The ITS communication service

A vazão é um dos elementos prioritários na caracterização e interpretação dos hidrossistemas. Não apenas em termos quantitativos, mas também na sua variabilidade têmporo-espacial, esse parâmetro reflete de forma fidedigna a dinâmica hidrológica (DAVIS, 1966; TODD e MAYS, 2005; CHARLTON, 2008). No caso das nascentes, o débito corresponde à parte do vetor longitudinal de troca de matéria e energia (BRIDGE, 2003), sendo responsável pela saída da água do meio subterrâneo que contribui para o escoamento superficial concentrado ou difuso e é incorporado à rede de drenagem.

A vazão das nascentes foi mensurada em campo pela coleta de água em medidores graduados (PINTO et al., 2004; FELIPPE et al., 2009). Nos campos exploratórios, todas as nascentes identificadas tiveram suas vazões aferidas, exceto aquelas em que as características do fluxo impediam a utilização do método. Assim, as vazões apontadas como não mensuráveis estão relacionadas a fluxos com ordem de grandeza inferior a 0,001 L/s ou casos onde o escoamento superficial concentrado atingiu a nascente no momento da medição, impedindo a mensuração de seu débito.

As nascentes estudadas apresentaram vazões consideravelmente baixas (TAB. 1), em sua maioria. As vazões médias anuais, calculadas a partir da média aritmética de todas as medições durante o ano hidrológico de março de 2011 a fevereiro de 2012, foram utilizadas para determinar a magnitude das nascentes de acordo com a classificação de Meinzer (1927). LS02, LS14 e PV14 foram consideradas de 8ª magnitude, caracterizando as menores vazões médias encontradas; doze outras nascentes são de 7ª magnitude; e sete nascentes são de 6ª magnitude. A PV03 é a nascente de maior vazão dentre as estudadas em Lagoa Santa, sendo de 4ª magnitude, enquanto a SC01 é a nascente de maior vazão relatada na literatura brasileira consultada, sendo considerada de 3ª magnitude.

Apesar das baixas vazões, os valores encontrados estão em concordância com a maioria dos trabalhos realizados no país (FARIA, 1997; PINTO et al., 2004; FELIPPE et al., 2009; FELIPPE e MAGALHÃES JR., 2009; MENEZES et al., 2009). Faz-se importante ressaltar a necessidade de se distinguir as concepções de nascente nas pesquisas para possibilitar essa comparação. Além disso, nota-se, nos resultados apontados na TAB. 1, um acúmulo de nascentes de baixa vazão, o que não é relatado na literatura, que tende a se preocupar com as nascentes de magnitudes superiores.

As nascentes de maior magnitude do estudo possuem características hidrogeomorfológicas completamente distintas do contexto geral que as abriga. Tanto SC01 quanto PV03 ocorrem na forma de pequenos lagos com exfiltração difusa no fundo da concavidade. São necessários estudos verticalizados para buscar explicações para tamanhas vazões nessas nascentes, porém, especula-se que esse fenômeno possa relacionar-se à existência de dutos cársticos conduzindo a água subterrânea em PV03 e à ocorrência de uma trama de fraturas com terminação nas proximidades de SC01.

De uma forma geral, as vazões registradas em Lagoa Santa são menores do que aquelas encontradas nas nascentes da Serra do Cipó. Dentre as dez nascentes de maior vazão, apenas duas estão em Lagoa Santa. Adicionalmente, esta área abriga as cinco nascentes de

menor vazão. Provavelmente, as características hidrogeológicas locais respondem por esse cenário.

TABELA 1

Estatística descritiva das vazões mensuradas (L/s)

Nascente Média Medições Mediana Mínimo Máximo _Inverno Verão/ _Padrão Desvio Desvio/_Média LS02 0,003 4 0,002 0,001 0,006 5,44 0,002 0,75 LS05 0,050 9 0,000 0,000 0,198 - 0,073 1,46 LS06 0,012 10 0,000 0,000 0,070 - 0,023 1,81 LS13 0,010 12 0,007 0,001 0,029 2,01 0,008 0,84 LS14 0,005 11 0,005 0,004 0,006 1,62 0,001 0,18 LS15 0,026 6 0,016 0,005 0,084 18,05 0,029 1,10 PV03 7,366 11 4,372 2,449 24,400 2,14 7,884 1,07 PV05 0,026 11 0,017 0,006 0,106 4,32 0,029 1,13 PV07 0,048 12 0,049 0,032 0,085 1,63 0,015 0,31 PV11 0,041 12 0,020 0,005 0,240 2,16 0,065 1,57 PV14 0,003 10 0,000 0,000 0,014 - 0,005 2,12 SC01 54,095 3 35,091 17,058 110,136 1,93 49,364 0,91 SC04 0,023 6 0,016 0,004 0,063 1,18 0,022 0,97 SC05 0,041 10 0,029 0,000 0,107 5,96 0,041 1,00 SC10 0,103 12 0,010 0,000 0,894 - 0,253 2,46 SC12 0,029 11 0,009 0,000 0,169 - 0,051 1,75 SC14 0,065 11 0,005 0,000 0,408 - 0,124 1,90 SC18 0,018 11 0,018 0,000 0,071 - 0,021 1,15 SC19 0,078 9 0,033 0,000 0,313 - 0,115 1,48 SC23 0,111 11 0,050 0,024 0,749 2,01 0,212 1,91 SC24 0,126 8 0,024 0,000 0,684 - 0,235 1,86 SC27 0,034 7 0,029 0,004 0,083 20,44 0,025 0,73 SC28 0,128 8 0,024 0,000 0,599 - 0,220 1,72 SC29 0,434 12 0,209 0,091 2,446 1,44 0,650 1,50 Obs.: "Verão/Inverno" indica a razão entre as vazões de fev-12 e ago-11 (preferencialmente); - sem informação.

