A migração das nascentes é uma resposta superficial à alteração sazonal da dinâmica subterrânea da água. De acordo com as modificações de quatidade e de energia da água nos aquíferos, a exfiltração pode modificar sua posição na vertente ao longo do ano. Mormente, espera-se que nascentes alimentadas por um nível freático variável, desloquem sua exfiltração para jusante no período de estiagem, devido à diminuição da quantidade de água armazenada. Por outro lado, nascentes que mantém a posição da exfiltração ao longo de todo ano hidrológico tendem a ser alimentadas por aquíferos mais estáveis, em que a variação do nível freático, quando existe, é pequena.
Segundo Faria (1997), as nascentes podem ser classificadas quanto a sua mobilidade em
móveis e fixas. Segundo o autor, a principal diferenciação decorre do fato das nascentes
móveis serem controladas pela “saturação provocada pela oscilação do nível hidrostático” (FARIA, 1997, p. 75). O autor ainda relata casos de nascentes na Inglaterra em que foi registrado um deslocamento de 7km, e no estado do Espírito Santo onde foi medida uma migração de 3km.
Todavia, essa dicotomização é muito mais complexa do que parece ser. Primeiramente, é necessário definir uma escala temporal para análise, pois, as nascentes podem migrar para montate e jusante diversas vezes no ano, de acordo com sua dinâmica subterrânea. Além disso, essa classificação pode alterar-se ano a ano, devido à variação dos parâmetros climáticos. Por exemplo, uma nascente considerada fixa em um determinado ano, ao passar por um período de estiagem mais severa, pode migrar a jusante. Por isso, essa classificação é dinâmica. Para evitar possíveis equívocos, adotou-se aqui a medida da posição da exfiltração em dois períodos determinados pelos trabalhos de campo. Assim, foram consideradas móveis aquelas que modificaram sua posição entre os trabalhos de campo de verão e de inverno; e fixas aquelas que mantiveram sua localização.
Dentre as nascentes pesquisadas, 21 estavam secas no momento das análises de inverno e duas não puderam ter sua migração calculada, somando 29% do rol (GRÁFICO 18). As nascentes fixas – migração de 0 cm – foram as mais representativas, totalizando 43% dos casos. Os demais 28% dos casos correspondem a nascentes móveis.
GRÁFICO 18: Distribuição das nascentes estudadas por classes de migração. Fonte: Pesquisa de campo.
A maior parte das nascentes móveis caracterizou-se por migrações de curtas distâncias a jusante, ou seja, alteraram em menos de 2,90 m sua posição na vertente. Na classe de 2,91 a 19,97 m de migração foram enquadrados 10% das nascentes estudadas, consideradas com deslocamento intermediário. Porém, 4% das nascentes apresentaram grande mobilidade, sendo caracterizadas por deslocamentos superiores a 20 metros (GRÁFICO 18). Dois desses casos encontram-se no Parque das Mangabeiras, em uma mesma bacia hidrográfica, evidenciando a influência de uma mesma dinâmica subterrânea em ambos. O terceiro caso ocorre no Parque Lagoa do Nado, em condições geológicas e geomorfológicas completamente distintas dos dois primeiros.
Um caso inesperado de migração à montante no inverno foi verificado em N012. A exfiltração estava deslocada pouco mais de um metro a montante no momento da análise. N012 é uma nascente em talvegue, com exfiltração difusa e manto de intemperismo muito pouco espesso. Porém, está localizada na única bacia do Parque das Mangabeiras que é parcialmente ocupada por residências. Nessa mesma bacia, nas proximidades de N012, foi verificado o lançamento de esgoto na ravina que origina N011. Essa dinâmica antrópica pode ser a resposta para a migração à montante de N012. Os dados dos parâmetros microbiológicos desta nascente – Capítulo 7 – endossam essa hipótese.
Porém, de uma forma geral, a média de deslocamento das nascentes é de 3,60 m, apesar da moda – valor repetido 34 vezes – ser zero. Dessa maneira, a mediana também é zero, o que provocou um desvio padrão extremamente elevado, superior ao dobro da média. O valor máximo, como já foi dito, é de 43,68 m e o mínimo, -139 cm.
Os casos mais expressivos de migração– tanto à montante quanto à jusante – localizam-se no Parque das Mangabeiras (FIG. 74). Além da única nascente que registrou deslocamento à montante – N012 – nele encontra-se também aquela que promoveu o maior deslocamento à montante, superior 43 metros – N029. Porém, a maioria das nascentes perenes do Parque das Mangabeiras é fixa ou possui deslocamento pequeno. Nesta unidade de conservação, as nascentes que apresentaram migração alta e média, se postavam, majoritariamente, nas porções mais elevadas dos canais de drenagem.
