VII Congreso Ibérico sobre Gestión y Planificación del Agua “Ríos Ibéricos +10. Mirando al futuro tras 10 años de DMA”
16/19 de febrero de 2011, Talavera de la Reina
CONTRIBUTO PARA A IDENTIFICAÇÃO DE ECOSSISTEMAS DEPENDENTES DE ÁGUA SUBTERRÂNEAS
NAS BACIAS HIDROGRÁFICAS DO SADO E MIRA E DO GUADIANA EM PORTUGAL
Monteiro, J.P.*, Alcobia, S.**, Martins, R.***, Chambel, A.****, Duque, J.*****, Agra, R.**, Bettencourt, P.** y
Sarmento, P.******
* Universidade do Algarve, CVRM – Centro de Geosistemas; ** Nemus, S.A.; *** Hidrointel, Lda.; ****Universidade de Évora; *****Gabinete de Gestão
do Território, Lda.; ******Administração da Região Hidrográfica do Alentejo, I.P.
RESUMO
Apresentam-se três metodologias aplicadas para identificação dos EDAS nas Regiões Hidrográficas 6 (Sado e Mira) e 7 (Bacia do Guadiana)
em Portugal: (1) Estabelecimento de um critério cartográfico, através do qual se tentou obter uma imagem regional dos troços dos cursos de
água para os quais seria mais previsível verificarem-se condições de conexão hidráulica com as massas de água subterrânea subjacentes; (2)
uma análise casuística dos modelos conceptuais de escoamento de sistemas aquíferos com áreas de percolação ascendente associadas a ecossistemas aquáticos (lagoas e cursos de água) ou ecossistemas terrestres dependentes (áreas ripícolas e zonas de descarga difusa) e (3) lagoas
temporárias cuja existência se deve a condições hidrogeológicas locais que suportam ecossistemas com caracteristícas específicas. Pretendese que os resultados obtidos possam constituir um ponto de partida para que se discutam os critérios de identificação dos EDAS na área em
estudo à escala regional.
Palavras Chave: Ecossistemas dependentes de águas subterrâneas, Bacias Hidrográficas do Sado e Mira e do Guadiana.
1. INTRODUÇÃO
Não existem actualmente metodologias de aplicação generalizada para a identificação do grau de dependência dos EDAS, relativamente às
massas de água subterrânea a que estes estão associados. Por isso mesmo, os vários trabalhos em que tem sido proposta a identificação de
EDAS à escala regional baseiam-se em abordagens dependentes das caracteristícas regionais das áreas de estudo, do estado actual do conhecimento da ecologia, da hidrogeologia da região em causa e também das ferramentas técnico-científicas disponíveis dos intervenientes envolvidos em cada caso. Citam-se como exemplos de trabalhos dedicados à caracterização e identificação de EDAS os trabalhos de Hatton et al
(1998); Klijn & Witte, J. (1999); Rodriguez-Iturbe (2000); Munch & Conrad (2006); Batelaan & Witte (2008).
A validação dos resultados obtidos para cada uma das metodologias empregues para identificação das interdependências entre águas subterrâneas e superficiais e para a caracterização do seu grau de profundidade assenta necessariamente em abordagens multidisciplinares que
permitam a validação dos resultados da aplicação de cada uma das metodologias sectoriais que venham a ser empregues. Deverá pois considerar-se que, pelo menos em alguns casos, a clarificação do grau de dependência dos ecossistemas de uma massa de água subterrânea só poderá ser conseguido através do dimensionamento de trabalhos experimentais, envolvendo monitorização especificamente implementada com
este fim. No caso concreto das Regiões Hidrográficas portuguesas 6 (Sado e Mira) e 7 (Porção Portuguesa da Bacia do Guadiana), após a análise dos dados hidrogeológicos pré-existentes, disponíveis à escala regional, propuseram-se três metodologias para identificação dos EDAS: (1)
Estabelecimento de um critério cartográfico automático, através do qual se tentou obter uma imagem regional dos troços dos cursos de água
para os quais seria mais previsível verificarem-se condições de conexão hidráulica com as massas de água subterrânea subjacentes; (2) Análise casuística dos modelos conceptuais de escoamento dos sistemas aquíferos, para os quais o estado actual do conhecimento dos respectivos modelos conceptuais permite a identificação das áreas de percolação ascendente de águas subterrâneas associadas a ecossistemas aquáticos
(lagoas e cursos de água) ou ecossistemas terrestres dependentes (áreas ripícolas e zonas de descarga difusa de água subterrânea) e, finalmente, (3) áreas cuja existência se deve a condições hidrogeológicas locais (e normalmente independentes da dinâmica regional de funcionamento hidráulico dos sistemas aquíferos mais importantes) que se sabe serem sustentação de ecossistemas com caracteristícas específicas.
