O documento discute os caminhos das águas na Terra, incluindo o ciclo hidrológico, os reservatórios de água e sistemas fluviais. O ciclo hidrológico envolve a evaporação, condensação e precipitação da água através dos oceanos, atmosfera e continentes. Os principais reservatórios de água são os oceanos (97%) e geleiras (2,4%). Sistemas fluviais transportam água dos terrenos altos para os baixos, modelando a paisagem at

1. CAMINHOS DAS ÁGUAS
(PERCURSOS E RESERVATÓRIOS)
Carlos César Uchôa de Lima
Professor Titular da Universidade Estadual de Feira de Santana
Consultor da Universidade Popular das Águas (UNIHIDRO/INGÁ-SEMA)

INTRODUÇÃO
“A Terra é azul”
(Iuri Gagarin)
Em nenhum outro planeta do Sistema Solar, a água pode ser encontrada
nos estados sólido, líquido e gasoso. Esse fato faz da Terra, um planeta único
onde a vida se manifesta em concentrações, intensidades e durações diferentes,
assim como, é diverso também, as espécies de vida que na Terra se manifestam.
Tamanha singularidade mostra a riqueza e a importância que a água possui para
a sustentabilidade da vida e dos mecanismos que se processam para a
manutenção do equilíbrio da Terra.
Quando o astronauta Iuri Gagarin, em 1961, entrou em órbita ao redor do
nosso planeta, disse a célebre frase “a Terra é azul”. De fato, as imagens de
satélites que orbitam na Terra revelam um planeta predominantemente azul e
branco por causa da sua cobertura de água, gelo e nuvens e, embora a água
tenha sido detectada em outros planetas, ela parece não estar presente como um
líquido, tal como ocorre na Terra. Pelo fato de estar mais próximo do sol, a
superfície de Vênus, por exemplo, é muito quente fazendo com que a água só
exista na forma de vapor. Já em Marte, a baixa temperatura associada à pressão
existente na superfície permite a ocorrência de água somente como vapor ou gelo.
A água tem seu estado físico controlado pela temperatura e pela pressão.
Em temperaturas altas ou pressões baixas o vapor d’água é o estado estável para
o H2O, enquanto que o gelo pode se formar em baixas temperaturas e pressões
altas. A pressão atmosférica ao nível do mar e no alto do Monte Everest
representa os extremos das pressões de ar na superfície da Terra. Já nos
domínios da hidrosfera, altas pressões se desenvolvem nas partes mais profundas

2. dos oceanos. As temperaturas da superfície do nosso planeta variam de
aproximadamente –100ºC até +50ºC e, dentro desses limites de temperatura e
pressão, a água pode existir naturalmente nos três estados da matéria – sólido
(gelo), líquido (água), ou gasoso (vapor d’água).
O CICLO HIDROLÓGICO
“todos os rios correm para o mar, e o mar
nunca está cheio. Do lugar de onde os
rios vieram, para lá eles voltam a correr”
(Eclesiastes, 1:7)
O movimento das águas entre os vários sistemas abertos que compõem o
planeta Terra constituem o ciclo hidrológico (Figura 1). Esses movimentos são
desencadeados pelo calor do sol e coadjuvados pela força gravitacional,
envolvendo a evaporação dos corpos de água líquida e sólida (oceanos, lagos,
rios e geleiras); condensação sob a forma de nuvens; precipitação de chuva nas
regiões quentes e neve nas regiões frias; transpiração de plantas e animais; as
correntes superficiais que formam os rios; a infiltração da água no terreno,
constituindo as águas de solo e, ao atingirem o lençol freático, as águas
subterrâneas.
Figura 1- Os Percursos da Água (Fonte: Skinner et al. 1999).

3. Uma conseqüência importante do ciclo hidrológico é o modelamento das
diversas paisagens do nosso planeta. Os efeitos erosivos e deposicionais dos rios,
ondas e geleiras, associados aos movimentos tectônicos (movimentos ligados à
dinâmica interna da Terra que, dentre outras ações, constroem as montanhas,
provocam terremotos e vulcões), produzem uma diversidade de paisagens que
fazem a superfície da Terra diferente dos outros planetas do Sistema solar. Em
seus efeitos de erosão e sedimentação, o ciclo hidrológico está intimamente
relacionado ao ciclo das rochas. Além do mais, ele influencia os ciclos
biogeoquímicos que controlam a composição da atmosfera e influenciam todas
as criaturas vivas na Terra.
Vários são os reservatórios das águas que circulam no planeta Terra
(Figura 2). Os oceanos, por exemplo, abrigam 97% de água. Os 3% restantes
estão contidas nos continentes, distribuídas em vários reservatórios. Dentre os
reservatórios continentais, as geleiras possuem o maior percentual,
aproximadamente 2,4%, ou seja, 2,4% das águas disponíveis nos continentes
estão sob a forma de gelo nas regiões polares, ou em cadeias de montanhas. As
águas subterrâneas possuem 0,5% das águas continentais, sobrando cerca de
0,1% para os lagos, água de solo, o vapor d’água contido na atmosfera e os rios.
Figura 2 – Os reservatórios de água no planeta Terra. 97% das águas estão nos oceanos.
(Fonte: Hamblin 1996).

