a transitabilidade das vias da região. Assim, verificou-se que as águas do SSTC amostradas a jusante das estradas (Fonte da Nave de Santo António Sul, Fonte do Espinhaço de Cão, Mina da Torre e Nascente da Lagoa Comprida) apresentaram concentrações médias de sódio cerca de 7 vezes maiores do que as das nascentes situadas a montante, cerca de 15 vezes maiores no caso do cloreto e 8 vezes maior no caso do cálcio. Tendo em conta a composição dos sais utilizados nas operações de limpeza das rodovias, é de supor que o incremento de concentração das referidas espécies químicas nas águas das nascentes a jusante da estrada esteja relacionado com a infiltração das águas de escorrência contaminadas. Para além dos referidos sais, as águas subterrâneas também se encontram contaminadas por metais pesados como o cádmio, o crómio, o cobre, o chumbo e o zinco provenientes das águas de escorrência das estradas. Com efeito, observou-se uma maior concentração destes elementos nas águas amostradas a jusante da estrada, que constitui claro indício de contaminação. Dado que o aumento da
Conclusões e perspetivas futuras 229 concentração dos iões sódio, cálcio e cloreto pode mobilizar metais pesados, é de esperar que as operações de limpeza de neve agravem este tipo de contaminação. A contaminação das águas subterrâneas através de Na e Cl é, ainda, evidenciada pela evolução temporal da relação Na/Cl, a qual releva que a entrada destes iões nos sistemas hidrogeológicos de cada uma destas águas se faz em simultâneo. Foi proposto um modelo conceptual do processo de contaminação das águas subterrâneas pela utilização de sais na limpeza de neve e gelo das rodovias. Segundo este modelo, uma vez que o pavimento da estrada é impermeável, a infiltração das águas de escorrência contaminadas faz-se, sobretudo, pelas bermas. Deste modo, a água contaminada entra na zona não saturada, a montante e a jusante da via, acabando por atingir o aquífero livre, dando origem a uma pluma de contaminação com fluxo subterrâneo para jusante. Finalmente, parte da água contaminada circula até à superfície emergindo em nascentes ou no leito de linhas de água, enquanto que outra parte atinge zonas mais profundas do sistema aquífero. À medida que a água contaminada se afasta da fonte de contaminação, regista-se uma diminuição das concentrações de cloreto, sódio e cálcio. Como consequência do fogo florestal de Agosto de 2010, que afetou parte do SSTC, nomeadamente, a área envolvente da Fonte do Covão do Curral, verificou-se a ocorrência de um aumento da concentração dos catiões cálcio, potássio e magnésio. O referido aumento de concentrações foi mais notório no ano subsequente ao incêndio, tendo-se verificado uma diluição deste efeito ao longo do tempo. Com o intuito de avaliar a circulação de água subterrânea contaminada por sais da limpeza das estradas, recorreu-se à utilização do método da resistividade elétrica no estudo hidrogeofísico do SSTC. Através da interpretação das tomografias elétricas obtidas, verificou-se a existência de plumas de contaminação nos locais estudados (as
Conclusões e perspetivas futuras 230 vertentes oriental e ocidental da Nave de Santo António e as imediações da Fonte dos Perús). Os resultados obtidos permitiram validar o modelo conceptual de contaminação da água subterrânea. No âmbito do estudo destinado a avaliar o efeito dos fogos florestais na região da Serra da Estrela, determinou-se a concentração de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) em amostras de água recolhidas na Fonte do Covão do Curral, na Fonte da Jonja, na Fonte de São Tomé, na Nascente do Sabugueiro e na Fonte do Covão do Boi. As Fontes do Covão do Curral, São Tomé e a Nascente do Sabugueiro, sofreram o impacte do fogo florestal de Agosto de 2010, a Fonte da Jonja localiza-se na área florestal ardida no Verão de 2005, e a Fonte do Covão do Boi situa-se numa área sem qualquer registo de fogo. Verificou-se que o somatório da concentração dos HAPs nas águas emergentes na Fonte do Covão do Boi é consideravelmente inferior comparando com os outros pontos de amostragem, facto atribuído à inexistência de impacte de incêndios florestais. Comparando as nascentes situadas na região ardida em 2010 com a Fonte da Jonja, localizada na área ardida em 2005, não se verifica variação significativa na concentração total de HAPs das águas emergentes em cada uma delas. De entre os possíveis rumos de investigação acerca da hidrogeologia da região da Serra da Estrela, são de destacar os relacionados com a hidrogeologia ambiental: Ampliação da área de estudo para novos setores da montanha; Alargamento do inventário hidrogeológico, considerando novos pontos de água subterrâneos e superficiais; Execução de novas campanhas de amostragem de águas subterrâneas para análise da hidrogeoquímica convencional e da hidrologia isotópica;
Conclusões e perspetivas futuras 231 Estudo da hidrogeoquímica convencional, hidrologia isotópica e dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos de pontos de água superficiais, incluindo cursos superficiais e lagos; Implantação de uma rede piezométrica e de estações meteorológicas para o fornecimento de informações hidrogeológicas e climatológicas da região; Alargamento dos estudos de hidrogeofísica a outros locais para reconhecimento de estruturas geológicas de interesse hidrogeológico e melhorar o conhecimento acerca da contaminação das águas subterrâneas; Aprofundar o estudo das fontes de influência antrópica, tais como: impacte dos fogos florestais nas águas e solos, contaminação das águas subterrâneas pelas águas de escorrência das estradas e da utilização de sais nas operações de limpeza das rodovias; Aplicação de modelos matemáticos de fluxo e transporte de massa em meios subterrâneos; Levar a cabo estudos ecotoxicológicos destinados a aprofundar conhecimento acerca do efeito da contaminação na zona não saturada.