Trata-se neste último caso, de lagoas temporárias que são, provavelmente na grande maioria dos casos, ecossistemas dependentes de águas
subterrâneas. Os ambientes hidrogeológicos onde ocorrem as áreas identificadas por estas três vias indicam que, em qualquer um destes casos,
se está em presença de EDAS que, assim, se incluem na categoria de zonas protegidas identificadas no Anexo 4 da Directiva 2000/60/CE (Directiva Quadro da Água), ou seja, “zonas designadas para a protecção de habitats ou de espécies em que a manutenção ou melhoramento do
estado da água é um dos factores importantes para a protecção, incluindo os sítios relevantes da Rede Natura 2000, designados ao abrigo da
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Directiva 92/43/CEE (relativa à preservação dos habitats naturais e da fauna e da flora selvagens) e ainda da Directiva 79/409/CEE (dedicada
a garantir a protecção das populações selvagens das várias espécies de aves).
Considerando a importância de alguns dos habitats e das espécies presentes nos EDAS identificados no âmbito dos planos foi ainda efectuada,
quer uma avaliação do estado de conservação dos habitats aquáticos existentes ao nível das lagoas temporárias e dos habitats terrestres dependentes de água, quer uma avaliação do estado das massas de água superficiais e do estado de conservação dos habitats terrestres existentes ao nível das linhas de água. Nos casos em que os habitats apresentam um estado de conservação desfavorável foram analisadas as
principais pressões para a sua classificação de forma a avaliar de que forma pode estar relacionada com o estado químico/quantitativo das massas de águas subterrâneas.
Os resultados obtidos através das metodologias identificadas no parágrafo anterior foram obtidos exclusivamente através de informação hidrológica e ecológica previamente existente em trabalhos de carácter técnico e científico. Uma vez que o estado actual do conhecimento a este
nível resulta de projectos sectoriais, o grau de validação dos EDAS identificados é variável em cada caso, sendo necessários futuros desenvolvimentos do trabalho já efectuado para consolidar a imagem actualmente proposta para a sua distribuição regional. Refira-se a título de exemplo a importância de avaliar in situ o estado de conservação dos ecossistemas dependentes de água nos casos onde foi identificada a relação
entre as massas de água subterrâneas e as superficiais. A informação de base utilizada nos planos foi publicada pelo Instituto de Conservação
da Natureza e Biodiversidade num relatório à escala nacional que faz a avaliação do estado de conservação dos habitats e espécies protegidas ao abrigo da Directiva Habitats, para o período 2001-2006. Deste modo, quer os exemplos apresentados na presente comunicação, quer
os demais resultados obtidos para a generalidade das regiões hidrográficas estudadas, que na sua totalidade somam cerca de 27% da área
do território continental português, num total de 23760km2, consistem na primeira tentativa de caracterização dos EDAS à escala regional na
área em estudo, sendo por consequência consideradas pela equipa como um ponto de partida para a futura abordagem desta temática e não
uma visão definitiva sobre esta matéria.