4. O SISTEMA FLUVIAL
“Riacho do Navio, corre pro Pajeú. O rio Pajeú vai
despejar no São Francisco, e o Rio São Francisco vai
bater no meio do mar...” (Luiz Gonzaga & Zé Dantas)
Apesar da pequena quantidade de água nos rios (0,001% do total da Terra),
os sistemas fluviais são os mais poderosos agentes modeladores da paisagem
(Figura 3). Isso ocorre porque, além de uma ampla distribuição, as águas fluviais
se deslocam com velocidade suficiente para que, juntamente com os sedimentos
transportados pelos rios, possa erodir os terrenos por onde passa. Onde quer que
estejamos nós podemos observar evidências do trabalho das águas que correm
na superfície. Mesmo em lugares onde nenhum rio flui atualmente, são
observados depósitos sedimentares e formas de relevo, que denunciam o trabalho
da água na conformação da paisagem. Grande parte dessas feições pode estar
relacionada a atividades de córregos, riachos e rios menores, que são parte de um
complexo sistema de drenagem.
Os sistemas fluviais se desenvolvem porque uma porção significativa da
água que cai nas áreas continentais como precipitação, se junta e move-se das
áreas mais altas, para as de altitude menores, puxadas pela força da gravidade.
Em sua rota de retorno aos oceanos, as águas superficiais erodem o terreno,
transportando e depositando sedimentos e sustentam ecossistemas complexos
que dependem de suprimento de água para manter a dinâmica existente nos
mesmos. Durante uma chuva torrencial, a água, inicialmente, tende a mover-se
para áreas mais baixas, em lençóis, ou seja, não se canalizam. Após viajar curtas
distâncias esses fluxos em lençol começam a concentrar-se em canais bem
definidos, constituindo assim as correntes fluviais. Outra maneira de uma corrente
de superfície se formar é a partir da junção das águas de nascentes, que brotam,
a partir dos sistemas de águas subterrâneas. Esse assunto será abordado com
maior ênfase mais adiante.
Uma corrente fluvial consiste de água que flui ao longo de um curso natural
em canais bem definidos. Enquanto se move, a água transporta sedimentos e
substâncias dissolvidas quimicamente. Por exemplo, um rio que corre em um

5. terreno com rochas calcárias, leva dissolvido, grandes quantidades de um sal
denominado carbonato de cálcio (CaCO3). Exemplos desses rios podem ser
encontrados em algumas áreas da Chapada Diamantina, Estado da Bahia e na
Chapada do Araripe, Estado do Ceará. Nessas regiões, haverá uma interação
direta entre dois reservatórios de águas continentais: Os sistemas fluviais e os
sistemas de águas subterrâneas.
Outros tipos de material transportados pelos rios são grãos minerais e
fragmentos de rochas erodidos das rochas sobre as quais eles correm. Por
exemplo, os rios São Francisco e Paraguaçu, apesar de possuírem compostos
químicos dissolvidos na água, transportam em maior quantidade os materiais
erodidos das rochas. O volume total de sedimentos transportados e de material
dissolvido é denominado de carga de um rio. Os profissionais da área de geologia
e geografia física se referem à carga de um rio como alúvio ou aluvião.
A área total que contribui com água para uma corrente fluvial é
denominada de bacia de drenagem ou Bacia Hidrográfica de um rio. A linha que
separa duas ou mais bacias de drenagem adjacentes é chamada de divisor de
águas (Figura 4). As bacias de drenagem variam em tamanho de menos que
1km2
até áreas de dimensões subcontinentais. O Rio Amazonas, é exemplo de
uma grande bacia de drenagem, onde vários países da América do Sul fazem
parte da mesma. Em uma visão sistêmica, podemos definir Bacia Hidrográfica
como uma área constituída por um complexo sistema fluvial, onde além do rio
principal e de seus afluentes, existe um contexto que necessita de uma gestão
participativa, capaz de promover a sustentabilidade dos recursos físicos,
biológicos e sócio-culturais de uma região.
O Rio como um Sistema Natural
O canal de um rio é um conduto construído naturalmente e eficiente para
transportar água. O tamanho e a forma da seção transversal de um canal
particular vão influenciar diretamente no poder de erosão da rocha ou sedimento
através dos quais a corrente flui, bem como, no volume médio de água passando
através da seção transversal do mesmo. Algumas correntes muito pequenas

6. possuem aproximadamente a mesma largura e a mesma profundidade, ao passo
que, rios muito grandes possuem, freqüentemente, a largura muitas vezes
superior à profundidade.
Figura 3 – Uma pequena bacia de drenagem é capaz de mostrar o poder erosivo dos rios.
Vários canais tributários fluem para um canal maior, que, eventualmente seguem para um
canal maior até atingir o mar ou uma bacia seca (foto do autor).
Figura 4 – Duas pequenas sub-bacias de drenagem, separadas por um divisor de águas
(foto do autor).