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Anexo I – Inventário hidrogeológico 270 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº3Designação:MinadaRosaNegra Tipo: Minadeágua Cota:950metros Cartatopográfica: 235 (Covilhã) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:GranitodaCovilhã Coordenadas N40º17’17,1’’ W7º31’21,1’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Florestadefolhosase resinosas Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações:potencialcontaminaçãoporsistemadeáguasresiduais Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolorTurbidez:águalímpida Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:12,4 ºCCondutividade:26 μS/cm pH:5,58 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 271 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº4 Designação:FontedasPenhas daSaúde Tipo:Nascente Cota:148metros Cartatopográfica: 224 (Teixoso– Covilhã) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:GranitodaCovilhã Coordenadas N40º18’33,2’’ W7º33’13,3’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Habitações,urzal Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolorTurbidez:águalímpida Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:12,2 ºCCondutividade:21 μS/cm pH:5,14 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 272 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº5Designação:FontedaSaibreira Tipo: Nascente Cota:1555metros Cartatopográfica: 223 (Loriga–Seia) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:GranitodaEstrela Coordenadas N40º18’47,3’’ W7º34’45,5’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Urzal,giesta Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodora Cor:incolor,amarelada/acastanhada, esverdeada Turbidez:ligeiramenteabastanteturva Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:11,1 ºCCondutividade:6μS/cm pH:5,55 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 273 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº6 Designação:FontedaNavede SantoAntónioSul Tipo:Nascente Cota:1585metros Cartatopográfica: 223 (Loriga–Seia) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:Depósitos glaciáriosefluvioglaciários Coordenadas N40º18’49,8’’ W7º34’49,9’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Urzal,giestal,estrada Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolorTurbidez:águalímpida Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:8,6 ºCCondutividade:39 μS/cm pH:5,89 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 274 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº7 Designação:FontedoEspinhaço deCão Tipo:Nascente Cota:1625metros Cartatopográfica: 223 (Loriga–Seia) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:GranitodaCovilhã Coordenadas N40º19’13,2’’ W7º35’20,8’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Urzal,afloramentos rochosos Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações: Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolorTurbidez:águalímpida Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:9,9 ºCCondutividade:287 μS/cm pH:6,13 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 275 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº8 Designação:FontedoCovãodo Boi Tipo:Nascente Cota:1850metros Cartatopográfica: 223 (Loriga–Seia) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:GranitodaCovilhã Coordenadas N40º19’23,6’’ W7º36’11,3’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Urzal,afloramentos rochosos Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações: Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolorTurbidez:águalímpida Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:10,3 ºCCondutividade:11 μS/cm pH:6,12 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 276 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº9Designação:MinadaTorre Tipo: Minadeágua Cota:1990metros Cartatopográfica: 223 (Loriga–Seia) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:GranitodaEstrela