2. IDENTIFICAÇÃO REGIONAL DE CURSOS DE ÁGUA EM CONEXÃO HIDRÁULICA COM AQUÍFEROS
Tal como referido na secção anterior, uma das formas de contribuir para a caracterização dos EDAS consistiu no estabelecimento de um critério cartográfico automático, através do qual se tentou obter uma imagem regional dos troços dos cursos de água para os quais seria mais previsível verificarem-se condições de conexão hidráulica com os sistemas aquíferos ou massas de água subterrânea subjacentes.
Esta estratégia de trabalho baseou-se no aproveitamento do acervo de dados disponível à escala regional nas RH’s e da necessidade de realizar cartografia de vulnerabilidade à poluição à escala das regiões hidrográficas utilizando o método DRASTIC (Aller et al, 1987). Aproveitando
o facto da aplicação deste método exigir a caracterização do parâmetro D - Profundidade do Topo do Aquífero (Depth to Water), recorreu-se
ao acervo de dados existentes respeitantes à distribuição espacial dos dados de piezometria necessários para o cálculo deste parâmetro à escala regional. Com este fim utilizou-se a informação obtida a partir do estudo ERHSA (2001), por ser a caracterização disponível com maior
representatividade espacial à escala regional. Esta profundidade D (distância entre a superfície topográfica e o nível da água nos pontos de
observação piezométrica), que no caso de um aquífero freático pode assumir-se simplificadamente que corresponde à espessura da zona não
saturada, pode assim diminuir-se da cota topográfica (C) em cada ponto, obtendo-se assim a altitude da superfície freática (Af) de acordo com
a relação:
Af = C-D
Esta operação foi feita para todos os pontos disponíves, utilizando um modelo digital de terreno, recorrendo a um sistema de informação geográfica. Efectuou-se igualmente a atribuição de um valor de cota a cada um dos nós que definem a rede hidrográfica (Ar), utilizando igualmente
um modelo digital de terreno. Para este efeito recorreu-se à cobertura cartográfica que representa a Rede hidrográfica de Portugal Continental, que inclui todas as massas de água superficiais (rios, águas de transição albufeiras e águas costeiras) definidas no âmbito do artigo 13º da
DQA, disponibilizada na informação de base do INTERSIG (ART13_MDRENA_PTCONT_4_445). Esta é uma das coberturas cartográficas desenvolvidas pala administração portuguesa com o fim de suportar os sistemas de informação geográfica necessários para a elaboração dos Planos de Gestão de Bacia Hidrográfica (PGBH). Finalmente calculou-se, para todos os pontos da rede hidrográfica a distância Ar-Af, tendo a
respectiva distribuição espacial sido representada em classes. Os dados de base e os resultados de aplicação destas operações estão representados nas figuras 1 a 4.
Os resultados do trabalho descrito no parágrafo anterior são muito condicionados pela representatividade dos dados de piezometria, que apresentam lacunas espaciais e temporais importantes. Outro aspecto a ter em conta nas limitações deste procedimento é o facto de não ser viável obter resultados para aquíferos confinados (podendo nestes casos ser identificados locais onde supostamente poderia haver conexão
rio-aquífero que, nestas condições, pode não ocorrer). Ainda no que respeita a limitações desta análise salienta-se ainda a escala pouco detalhada da rede hidrográfica que não permite a identificação de casos particulares de interacção rio-aquífero, associados a ecossistemas dependentes de águas subterrâneas que são conhecidos e que foram identificados para os sistemas aquíferos para os quais a existência de modelos
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conceptuais detalhados permitiram uma análise casuistíca de relações rio-aquífero responsáveis pela existência de EDAS, por exemplo, para os
casos dos sistemas aquíferos de Elvas-Vila Boim, Moura-Ficalho, Viana-Alvito e Sines (apesar de alguns destes casos terem sido identificados
através desta metodologia com base numa análise exclusivamente assente em dados de carácter regional). Estes resultados consideram-se úteis
por se considerar que permitirão a futura análise mais detalhada dos sectores identificados por este processo como “zonas potencialmente passíveis de ocorrência de interacções rio-aquífero” e, por consequência, poderem constítuir áreas onde os ecossistemas presentes se caracterizarem por terem um grau de dependência de águas subterrâneas ainda por determinar, resultante da existência de troços efluentes de cursos
de água. Um resultado que se julga relevante e que resulta da aplicação desta metodologia expedita é o facto de permitir uma visão desta problemática à escala regional, que não poderia ser obtida pela análise individual para cada linha de água, como é possível fazer nos sistemas
aquíferos para os quais existe um modelo conceptual de escoamento suficientemente detalhado para a identificação local dos tipos de relação rio-aquífero presentes.