7. De um modo geral a bacia de drenagem de um rio pode ser dividida em três
subsistemas:
(1) o sistema coletor, que consiste de um arranjo de tributários (afluentes) em
uma região de cabeceira (regiões mais altas), coletando e afunilando água e
sedimentos para o rio principal. No sistema coletor, por conta da alta declividade
do terreno, predomina a erosão, embora haja também transporte e, em menor
proporção, deposição de sedimentos. Por exemplo, a bacia do Rio Paraguaçu tem
seu sistema coletor na Chapada Diamantina;
(2) o sistema transportador, formado pelo rio principal que funciona como um
canal através do qual água e sedimento se move do sistema coletor para o
oceano. Como o nome sugere, no sistema transportador predomina o transporte
em relação à deposição e à erosão;
(3) o sistema dispersador constituído de uma rede de canais distributários na
desembocadura do rio, onde os sedimentos são dispersos nos oceanos, em um
lago, ou em uma bacia seca. Nesse sistema a deposição é predominante,
havendo pouco transporte e quase nenhuma erosão.
Se nós medirmos a distância vertical que um canal desce entre dois pontos
diferentes ao longo do seu curso, nós obtemos o gradiente do canal entre os
pontos medidos. O gradiente médio de um rio numa região montanhosa pode
alcançar ou ultrapassar 60m/km, ou seja, para cada quilômetro percorrido, o
desnível topográgico é de sessenta metros. Próximo a desembocadura de um
grande rio, o gradiente pode ser menor que 0,1m/km. De um modo geral, o
gradiente de um rio decresce para jusante (sentido em que o rio corre), embora
essa queda não ocorra de forma gradual. Por exemplo, onde o canal passa de
uma rocha mais resistente para uma erodida mais facilmente, quedas d’água
podem se formar.
Uma corrente fluvial é um sistema natural complexo; o seu comportamento
é controlado por cinco fatores básicos:
1 – Largura e profundidade média do canal
2 - O gradiente do canal
3 – A velocidade média da água.

8. 4 – A descarga, que é a quantidade de água passando por ponto de um canal
durante um intervalo de tempo definido.
5 – A carga de sedimento (o material dissolvido em uma corrente possui,
geralmente, pouco efeito no seu comportamento).
Medidas de canais naturais mostram que quando a descarga muda, a
velocidade ou a forma do canal, ou ambos também variam. Esse relacionamento
pode ser expresso da seguinte forma: D = Av onde, D é a descarga em m3
/s; A é a
área da seção transversal do canal (largura x profundidade média em m2
); e v é a
velocidade média em m/s. Mudanças nessas variáveis ocorrem comumente
durante chuvas torrenciais, fazendo com que a descarga aumente. Com o
aumento da descarga, a velocidade também aumenta. Isto pode ocasionar um
processo erosivo maior provocando o alargamento do canal, tornando o fluxo mais
veloz em aluvião e mais lento em locais onde o rio corre sobre rochas. Quando a
descarga diminui, as dimensões do canal também decrescem, pois, parte da carga
transportada a velocidades maiores passa a não ser mais transportadas com a
diminuição da velocidade, se constituindo em leito para que o rio possa fluir.
Viajando ao longo do rio de sua cabeceira para a sua desembocadura,
percebe-se ajustes ordenados ao longo do canal (Figura 5). Por exemplo, (1) a
largura e a profundidade do canal aumentam, (2) o gradiente diminui; (3) a
velocidade aumenta; e (4) a descarga aumenta. O fato da velocidade aumentar
para a jusante parece contradizer a observação comum de que a água corre veloz
em montanhas escarpadas e suavemente sobre planícies quase horizontais.
Contudo, a aparência física da corrente pode não ser uma indicação verdadeira de
sua velocidade. A descarga é baixa nas cabeceiras e a velocidade média também
é baixa, por causa da resistência friccional causada pela água sobre leitos
rugosos. Aqui, onde o fluxo é turbulento (agitado ou desordenado) a água se move
em muitas direções, ao invés de mover-se diretamente para a jusante. A descarga
aumenta para a jusante quando cada tributário (uma corrente que se une a uma
corrente maior) introduz mais água, e a seção transversal da área do canal
também aumenta, para acomodar um volume maior de água. Apesar de um