Coordenadas N40º19’15,4’’ W7º36’55,6’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Afloramentosrochosos, áreaurbanizada,estradas Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações:colheitadeáguadeumreservatório Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolorTurbidez:águalímpida Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:9,1 ºCCondutividade:454 μS/cm pH:6,05 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 277 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº10Designação:FontedosPerús Tipo: Nascente Cota:1840metros Cartatopográfica: 223 (Loriga–Seia) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:GranitodaEstrela Coordenadas N40º20’30,6’’ W7º37’20,1’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Cervunal Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolor,amarela/acastanhada Turbidez:águalímpidaaligeiramente turva Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:9,1 ºCCondutividade:7μS/cm pH:5,35 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 278 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº11 Designação:NascentedaLago Comprida Tipo:Nascente Cota:1595metros Cartatopográfica: 223 (Loriga–Seia) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:GranitodeSeia Coordenadas N40º21’30,7’’ W7º39’19,2’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Urzal,giestal,cervunal, estrada Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolorTurbidez:águalímpida Parâmetros físico‐químicosdaágua(*) Temperatura:8,6 ºCCondutividade:123 μS/cm pH:5,25 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo I – Inventário hidrogeológico 279 InventárioHidrogeológico Data:‐‐/‐‐/201‐ Hora:‐‐ Fichanº12 Designação:FontedoCovãodo Curral Tipo:Nascente Cota:1500metros Cartatopográfica: 223 (Loriga–Seia) Escala:1/25000 LitologiadaBaciahidrogeológica:Granitodocovão doCurral Coordenadas N40º22’21,0’’ W7º38’25,2’’ Cartageológica:20B(Covilhã) Escala:1/50000 Ocupaçãodosolodabacia:Urzal,giestal Tipodenascente: Permanente Temporária Condiçõesdeacesso:acessíveldurantetodooestudo Observações Emergênciaatravésde: Tubo Rocha Solo Zonaalagada Geomorfologia: Planalto Encosta Vale Utilização: Consumohumano Rega Pecuária Característicasepropriedadesdaágua Cheiro:inodoraCor:incolor,amarelada,acastanhada Turbidez:águalímpidaamuitoturva Parâmetrosfísico‐químicosdaágua(*) Temperatura:12,7 ºCCondutividade:15 μS/cm pH:6,62 DocumentofotográficoLocalização (*)valoresmédiosparatodooperíododeestudo
Anexo II – Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica da água medidos in situ 286 CampanhadeDezembrode2010 Pontodeamostragem Temperaturada água(ºC) pHCondutividadeelétrica(μS/cm) FonteSanta12,65,1517 FontedaBiquinha12,64,9721 MinadaRosaNegra11,55,7516 FontedasPenhasda Saúde9,65,0717 FontedaSaibreira7,75,493 FontedaNavedeSanto AntónioSul8,25,8037 FontedoEspinhaçode Cão6,05,86265 FontedoCovãodoBoi5,35,856 MinadaTorre3,16,42302 FontedosPerús7,05,293 NascentedaLagoa Comprida6,35,2586 FontedoCovãodo Curral6,16,0212 FontedoFerreiro11,35,4851 FontedeS.Tomé10,85,3775 FontedoMarrão11,65,8154
Anexo II – Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica da água medidos in situ 287 CampanhadeAbrilde2011 Pontodeamostragem Temperaturada água(ºC) pHCondutividadeelétrica(μS/cm) FonteSanta13,25,1718 FontedaBiquinha13,04,7721 MinadaRosaNegra12,15,2822 FontedasPenhasda Saúde9,24,8415 FontedaSaibreira13,05,153 FontedaNavedeSanto AntónioSul8,35,6947 FontedoEspinhaçode Cão7,65,88363 FontedoCovãodoBoi8,36,105 MinadaTorre4,56,49233 FontedosPerús10,05,635 NascentedaLagoa Comprida6,75,5171 FontedoCovãodo Curral11,36,427 FontedoFerreiro13,35,4446 FontedeS.Tomé14,26,5751 FontedoMarrão14,56,7853
Anexo II – Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica da água medidos in situ 288 CampanhadeJunhode2011 Pontodeamostragem Temperaturada água(ºC) pHCondutividadeelétrica(μS/cm) FonteSanta12,85,3632 FontedaBiquinha12,84,8633 MinadaRosaNegra12,35,1428 FontedasPenhasda Saúde12,55,1429 FontedaSaibreira10,25,786 FontedaNavedeSanto AntónioSul7,95,7435 FontedoEspinhaçode Cão11,05,87295 FontedoCovãodoBoi12,46,089 MinadaTorre11,95,60439 FontedosPerús9,85,684 NascentedaLagoa Comprida9,64,68127 FontedoCovãodo Curral16,06,6612 FontedoFerreiro13,25,3339 FontedeS.Tomé12,95,8737 FontedoMarrão14,05,8054