A interpretação dos resultados obtidos a partir das operações cartográficas descritas mostra que estas forneceram resultados coerentes com
a posterior análise das características das áreas identificadas que, na maioria das situações corroboram a importância das interacções rio-aquífero que estão na base da dependência dos ecossistemas das águas subterrâneas. Tendo em conta esta metodologia identifica-se na Figura 4
o exemplo de um troço com cerca de 25 km do rio Mira entre Odemira e o estuário deste rio. Neste caso a interpretação dos resultados obtidos aponta para a existência de uma componente de caudal de base relevante para a sustentação dos ecossistemas ripários do rio Mira nos
troços identificados.
Seria pois importante que as futuras redes de monitorização a implantar nestas massas de água fossem dimensionadas de forma a contribuir
para a caracterização das relações rio-aquífero nas áreas identificadas, de forma a que venha a ser possível a definição de critérios de avaliação do grau de dependência dos ecossistemas das massas de águas subterrâneas da região.
Outro aspecto que aponta no sentido de ser viável a metodologia proposta de identificação de áreas onde potencialmente existem condições
hidrogeológicas e hidrológicas para a ocorrência de EDAS, recorrendo à utilização dos dados de base do parâmetro “D” é o facto de, através
Figura 1. A rede hidrográfica e dados de hipsometria utilizados como
elementos de base para cálculo da espessura da zona não saturada e
identificação expedita dos troços dos cursos de água com maior
probabilidade de se encontrarem em conexão hidráulica com águas
subterrâneas.
Fonte: Autores da presente comunicação
Figura 2. Representação das classes de valor de altimetria do potencial hidráulico e da rede
hidrográfica. Fonte: Autores da presente comunicação
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desta metodologia, terem sido identificadas a Ribeira
de Melides e a Ribeira da Ponte, cujos caudais se dirigem para as lagoas de Melides e de Santo André,
respectivamente. Esta identificação foi efectuada por
esta via numa fase em que já era conhecido o facto
destas lagoas serem ecossistemas parcialmente dependentes de águas subterrâneas associadas ao
aquífero detrítico superior da massa de água subterrânea de Sines (através da contribuição do caudal de base destas duas ribeiras).
Para além do caso anterior foi ainda identificado um
troço do Rio Sado e cursos de água associados numa
área que se inicia a 3/4 km a montante da Aldeia de
Rio de Moinhos, passando por Alcácer do Sal e até à
confluência com a Ribeira de São Martinho, a partir
da qual se inicia o alargamento do estuário do Sado.
Esta última situação oferece algumas dúvidas, sobretudo na parte mais a jusante, pois são conhecidos
sectores entre a Comporta e o Estuário do Sado, nomeadamente na área de cultivo de arroz que aí se localiza, onde ocorrem áreas de aquífero confinado.
Nestas circunstâncias a curta ou nula distância entre
a cota da rede hidrográfica e o potencial hidráulico
na massa de água subterrânea subjacente não corresponde necessariamente à ocorrência de relações
rio-aquífero, pelo que não se estará, na generalidade
da área, na presenca de EDAS, ou seja, será mais útil,
neste caso, dar atenção aos troços a montante identificados no rio Sado, uma vez que será nestes que é
mais provável que se verifiquem interacções rio-aquífero, passíveis de gerar interdependências entre os
ecossistemas ripários e as águas subterrâneas.