9. progressivo decréscimo na declividade, a velocidade vai aumentando para a
jusante, devido ao progressivo aumento da descarga, um decréscimo na
resistência friccional, devido a uma atenuação na rugosidade do leito, e, um fluxo
que corre mais uniformemente direcionado ao longo do canal.
Figura 5 - Variáveis de um canal fluvial (adaptado do U.S. Gorvernment).
Principais Tipos de Canais (Figura 6)
- Canais Meandrantes: Em muitos rios os canais formam curvas denominadas
de meandros que ocorrem mais comumente em rios que fluem sobre aluviões
finos e que possuem gradientes suaves. O padrão meandrante reflete a
maneira na qual o rio minimiza a resistência ao fluxo e dissipa energia tão
uniformemente quanto possível ao longo de seu curso. A mudança quase
contínua, ou migração de um meandro ocorre pela erosão na sua curva
externa. Isto ocorre, porque nesta área a velocidade do fluxo é maior. Por outro
lado, na parte interna do meandro, devido a baixa velocidade da água, o
sedimento vai acumular, formando uma feição denominada de barra em
pontal. Sempre que um meandro que estiver erodindo sedimento arenoso
encontra outro tipo de sedimento menos erodível, tal como argila, a migração

10. do meandro ocorrerá de forma mais lenta. Enquanto isso, o segmento do
meandro a montante (sentido contrário ao que o rio corre) que estiver
migrando sobre aluvião arenoso, migra mais rápido, podendo ocasionar o
encontro de duas partes do rio, provocando um atalho no curso do mesmo,
convertendo o meandro abandonado em um lago arqueado chamado de
oxbow lake ou, lago de meandro abandonado.
Figura 6 – Principais tipos de canais fluviais (adaptado de Teixeira et al. 2000).
- Canais entrelaçados: São formados quando um rio possui uma seqüência de
canais interconectados. Isso ocorre devido ao fato do rio não possuir
capacidade de transportar toda a sua carga sedimentar, depositando-a sob a
forma de barras que, localmente divide o fluxo concentrando-o nos segmentos
mais profundos do canal que ocorrem ao lado das barras. Quando uma barra
se forma, ela pode emergir acima da superfície da corrente como uma ilha e se
tornar estabilizada pela vegetação que, aprisiona os sedimentos e inibe a
erosão. Um padrão entrelaçado tende a se formar em correntes possuindo
descargas altamente variáveis e margens facilmente erodíveis que podem
fornecer abundante carga sedimentar para o canal.
- Canais retilíneos: São considerados canais retilíneos, aqueles com baixa
sinuosidade. Algumas barras laterais podem se formar em leitos arenosos. Em

11. leitos rochosos, os canais retilíneos podem estar inseridos em zonas de
fraqueza das rochas, tais como falhas e fraturas geológicas, originadas durante
o período de tectonismo mais significativo, sofrido pelos corpos rochosos.
- Canais anastomosados: Esses canais são típicos de áreas com baixo
gradiente, alto índice pluviométrico e vegetação bem desenvolvida. Esses
fatores, associados à fina granulometria dos sedimentos, pode fazer com que
um canal se divida em dois ou mais canais que, eventualmente, podem se unir
à jusante, formando novamente um canal único.
Inundações
A distribuição irregular de chuva ao longo do ano provoca inundações nas
estações chuvosas. Uma inundação ocorre quando a vazão de um rio se torna
tão grande que excede a capacidade do canal e a água ultrapassa os bancos dos
canais. A população afetada por inundação é freqüentemente surpreendida.
Contudo, estudos geológicos de depósitos de inundação mostram claramente que
inundações são eventos normais e esperados. Como a descarga aumenta durante
uma inundação, a velocidade também aumenta. Isto permite a corrente de
transportar uma carga maior, bem como, partículas maiores. Em inundações
extremas, blocos rochosos com algumas toneladas de massa podem ser
transportados. Isso mostra a capacidade de transformação da paisagem que esse
agente geológico, o rio, pode efetuar. Inundações extremas ocorrem com pouca
freqüência, talvez uma em vários séculos. Mesmo as inundações maiores, que
deixam evidências no registro geológico, podem ser vista como eventos
catastróficos que ocorrem raramente mesmo na escala de tempo geológico.
Manipulação dos Sistemas de Rios
Desde que os antigos mesopotâmios resolveram se estabelecer às
margens dos rios Tigre e Eufrates, que a humanidade passou a perceber os
sistemas fluviais como parceiros, no desenvolvimento de seus povos.
Historicamente, nas margens do Rio Nilo, na África, as comunidades ali
estabelecidas utilizavam o solo fertilizado pelas inundações, para o plantio de