FIGURA 74 – Deslocamento sazonal das nascentes do Parque das Mangabeiras. Fonte: Bases cartográficas FPM/PBH; dados coletados em campo.
A nascente de maior deslocamento – N029 – tem seu entorno caracterizado por uma grande densidade de nascentes, muitas delas intermitentes, o que pode auxiliar na explicação da magnitude do deslocamento. É possível que o nível freático nessa porção do parque tenha se rebaixado a ponto de secar todas as nascentes que existiam nas imediações. Porém, os fluxos subterrâneos, nessas condições, tendem a se concentrar nas linhas de maior gradiente de energia, aflorando em um local comum a jusante, como uma migração de N029. Isso significa dizer que esta nascente pode significar, simultaneamente, o deslocamento não apenas de uma, mas de várias exfiltrações. Entretanto, estudos verticalizados devem ser feitos para afirmar ou refutar esta hipótese.
O Parque Lagoa do Nado possui uma dinâmica de migração das nascentes semelhante à verificada do Mangabeiras (FIG. 75). Dentre as suas nascentes perenes, 63,6% são fixas. As demais são compostas por uma nascente na classe alta para migração, duas na média e uma na classe baixa. Não se pode verificar uma regularidade na distribuição espacial das classes de migração, porém três nascentes móveis encontram-se relativamente próximas.
De modo similar, o Parque Primeiro de Maio guarda as mesmas características dos demais quanto à mobilidade das nascentes (FIG. 76). Dentre as nascentes perenes, 66,6% são fixas. Apenas duas nascentes são móveis, uma na classe média e a outra na baixa. Também não foi verificado nenhum padrão espacial de migração no Parque Primeiro de Maio.
Contudo, pouco se pode afirmar a partir da interpretação de possíveis relações causais entre a migração das nascentes e as demais características levantadas. Em termos gerais, o grande número de nascentes fixas promove uma heterogeneidade de características que inviabiliza conclusões precisas.
Em termos morfológicos, as nascentes móveis tendem a possuir uma morfologia no verão e outra no inverno, complexificando sua classificação. Porém, quando a nascente se encontra em um talvegue, o deslocamento tende a alterar somente a posição da exfiltração mantendo a forma básica. O mesmo ocorre com o tipo de exfiltração, já que é comum que nascentes móveis alterem as condições de afloramento da água. O mais frequente foi a transformação da exfiltração pontual em múltipla ou difusa, corroborando a hipótese de que a energia dos fluxos dita o tipo de exfiltração.
Entendendo a migração e a vazão como dois parâmetros da dinâmica hidrológica das nascentes, esperava-se que houvesse alguma relação entre esses. Sabe-se que, direta ou indiretamente, ambos são controlados pela energia dos fluxos subterrâneos, associados ao potencial hidráulico e à quantidade de água armazenada no aquífero, bem como sua sazonalidade. Essa relação, porém, não se mostrou tão clara quanto o esperado.
FIGURA 75 – Deslocamento sazonal das nascentes do Parque Lagoa do Nado. Fonte: Bases cartográficas FPM/PBH; dados coletados em campo.
FIGURA 76 – Deslocamento sazonal das nascentes do Parque Primeiro de Maio. Fonte: Bases cartográficas FPM/PBH; dados coletados em campo.
O GRÁFICO 19 apresenta a dispersão entre migração – cm – e vazão média anual – L/s – das nascentes estudadas, acompanhada da linha de tendência e do R2. Apesar da inclinação claramente negativa da linha de tendência, o valor de R2 foi extremamente baixo, próximo a zero, indicando ausência de relação significativa entre os dados. Isso ocorreu, sobretudo, pelo fato de haver nascentes fixas – deslocamento nulo – em todas as classes de vazão.
Todavia, a análise do GRÁFICO 19 permite afirmar que todas as nascentes móveis possuíam vazão menor ou igual a 0,5 L/s. Acima desse valor de Qa, todas as nascentes estudadas são
fixas. Além disso, sete das nove nascentes móveis que puderam ter sua vazão mensurada registraram Qa inferior a 0,3 L/s, sendo que em seis delas este valor foi inferior a 0,1 L/s.
GRÁFICO 19: Dispersão dos valores de migração pelo Qa das nascentes estudadas.
Fonte: Pesquisa de campo.
Contudo, apesar de não ser estatisticamente relevante, há indícios de relação inversa entre o deslocamento das nascentes móveis e suas vazões médias anuais. Esse comportamento fica claro, quando se excluem da análise as nascentes fixas, que registram todas as classes de Qa,
desde os menores valores, até o máximo registrado. Essa verificação induz à idéia de que as nascentes fixas são definidas por fatores outros que não estão relacionados estritamente à dinâmica hidrológica. Por outro lado, as nascentes móveis – que não possuem tal fator de fixação – têm sua migração definida, mormente, pela flutuação do nível freático, determinada pela dinâmica hidrológica.