3. ANÁLISE INDIVIDUALIZADA DOS MODELOS
CONCEPTUAIS DE ESCOAMENTO DAS MASSAS
DE ÁGUA SUBTERRÂNEA
Figura 3. Classes de distâncias entre a cota dos nós das linhas de água e a cota da superfície freática na
sua vertical. Fonte: Autores da presente comunicação
No que respeita à segunda metodologia empregue
para identificação de ecossistemas dependentes das
massas de águas subterrâneas, como anteriormente referido, esta baseou-se numa análise pericial dos modelos conceptuais de escoamento
dos sistemas aquíferos pré-existentes e também dos propostos durante a fase de elaboração do presente Plano. Assim identificaram-se áreas
onde ocorrem transferências de águas subterrâneas que contribuem para o funcionamento de cursos de água para além do seu tempo de concentração e também a identificação de zonas de percolação ascendente de águas subterrâneas, nas quais existem áreas húmidas que podem
igualmente suportar as necessidades de água associadas ao funcionamento de ecossistemas terrestres. Inclui-se nesta fase, igualmente, a análise cruzada destes modelos conceptuais com a distribuição espacial das zonas designadas para a protecção de habitats ou espécies em que
a manutenção ou o melhoramento do estado da água é um dos factores importantes para a protecção, incluindo os Sítios da Rede Natura 2000.
Foram estudadas diversas massas de água subterrânea para as quais se identificaram zonas propostas como EDAS, exemplificando-se os resultados obtidos para um exemplo: a massa de água subterrânea de Viana do Alentejo–Alvito, descrito nos parágrafos seguintes.
A Ribeira de Odivelas, num troço situado a Jusante da Barragem do Alvito recebe o contributo de vários cursos de água cujas cabeceiras recebem o caudal de base gerado no sistema aquífero Viana-Alvito. Na zona de Águas de Peixe, tal como toda a zona limítrofe Este deste sistema
aquífero é drenada por uma conjunto de linhas de água que circulam na periferia do sistema, em parte associadas a diversas nascentes que
permitem a classificação destas linhas de água como ecossistemas dependentes das águas subterrâneas que circulam neste sistema aquífero.
Chama-se a atenção para o facto de, numa primeira análise desta área, se poder levantar a possibilidade da Zona de Importância Comunitária Alvito-Cuba poder ter uma eventual relação com a presença de um ecossistema dependente de água subterrânea. No entanto, a área do
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Figura 4. Troços dos cursos de água da RH6 identificados a partir da distância entre a superfície piezométrica e a altitude da rede hidrográfica.
Fonte: Autores da presente comunicação
território onde esta se situa corresponde à zona de recarga, e por consequência de percolação descendente de água subterrânea. Assim, tal
como se verificou em diversos outros exemplos, não é na área do sistema aquífero que se situam os ecossistemas dela dependentes, mas sim
na sua periferia, onde de acordo com as especificidades do padrão regional de escoamento, se processa a descarga do sistema e não a sua recarga.
4. INCLUSÃO DE ÁREAS CUJA EXISTÊNCIA SE DEVE A CONDIÇÕES HIDROGEOLÓGICAS LOCAIS
A terceira estratégia empregue baseou-se na identificação de áreas cuja existência se deve a condições hidrogeológicas locais (e normalmente
independentes da dinâmica regional de funcionamento hidráulico das massas de água mais importantes) e que se sabe serem sustentação de
ecossistemas com caracteristícas específicas. Trata-se neste caso, concretamente, de lagoas temporárias, que são, pelo menos na grande maioria dos casos, ecossistemas com um elevado grau de dependência de águas subterrâneas. Existem diversos trabalhos da biologia e ecologia
sobre este tipo de ecossistemas que chamam a atenção da importância destas lagoas para a manutenção da biodiversidade à escala da Península Ibérica. A análise dos contextos de ocorrência das lagoas temporárias identificadas revelou que estas existem em diferentes ambientes hidrogeológicos. Os casos identificados em que a dependência das lagoas temporárias das águas subterrâneas é menor, ao contrário do
que seria de esperar, acontecem na área das massas de água mais importantes. Deve-se esta circunstância ao facto de nestes casos estas lagoas terem o seu período de existência associado ao retardamento da recarga profunda, devido a depósitos de cobertura que diminuem a velocidade de infiltração. Pelo contrário, nos locais com um substrato hidrogeológico menos permeável, onde os depósitos de cobertura são mais
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Identificação de Ecossistemas dependentes das águas subterrâneas associados à massa de água subterrânea de Viana – Alvito.