12. cereais e outros alimentos. Até então, o uso desse recurso era realizado de forma
racional, garantindo a sustentabilidade do mesmo, para as gerações vindouras.
Atualmente, a utilização dos recursos hídricos e a ocupação do solo
ocorrem, quase sempre, de forma desordenada. Grandes áreas, então, são
desmatadas para que a agricultura possa se estabelecer. Os rios têm seus cursos
desviados para a irrigação, agrotóxicos são usados para o plantio e todo o sistema
fica comprometido (Figura 7).
Figura 7 – A foto mostra uma área onde a agricultura modificou o sistema fluvial local,
bem como, a interação deste com as águas subterrâneas. Observe áreas completamente
desmatadas para o desenvolvimento da agricultura (foto do autor).
Outra grande modificação nos sistemas fluviais é a construção de grandes
obras de engenharia, como as barragens, por exemplo. A represa Aswan High do
Rio Nilo evidencia uma das muitas conseqüências de modificar um sistema de
rios. Como já dissemos, durante séculos o Rio Nilo foi uma fonte de vida no Egito.
As principais cabeceiras do Nilo estão localizadas nos altos platôs da Etiópia.
Uma vez no ano, por aproximadamente um mês, o Nilo costumava subir para um
estágio de inundação e cobrir a maior parte das terras férteis na área do Delta do
Nilo. A represa concluída em 1970 era para abastecer o Egito com água e para
irrigar 1 milhão de acres de terras áridas e gerar 10 bilhões de kilowatts de

13. energia. Isto dobraria a capacidade energética daquele país e permitiria a
industrialização. A represa, contudo, destruiu o equilíbrio do Nilo, resultando em
muitos ajustes indesejáveis.
O Nilo não é somente fonte de água para o delta, ele também é fonte de
sedimento. Quando a represa foi finalizada e começou a aprisionar sedimento em
um reservatório (Lago Nasser), o balanço físico e biológico na área do delta foi
destruído. Sem o anual “presente do Nilo”, a linha de costa do delta ficou exposta
às forças das correntes marinhas e a erosão provocada pelas ondas está
destruindo a parte frontal do delta. Muitas partes do delta começaram a
retrogradar vários metros por ano.
Os sedimentos e a matéria orgânica previamente carregados pelo Nilo era
um importante elo na cadeia alimentar aquática, fomentando a vida marinha em
frente ao delta. A falta dos sedimentos reduziu os plânctons e carbono orgânico a
um terço do nível anterior. Isto faz com que peixes e crustáceos que se
alimentavam naquela região, ou morram, ou procurem outros locais para
sobreviver. A pesca anual de 16000 toneladas de sardinhas e um quinto do peixe
pescado têm sido perdidos. O sedimento do Nilo também fertilizava naturalmente
a planície de inundação. Sem essa adição anual de nutrientes de solo, um milhão
de acres cultivados do Egito, precisam de fertilização artificial. A inundação anual
do Nilo era importante também para a ecologia da área porque ela retirava sais
que formavam nos solos áridos. O aumento da salinidade no médio curso do rio
pode provocar a formação de um deserto, a menos que grandes investimentos
sejam feitos.
No Brasil, o Rio São Francisco tem sofrido várias alterações no seu curso,
com a construção de barragens e usinas hidrelétricas, fazendo com que a
quantidade de sedimentos que chegue à sua desembocadura tenha diminuído
significativamente. As barragens de Sobradinho, Paulo Afonso e Xingó, no Estado
da Bahia e, a de Três Marias no Estado de Minas Gerais, têm provocado
alterações significativas no percurso natural do São Francisco. Como resultado, a
margem direita de sua desembocadura tem sofrido um intenso processo erosivo
pela ação das ondas, ocasionando a invasão do mar que avançou mais que 200m

14. entre 1995 e 2000. Essa invasão provocou a destruição da Vila do Cabeço no
estado de Sergipe (Figura 8), além de provocar uma cunha salina, que faz com
que os poços perfurados próximo a linha de costa daquela região, jorrem água
salgada.
Na Bacia do Paraguaçu, vários trechos foram assoreados, durante a
exploração desordenada de diamantes na região da Chapada Diamantina. Nesse
caso, a carga sedimentar colocada no rio é ampliada, fazendo com que partes do
seu curso fiquem mais rasas e outras partes sejam soterradas, fazendo com que o
rio tente escavar outro percurso.
Figura 8 – Desembocadura do rio São Francisco mostrando o Farol do Cabeço, que
ficava na vila de mesmo nome e que, por conta das alterações sofridas pela instalação de
barragens ao longo do rio, atualmente encontra dentro do mar (foto do autor).

15. AS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
Menos que 1% da água da hidrosfera permanece em subsuperfície como
água subterrânea, que é definida, como toda a água que ocupa os espaços
abertos em rochas, sedimentos e regolito, desde que, esses espaços estejam
abaixo do lençol freático, ou seja, na zona saturada. Embora a quantidade de
água subterrânea no sistema hidrológico seja pequena, ela é 35 vezes maior que
o volume de todas as águas contidas nos lagos somadas aquelas que fluem nos
canais fluviais e cerca de 1/3 da água contida nas geleiras e nas calotas polares.
Mais da metade de toda a água subterrânea, incluindo a maior parte da água
subterrânea que é utilizável, ocorre em profundidades de até 750m. O volume de
água nesta zona é estimado como sendo equivalente a uma camada de água de
aproximadamente 55m de espessura espalhada sobre todas as áreas
continentais.
O Lençol Freático
Ao se furar um poço numa região qualquer, percebe-se que, antes de se
atingir a água subterrânea, passa-se por uma zona com espaços abertos no
regolito ou na rocha, preenchidos principalmente por ar e, em quantidade bem
menor, a água. Esta é a zona de aeração ou zona subsaturada (Figura 9). Em
seguida, vem a zona saturada, ou seja, aquela em que todos os espaços estão
preenchidos com água. Nós chamamos a superfície superior da zona saturada de
lençol freático. Toda a água contida abaixo do lençol freático é chamada de água
subterrânea. Em cavernas inundadas, por exemplo, a superfície da água que está
dentro da caverna, é o lençol freático, e toda a água abaixo dessa superfície é o
que nós chamamos de água subterrânea (Figura 10). A água contida na zona de
aeração é denominada de água de solo. A variação da profundidade do lençol
freático de uma determinada região ocorre em função da taxa de precipitação e da
topografia. A forma do lençol acompanha grosseiramente os desníveis
topográficos. Em áreas planas, o lençol freático também é plano e em áreas de
colinas, ele irá subir ou descer de acordo com a superfície do terreno.