Anexo II – Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica da água medidos in situ 289 CampanhadeSetembrode2011 Pontodeamostragem Temperaturada água(ºC) pHCondutividadeelétrica(μS/cm) FonteSanta13,25,4520 FontedaBiquinha15,95,1924 MinadaRosaNegra13,45,3619 FontedasPenhasda Saúde14,05,1917 FontedaSaibreira11,85,616 FontedaNavedeSanto AntónioSul10,25,6930 FontedoEspinhaçode Cão12,46,17252 FontedoCovãodoBoi12,26,007 MinadaTorre13,06,07585 FontedosPerús10,25,136 NascentedaLagoa Comprida12,24,88118 FontedoCovãodo Curral16,66,606 FontedoFerreiro14,45,7434 FontedeS.Tomé14,25,6427 FontedoMarrão16,05,9548
Anexo II – Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica da água medidos in situ 290 CampanhadeDezembrode2011 Pontodeamostragem Temperaturada água(ºC) pHCondutividadeelétrica(μS/cm) FonteSanta11,35,1829 FontedaBiquinha11,85,1531 MinadaRosaNegra10,76,1230 FontedasPenhasda Saúde8,35,2120 FontedaSaibreira5,36,0410 FontedaNavedeSanto AntónioSul6,16,3538 FontedoEspinhaçode Cão5,46,35306 FontedoCovãodoBoi2,86,7718 MinadaTorre1,46,63345 FontedosPerús5,15,095 NascentedaLagoa Comprida4,75,5276 FontedoCovãodo Curral5,66,8212 FontedoFerreiro11,55,8555 FontedeS.Tomé12,05,7051 FontedoMarrão11,66,3160
Anexo II – Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica da água medidos in situ 291 CampanhadeJulhode2012 Pontodeamostragem Temperaturada água(ºC) pHCondutividadeelétrica(μS/cm) FonteSanta13,85,4957 FontedaBiquinha15,95,4852 MinadaRosaNegra13,05,8251 FontedasPenhasda Saúde16,65,4938 FontedaSaibreira15,75,9215 FontedaNavedeSanto AntónioSul10,46,1855 FontedoEspinhaçode Cão13,86,13334 FontedoCovãodoBoi17,66,6630 MinadaTorre15,35,67814 FontedosPerús10,15,1425 NascentedaLagoa Comprida10,85,17259 FontedoCovãodo Curral18,16,7315 FontedoFerreiro13,76,0458 FontedeS.Tomé15,06,2554 FontedoMarrão15,26,3161
Anexo II – Valores de temperatura, pH e condutividade elétrica da água medidos in situ 292
Anexo III – Resultados das análises hidrogeoquímicas 293 Anexo III Resultados das análises hidrogeoquímicas
Anexo III – Resultados das análises hidrogeoquímicas 294 CampanhadeMaiode2010 Pontode amostragem Na+ (mg/L) K+ (mg/L) Ca2+ (mg/L) Mg2+ (mg/L) HCO3‐ (mg/L) SO42‐ (mg/L) Cl‐ (mg/L) SiO2 (mg/L) FonteSanta6,50,40,90,473,34,79,5 FontedaBiquinha70,30,90,43,663,17,36,8 MinadaRosaNegra6,90,70,90,44,882,47,48,1 FontedasPenhasda Saúde5,60,30,90,43,663,25,43,49 FontedaSaibreira5,60,20,303,662,23,56,1 FontedaNavede SantoAntónioSul10,50,50,90,22,42,314,25,4 FontedoEspinhaço deCão401,2243,23,662,810515,8 FontedoCovãodo Boi5,40,20,703,662,73,78,3 MinadaTorre481180,6286,2831,752 FontedosPerús4,50,20,303,662,23,42,261 NascentedaLagoa Comprida200,61,10,33,663,327,92,833 FontedoCovãodo Curral5,80,30,90,23,662,74,56,3 FontedoFerreiro8,93,42,80,93,664,49,111,3 FontedeS.Tomé9,82,61,90,335,710,19,9 FontedoMarrão101,33,21,177,49,914,7
Anexo III – Resultados das análises hidrogeoquímicas 295 CampanhadeSetembrode2010 Pontode amostragem Na+ (mg/L) K+ (mg/L) Ca2+ (mg/L) Mg2+ (mg/L) HCO3‐ (mg/L) SO42‐ (mg/L) Cl‐ (mg/L) SiO2 (mg/L) FonteSanta3,50,41,40,391,82,511,3 FontedaBiquinha3,70,31,40,391,34,38,5 MinadaRosaNegra3,90,50,80,2704,98,5 FontedasPenhasda Saúde2,50,31,90,350,83,15 FontedaSaibreira1,70,20,30401,26,6 FontedaNavede SantoAntónioSul7,40,30,70,150,311,57,1 FontedoEspinhaço deCão190,7212,760,57320 FontedoCovãodo Boi2,30,20,80,160,41,211,7 MinadaTorre941,5271,4197,71725,4 FontedosPerús20,20,60,140,42,43 NascentedaLagoa Comprida260,33,10,741,1464,8 FontedoCovãodo Curral3,70,84,20,9513,9410,7 FontedoFerreiro4,522,10,652,15,211 FontedeS.Tomé4,71,11,30,452,74,910,4 FontedoMarrão7,10,82,61,154,87,214,9
Anexo III – Resultados das análises hidrogeoquímicas 302