permeáveis do que as litologias subjacentes, tende a haver ocorrência de afloramentos de superfícies freáticas que, em depressões topográficas, levam à existência de lagoas temporárias que podem permanecer inundadas por períodos mais prolongados do que as lagoas que ocorrem sobre a área das massas de água mais importantes. Não se apresenta uma análise detalhada relativamente ao caso particular destas
lagoas temporárias na presente comunicação, uma vez que se apresenta no presente congresso uma comunicação especificamente destinada
à discussão desta temática (Salvador et al; 2011).
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Apresentaram-se três metodologias aplicadas para identificação dos EDAS nas Regiões Hidrográficas 6 (Sado e Mira) e 7 (Bacia do Guadiana)
em Portugal. Pretende-se que os resultados obtidos possam constituir um ponto de partida para que se discutam os critérios de identificação
dos EDAS na área em estudo à escala regional. Os ambientes hidrogeológicos onde ocorrem as áreas identificadas por estas três vias indicam
que, em qualquer destes casos, se está em presença de EDAS que, assim, se incluem na categoria de zonas protegidas identificadas no Anexo
4 da Directiva 2000/60/CE (Directiva Quadro da Água), ou seja, zonas designadas para a protecção de habitats ou de espécies em que a manutenção ou melhoramento do estado da água é um dos factores importantes para a protecção dos ecossistemas e comunidades biológicas
associadas.
Referências Bibliográficas
Batelaan, O.; Witte, J.P.M. (2008): “Ecohydrology and groundwater dependent terrestrial ecosystems”, Proceedings of the 28th Annual Conference of the International Association of Hydrogeologists (Irish Group), Tullamore, Ireland, 22-23 April, p. 01-08.
Eamus, D. (2009): “Identifying groundwater dependent ecosystems A guide for land and water managers”, Land & Water, Australia. 15pp.
Hatton, T, Evans, R.; Merz, S. (1998): “Dependence of Ecosystems on Groundwater and its Significance to Australia”, Land and Water Resources Research and
Development Corporation. Canberra. Technical Report. Australia (www.lwrrdc.gov.au), 77 p.
Klijn, F.; Witte, J. (1999): “Eco-hydrology: Groundwater flow and site factors in plant ecology”, Hydrogeology Journal. Springer-Verlag. Hydrogeology Journal
(1999) 7: 65–77
Münch, Z.; Conrad, J. (2006): “Remote sensing and GIS based determination of groundwater dependent ecosystems in the Western Cape, South Africa”, Hydrogeology Journal (2007) 15: 19-28
Rodriguez-Iturbe, I., (2000): “Ecohydrology: A hydrologic perspective of climate-soil-vegetation dynamics”, Water Resources Research, 36(1): 3-9.
Salvador, N.; Cancela da Fonseca, L.; Machado, M.; Monteiro, J.P. (2011) Identificação de lagoas temporárias mediterrânicas em Portugal uma contribuição para
a caracterização dos ecossistemas dependentes de água subterrâneas na península ibérica. VII Congresso Ibérico Sobre Gestão e Planeamento da Água
FNCA. Olhando o Futuro após 10 anos da DQA. Talavera de la Reina. Toledo. Espanha. 10pp.
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