16. Figura 9 – A figura mostra duas zonas: uma, onde parte dos poros está preenchida por ar
e parte por água (zona não saturada) e outra, onde todos os poros estão preenchidos por
água (zona saturada). As águas subterrâneas são as que ocupam a zona saturada.
Figura 10 – Refração da luz ao atingir o poço encantado em Itaetê, Bahia. A superfície da
água é corresponde ao lençol freático (foto do autor).
Movimento da Água Subterrânea
A maior parte da água subterrânea dentro de algumas centenas de metros
abaixo da superfície está em movimento. Diferente do fluxo dos rios que são
medidos em km/h, a água subterrânea se move tão lentamente que as
velocidades são expressas em centímetros por dia ou metros por ano. A razão
para esse contraste é facilmente explicado. Enquanto que as correntes fluem

17. através de canais abertos, a água subterrânea se move através de pequenas
passagens, freqüentemente ao longo de caminhos tortuosos. Por isso, o fluxo da
água subterrânea depende, em grande parte, da natureza rocha ou sedimento
através do qual ela se move. Respondendo à gravidade, ela flui de áreas onde o
lençol freático é mais alto para áreas onde ele é mais baixo. A água em um dado
ponto abaixo do lençol freático sob uma colina sofre uma pressão maior do que a
água na mesma elevação abaixo do lençol freático abaixo de um vale. A água
subterrânea, por isso, vai se mover para baixo e para pontos de menor pressão.
Em outras palavras, ela flui para a superfície de correntes ou lagos, ou para os
oceanos.
Porosidade e Permeabilidade
A quantidade de água que pode estar contida dentro de um dado volume de
rocha ou sedimento depende da porosidade, que é a porcentagem de vazios ou
poros em relação ao volume total da rocha. Em algumas areias bem selecionadas
e cascalhos, a porcentagem pode exceder aos 20%, enquanto que algumas
argilas possuem porosidade superior a 50%. Em sedimentos e rochas
sedimentares clásticas (arenito, conglomerado, dentre outras) a porosidade é
afetada pelo tamanho, forma e arranjo das partículas de rochas, bem como pela
quantidade de agentes cimentantes presentes nos poros. Nos calcários (rochas
sedimentares de natureza química), a porosidade é dada por cavidades de
solução, podendo nesse caso, atingir até 30% da rocha. A porosidade de rochas
ígneas e metamórficas depende principalmente da presença de fraturas. Uma
exceção são os basaltos (rochas ígneas vulcânicas) que possuem vazios
conhecidos por vesícula, que podem fornecer a esse tipo de rocha, uma
porosidade até 40% (Figura 11).
A permeabilidade é a capacidade da rocha em transmitir fluidos, ou seja, é
a medida da facilidade com que um sólido permite que um fluido passe através
dele. Uma rocha ou sedimento de porosidade muito baixa é provável de também
possuir uma permeabilidade baixa. Um cascalho bem selecionado, com poros
grandes é mais permeável do que uma areia e pode armazenar grandes

18. quantidades de água. Contudo, uma alta porosidade não necessariamente garante
uma alta permeabilidade, porque o tamanho e a interconectividade dos poros
influenciam a permeabilidade. Por exemplo, o cimento depositado entre os grãos
podem restringir o fluxo da água entre os poros, por isso, reduzindo a
permeabilidade.
Figura 11 – Porosidade de alguns tipos de rochas: Conglomerado (20%); Arenito
cimentado (5%); Folhelho (30%); Granito (<1%); Basalto (até 40%); calcário (30%). O
folhelho, apesar da alta porosidade, é considerado impermeável devido ao tamanho
reduzido dos poros.
Áreas de Recarga e Descarga
A reposição de água subterrânea é denominada de recarga e ocorre
quando a chuva ou a neve derretida penetra no terreno e atinge o lençol freático
na zona de recarga. A água então se move através do sistema de água
subterrânea para áreas de descarga, onde a água emerge sob a forma de
nascentes, ou é descarregada em correntes, lagos ou pântanos. A extensão da
área de recarga é invariavelmente maior do que as áreas de descarga. Em regiões
úmidas, as áreas de recarga encompassam quase toda a paisagem exceto as
correntes e suas planícies de inundação adjacentes. Em regiões mais áridas, a
recarga ocorre principalmente em montanhas e em depósitos aluviais que as
bordejam. Em tais regiões a recarga também ocorre ao longo de canais de rios
maiores que percorrem sobre terrenos permeáveis, através dos quais a água