Fonte: dados de campo (mar-11 a fev-12).

Porém, nota-se que a vazão das nascentes não está ligada a fatores meramente de posicionamento. As características geomorfológicas e hidrogeológicas superam a localização das surgências no controle de suas vazões. Vários pares de exemplos podem ser levantados no rol estudado, denotando nascentes muito próximas umas das outras, porém com substanciais diferenças de débito: LS05 e LS06; LS14 e LS15; SC10 e SC12; SC18 e SC19. A variabilidade sazonal das vazões das nascentes também pode ser verificada na TAB.1. De um modo geral, as maiores vazões são registradas entre dezembro e fevereiro, enquanto nos meses de agosto e setembro, são verificadas as menores vazões. Assim, o gráfico de variabilidade das vazões das nascentes, guardados os valores absolutos, apresentam comportamentos semelhantes (FIG. 31 e 32).

FIGURA 31 – Vazão das nascentes de Lagoa Santa (fev-11 a fev-12).

Fonte: dados de campo.

FIGURA 32 – Vazão das nascentes da Serra do Cipó (fev-11 a fev-12).

Fonte: dados de campo.

A partir de fevereiro ou março de 2011, as vazões iniciam um processo gradativo de recessão, podendo alcançar os valores mínimos nos meses de junho, julho, agosto ou setembro, dependendo da nascente. Com as primeiras chuvas da estação, as vazões começam a elevar- se novamente, voltando a patamares próximos as do início do ano hidrológico. Como se vê nas FIG. 31 e 32, essa assertiva vale tanto para Lagoa Santa, quanto para Serra do Cipó.

Entretanto, os dados obtidos não reiteram as afirmações de Felippe e Magalhães Jr. (2009), que apontam a morfologia da nascente, a posição dos afloramentos rochosos e o tipo de exfiltração como principais fatores relacionados à variabilidade das vazões no Quadrilátero Ferrífero. Diferentemente do atestado pelos referidos autores, as nascentes em duto apresentaram as vazões mais baixas em média; por outro lado, as nascentes em concavidade e cavidade (ainda que excluídas SC01 e PV03 dos cálculos) apresentam as maiores vazões (TAB. 2).

TABELA 2

Estatística descritiva das vazões (L/s) das nascentes em função de suas características hidrogeomorfológicas básicas

Característica Frequência Média Desvio _Padrão Desvio/ _Média Distorção

Morfologia Afloramento _{3 0,070 0,041 0,583 1,732} Canal _{6 0,048 0,040 0,830 1,301} Concavidade _{10 0,081 0,124 1,541 2,618} Duto _{3 0,036 0,009 0,255 0,818} Exfiltração Difusa _{10 0,055 0,052 0,953 0,465} Múltipla _{6 0,113 0,145 1,282 2,400} Pontual 6 0,032 0,020 0,616 0,691 Relevo Baixa-vertente _{4 0,039 0,052 1,308 1,869} Cabeceira 2 0,076 0,035 0,458 - Calha _{10 0,038 0,033 0,882 2,000} Média-vertente _{5 0,125 0,156 1,252 2,127} Topo 1 0,103 0,000 0,000 - Profundidade das coberturas superficiais > 10 _{12 0,051 0,038 0,734 0,947} 10 a 50 _{4 0,033 0,021 0,644 0,462} <50 _{6 0,105 0,142 1,352 2,110}

Contatos estratigráficos Não 5 0,115 0,165 1,429 1,940

Sim _{17 0,049 0,037 0,760 1,030}

Total 22 0,064 0,089 1,392 3,415

Obs.: PV03 e SC01 foram retiradas dos cálculos. – sem informação. Fonte: dados de campo

Quanto ao tipo de exfiltração, as nascentes múltiplas representaram maiores vazões médias, ainda que com elevada distorção. Esse fato pode ser explicado pela existência de diversos pontos de exfiltração nessas nascentes, os quais, somados, configuram um significativo débito. Por outro lado, a diferença é pequena entre a média das vazões de nascentes difusas e pontuais, diferenciando-se novamente do trabalho de Felippe e Magalhães (2009) que identificou as nascentes pontuais como as de maior vazão.

Pode-se afirmar, em relação à posição da nascente no relevo, que as maiores vazões foram encontradas na média-vertente e nos topos, porém, com elevada distorção dos dados. Se por

um lado esses compartimentos apresentam um número absoluto de nascentes menor, por outro, os fluxos subterrâneos possuem menor divergência, aumentando o débito desses sistemas. Nesse sentido, nota-se que há um aumento das vazões médias dos segmentos mais baixos das vertentes para os mais altos (TAB. 2).

Destaca-se ainda na TAB. 2 a importância das características das coberturas superficiais para a vazão das nascentes. Os mantos de intemperismo espessos apresentam nascentes com valores de débito consideravelmente superiores (quase o dobro da média geral do rol). Nesses casos, o contato lítico está mais afastado da superfície, o que promove, por conseguinte, maior capacidade de armazenamento de água. Com isso, a vazão média das nascentes em que os mantos de intemperismo superam 50 cm de espessura (e, por conseguinte, não apresentam contato estratigráfico próximo à superfície do relevo) é substancialmente maior.