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EEOOQQUUÍÍMMIICCAADDAASSÁÁGGUUAASSDDAASSNNAASSCCEENNTTEESSAs características químicas da água possuem grande variabilidade. As características do clima, do solo, da vegetação, a geologia local e regional, entre outras, são elementos que condicionam a concentração de diversos minerais na água. No caso da água de nascentes, a influência da dinâmica subterrânea é ainda mais evidente. Desse modo, posto que a água carrega a assinatura geoquímica das litologias que drena (SALGADO et al, 2004), a interpretação da concentração de determinados elementos na água das nascentes pode indicar o caminho que esta percorreu até a exfiltração, dando indícios de sua origem.
Em função das características litológicas dos locais de estudo, optou-se neste trabalho pela avaliação das concentrações de Sílica, Ferro total e Alumínio na água das nascentes, os elementos mais abundantes da crosta terrestre ao lado do oxigênio (TEIXEIRA, 2000). A metodologia utilizada consistiu na coleta das amostras em garrafas de 500 ml, acondicionadas em refrigerador. A leitura das concentrações foi realizada em fotocolorímetro após preparação padrão das amostras de acordo com o manual de utilização do aparelho, sugerida pela Alfakit. O limite mínimo de detecção desse procedimento é de 0,0009 mg/L, sendo considerados apenas os algarismos significativos. O valor máximo de leitura, via essa metodologia, é de 4,000 mg/L para os elementos analisados, os casos acima desse limiar foram excluídos dos cálculos estatísticos por suspeita de contaminação das amostras56. As análises foram realizadas no Laboratório de Geomorfologia do Instituto de Geociências da UFMG.
Após o Oxigênio, o Silício é o elemento de maior abundância na crosta terrestre (TEIXEIRA, 2000), presente nas rochas sobretudo na forma de Sílica – SiO2, SiO3-. Possui diversas formas
cristalinas, a principal e mais corriqueira é o quartzo (LEINZ; AMARAL, 1989). Mineralogicamente, compõe a estrutura de uma série de litotipos, além de ser responsável por grande parte dos sedimentos de fração areia. Nas unidades de estudo, a Sílica encontra-se presente na forma de quartzo nos granitos, gnaisses e migmatitos do Complexo Belo Horizonte, nas lentes de itabirito da Formação Gandarela e nos filitos e quartzitos da Formação Cercadinho (SILVA et al, 1995).
O Ferro é encontrado na natureza sob duas formas iônicas: oxidado e reduzido, Fe+3 e Fe+2, respectivamente (LEINZ; AMARAL, 1989). Em contato com o ar, o Fe+2 oxida, formando o
56 Para minimizar possíveis erros laboratoriais, serão utilizados somente duas casas decimais, tendo sido
hidróxido de ferro, composto insolúvel; por outro lado, em contato com a água há redução do Fe+3. O Ferro é um dos elementos característicos do Supergrupo Minas, encontrado, principalmente na forma de hematita e magnetita, compondo, mineralogicamente, os itabiritos, os dolomitos itabiríticos, a matriz de metaconglomerados, entre outros (SILVA et
al, 1995).
O Alumínio é o elemento metálico mais abundante da crosta (TEIXEIRA, 2000). É encontrado, sobretudo, na forma de óxidos e hidróxidos. Suas diversas formas mineralógicas ocorrem nos vários litotipos das unidades de estudo, sendo um elemento constante, também, nos mantos de intemperismo. O Alumínio é reconhecidamente um dos elementos mais resistentes à desnudação geoquímica, como demonstra o trabalho de Salgado et al (2005). Desse modo, a concentração de Alumínio nas águas tende a ser extremamente baixa, posto que “na faixa de pH entre 6 e 9, usual em águas naturais, a solubilidade do alumínio contido em rochas e solos aos quais a água está em contato é muito baixa” (VIANA, 2006, p. 49).
Contudo, essas análises podem contribuir não somente com uma caracterização geoquímica da água, mas também com um resgate da origem das nascentes. Acredita-se que de acordo com a variação na concentração de determinados elementos, pode-se inferir o caminho – em termos de litotipos – que a água subterrânea percorreu até a exfiltração. Além disso, pode-se discutir, também, a possibilidade de estudos acerca da desnudação geoquímica e da lixiviação das águas subterrâneas a partir das nascentes.
7.1. Caracterização das concentrações de alumínio, ferro e sílica nas amostras