19. penetra e recarrega o reservatório subterrâneo. Ao longo das linhas de costa do
mundo, a água subterrânea pode fluir através de rochas porosas e sedimentos por
meio de descarga submarina de água subterrânea.
Nascentes
Uma nascente é um fluxo de água subterrânea emergindo naturalmente na
superfície do terreno. O tipo mais simples de nascente é aquele que ocorre onde a
superfície do terreno intercepta o lençol freático. Pequenas nascentes são
encontradas em todos os tipos de rochas, mas quase todas as grandes nascentes
fluem de basaltos, calcários e rochas arenosas e cascalhosas. Uma mudança
vertical ou horizontal em permeabilidade é uma razão comum para a localização
de nascentes. Freqüentemente esta mudança envolve a presença de uma rocha
impermeável ou, menos permeável adjacente a uma rocha permeável (Figura 12).
Se uma areia porosa ou basalto sobrepõe uma argila, a água percolando para
baixo irá fluir lateralmente quando ela alcança a argila subjacente e, emergirá
como uma nascente onde o limite entre as duas rochas interceptar a superfície do
terreno.
Figura 12 – A origem de uma nascente envolve, freqüentemente o encontro do lençol
freático com a superfície do terreno, no contato entre um material permeável, com outro
impermeável.
Aqüíferos
Se nós desejamos encontrar um suprimento confiável de água subterrânea,
devemos procurar por um aqüífero, um corpo rochoso ou regolito suficientemente
permeável para transmitir quantidades economicamente significantes de água

20. subterrânea para nascentes ou poços. Sedimentos arenosos ou cascalhosos são,
em geral, bons aqüíferos, pois eles tendem a ser altamente permeáveis e muito
extensos. Muitos arenitos também são bons aqüíferos. Contudo, em alguns
arenitos o agente cimentaste dos grãos presentes na rocha, diminui os espaços
porosos, reduzindo a permeabilidade e diminuindo o seu potencial como aqüífero.
Um aqüífero contendo um lençol freático é denominado de aqüífero não
confinado. Quando a água é bombeada de um aqüífero não confinado, a taxa de
retirada inicial excede a taxa local de fluxo da água subterrânea. Isso faz com que,
próximo ao poço, haja um rebaixamento do lençol freático, criando um cone de
depressão. Em situações onde a água de uma localidade é abastecida
basicamente por poços, seja em fazendas ou áreas industriais, pode haver um
rebaixamento geral de todo o lençol freático, fazendo com que os poços menos
profundos acabem por secar.
Sistemas Artesianos
Diferente de um aqüífero não confinado, um aqüífero confinado é limitado
acima e abaixo por corpos de rochas ou sedimentos impermeáveis, ou por rochas
ou sedimentos bem menos permeáveis do que o aqüífero. A água que entra em
um aqüífero confinado em uma área de recarga, como uma montanha, por
exemplo, flui para baixo puxado pela gravidade. Quando ela alcança grandes
profundidades, a água fica sob uma forte pressão hidrostática (pressão devido ao
peso da água). Se um poço é perfurado no aqüífero, a diferença em pressão entre
o lençol freático e o nível onde o poço foi locado, irá ocasionar a elevação da água
no poço, fazendo com que a mesma possa atingir a superfície originando assim o
poço artesiano. Sob condições pouco comuns, mas possíveis de ocorrerem, a
pressão da água pode ser grande o suficiente para criar fontes que sobem até
60m acima da superfície.
O TRABALHO GEOLÓGICO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA
A água subterrânea movendo-se lentamente tem o poder de realizar um
trabalho geológico significativo. Em regiões onde predominam rochas suscetíveis

21. ao intemperismo químico, a água subterrânea tem criado paisagens distintas que
estão entre as menos comuns em nosso planeta.
Dissolução de Carbonatos
Tão logo a água da chuva infiltre no terreno, ela começa a reagir com os
minerais presentes no regolito e nas rochas intemperizando-os quimicamente. Um
tipo de intemperismo químico que envolve os grãos minerais da rocha passando
diretamente para um estado em solução, é conhecido como dissolução. Calcário,
dolomito e mármore – as rochas carbonáticas mais comuns- são prontamente
atacadas pela dissolução. Embora os minerais carbonáticos sejam quase
insolúveis em água pura, eles são prontamente dissolvidos por água da chuva
carregadas com CO2 que se torna uma solução diluída de ácido carbônico. O
resultado é impressionante. Quando as rochas carbonáticas intemperizam, quase
todo o volume pode ser dissolvido pela água subterrânea movendo-se lentamente.
Cavernas e Dolinas
Cavernas em rochas carbonáticas podem possuir muitos tamanhos e
formas, e elas, freqüentemente, possuem feições em seus tetos, paredes e pisos
conhecidos pelo nome de espeleotemas. Na Chapada Diamantina, a Caverna da
Lapa Doce possui um salão principal com aproximadamente 800m de extensão e
vários espeleotemas, incluindo estalactites, estalagmites, colunas, terraços de
travertino e cortinas (Figura 12). Além desse salão, várias outras galerias
interconectadas chegam a somar mais de 20km de extensão. Morcegos e alguns
insetos são os habitantes naturais dessa caverna. Outras grutas possuem
pequenos reservatórios de água subterrânea onde são encontrados peixes
conhecidos popularmente por bagres cegos. No Poço Encantado, a espessura do
corpo aquoso chega a atingir 60m (veja Figura 10).
As cavernas em calcário formam quando a água subterrânea circula e
lentamente dissolve a rocha. A seqüência usual de desenvolvimento envolve: (1)
dissolução inicial ao longo de um sistema de fraturas abertas interconectadas e
planos de acamamento pelos quais a água percola., (2) Alargamento desses

22. espaços pela passagem da água que passa a ocupar toda a abertura, (3)
deposição de carbonato nas paredes e teto das cavernas, enquanto uma corrente
ocupa o seu assoalho, (4) quando a corrente deixa de fluir, a deposição começa a
ocorrer também no assoalho da caverna.
Em comparação com as cavernas, uma dolina é uma grande cavidade de
dissolução a céu aberto. Algumas dolinas são resultante do desabamento do teto
de cavernas, enquanto outras são formadas por rebaixamento gradual da
superfície. As dolinas produzidas por cavernas podem se formar abruptamente e,
como resultado, ocasionar danos às pessoas que vivem nessas regiões.
(a) (b)
Figura 12 – (a) Complexo de estalactites e, (b) estalagmites, estalactites e coluna (fotos
do autor).
LAGOS
Um lago é qualquer corpo de água continental de tamanho apreciável que
ocupa uma depressão na superfície da Terra. A maioria dos lagos do mundo é
encontrada em regiões de alta latitude e em montanhas. O Canadá contém quase

23. metade dos lagos de todo o planeta, por causa as geleiras continentais cavaram
depressões nas rochas expostas e deixaram grande quantidade de sedimentos
transportados glacialmente, criando inumeráveis depressões e diques naturais.
Além da glaciação, lagos também são formados por vulcanismo (por exemplo,
cratera e lagos de caldeira), tectonismo (em terrenos com grandes falhamentos
geológicos), em sistemas fluviais (meandros abandonados), processos costeiros
(lagunas de água doce), dentre outros. Embora a maioria dos lagos contenham
água doce, muitos lagos em regiões áridas e semi-áridas possuem uma grande
quantidade de sal dissolvido (lagos salinos). O Mar Cáspio na Ásia Central é um
lago salgado e possui a maior área (144.000 km2
), enquanto que o Lado Baikal
(constituído de água doce), é o mais profundo com 1742m.
Os lagos são predominantemente alimentados pelas águas correntes
superficiais e pela precipitação direta da água da chuva, e seu nível reflete
comumente um balanço entre a entrada de água doce das correntes e direta
precipitação, saída para alimentar outras corrente e a água subterrânea e a
evaporação. Em bacias pequenas, o nível de um lago pode ser controlado pelo
lençol freático, com as flutuações do lençol controlando as flutuações do nível do
lago.
Os lagos são feições transitórias na paisagem. Poucos deles possuem mais
que um milhão de anos e, a maioria não é mais antiga do que o final da última
glaciação (cerca de 12000 a 14000 anos atrás). Um lago pode deixar de existir se
suas margens forem erodidas o suficiente para não mais comportar o
armazenamento de água. O desaparecimento de um lago pode ocorrer também, a
partir de um balanço negativo da entrada e saída de água, com a mudança do
clima. Lagos pequenos podem desaparecer com o rebaixamento do lençol
freático. Um lago também pode gradualmente tornar-se mais raso e desaparecer
com o preenchimento de sua bacia com sedimentos orgânicos ou inorgânicos
formando um pântano.

24. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
HAMBLIN, W.K. The Earth’s Dynamic Systems. Mac Millan Pub. Comp. & Collier
Mac. Pub., New York, 6 ed. 1996. 570 p.
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New York 1987. 750p.
SKINNER, B. J., PORTER, S. C. & BOTKIN, J.. The Blue Planet. Ed. John Willey
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TEIXEIRA, W., TOLEDO, M. C. M., FAIRCHILD, T. R. & TAIOLI, F (Org).
Decifrando a Terra. Oficina de Textos. São Paulo, 2000. 557p.