Avaliação da vulnerabilidade e riscos de contaminação em aquíferos cársticos no Cerrado

dc.contributor.advisor-co1Momoli , Renata Santos
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4153268939426905
dc.contributor.advisor1Cherem, Luis Felipe Soares
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8363108286297687
dc.contributor.referee1Faria, Karla Maria Silva de
dc.contributor.referee2Silva, Elaine Barbosa da
dc.contributor.referee3Lima, Cláudia Valéria de
dc.contributor.referee4Tibiriçá, Luciana Gonçalves
dc.creatorSantos, Ana Karolyna Nunes Amaral dos
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0321317569175187
dc.date.accessioned2025-05-08T11:40:53Z
dc.date.available2025-05-08T11:40:53Z
dc.date.issued2024-12-09
dc.description.abstractKarst environments are characterized by areas of intense rock dissolution, which allows for the creation of various typical features such as sinkholes, resurgences, caves, and others. In Brazil, studies have been strengthening since the 1990s, resulting in scientific production that gradually expands into new areas and deepens knowledge of already studied regions. The identification and analysis of the distribution of these features are of great importance for the assessment of aquifer vulnerability. This study aims to identify, characterize, and zone the vulnerability and risk of groundwater contamination of the Bambuí karst aquifer in its western part. In this sense, the specific objectives are to present the state of the art of speleological studies in Brazil, identify karst features through available databases and the semi-automatic method of sinkhole identification, zone the intrinsic vulnerability to contamination of karst aquifers, and identify areas with the highest risk of groundwater contamination. Various methods were used to achieve the proposed objectives, ranging from a bibliographic survey in specific databases to the processing of satellite images and unmanned aerial vehicles. For sinkhole identification, the methodology presented in Carvalho Júnior et al. (2014) was used, and for vulnerability calculation, the EPIK method (Doerfliger et al., 1999) and COP method (Vías et al., 2002) were employed. The risk was calculated based on the methodology present in COST Action 620 (Zwahlen, 2004). The main results found that karst studies in Brazil are concentrated in the areas of Geology and Zoology, primarily produced in the Southeast region. The caves are predominantly located in the Southeast region of the Cerrado Biome, in the Neoproterozoic Cratons, mainly over the Bambuí Group. Regarding the semi-automatic method, 777 depressed features were identified, concentrated in the Paraopeba subgroup in the Lagoa do Jacaré Formation. Based on the sinkholes analyzed in high-resolution images, it was possible to calculate soil loss for the analyzed features, ranging from 663.47 to 4,241.68 tons. In the study of the Terra Ronca region, the analysis unit with the highest vulnerability was PETeR, with 9.9% of the area classified between high and very high vulnerability. In the comparison between methods, both identified high vulnerability areas within PETeR, with the EPIK method pointing to a larger extent of high vulnerability area due to not considering non-karst terrains in the area. In the analysis of vulnerability and risk of contamination for the western region of Bambuí, five vulnerability classes (Very High, High, Moderate, Low, and Very Low) were identified for both methods. The most vulnerable classes are over the Bambuí carbonate rocks, specifically on karst features (caves and sinkholes). The greatest risks are associated with activities such as mining, intensive agriculture, and the presence of Small Hydroelectric Plants (PCHs). It is noteworthy that conservation units proved to be territorial units that contribute to this conservation, as they help protect critical areas and mitigate the impacts of potentially contaminating activities. It is concluded that due to the natural fragility of the Bambuí karst aquifer, the zoning of natural vulnerability and contamination risk has proven to be an effective tool in the protection and conservation of karst aquifers, providing important support for the sustainable management of these groundwater resourceseng
dc.description.resumoOs ambientes cársticos são caracterizados como áreas de intensa dissolução rochosa, o que permite a geração de diversas feições típicas, como dolinas, ressurgências, cavernas e outras. No Brasil, os estudos vêm se fortalecendo desde a década de 1990, resultando em uma produção científica que gradativamente expande para novas áreas e aprofunda o conhecimento das regiões já estudadas. A identificação e análise da distribuição dessas feições são de grande importância para a avaliação da vulnerabilidade de aquíferos. O presente estudo visa identificar, caracterizar e zonear a vulnerabilidade e o risco à contaminação subterrânea do aquífero cárstico Bambuí em sua parte Oeste. Neste sentido, configuram-se os objetivos específicos, apresentar o estado da arte dos estudos espeleológicos no Brasil, identificar as feições cársticas por meio de bases de dados disponíveis e pelo método semiautomático de identificação de dolinas, zonear a vulnerabilidade intrínseca à contaminação de aquíferos cársticos, e identificar as áreas com maior risco de contaminação subterrânea. Foram utilizados diversos métodos para alcançar os objetivos propostos, desde um levantamento bibliográfico em bases de dados específicos, até o processamento de imagens de satélite e veículos aéreos não tripulados. Para a identificação de dolinas, utilizou-se a metodologia apresentada em Carvalho Júnior et al. (2014) e para o cálculo de vulnerabilidade, utilizou-se o método EPIK (Doerfliger et al., 1999) e COP (Vías et al., 2002). O risco foi calculado com base na metodologia presente no COST Action 620 (Zwahlen, 2004). Os estudos cársticos no Brasil estão concentrados nas áreas de Geologia e da Zoologia, sendo produzidos principalmente na região Sudeste. As cavernas estão predominantemente localizadas na região Sudeste do Bioma Cerrado, nos Crátons Neoproterozóicos, principalmente sobre o Grupo Bambuí. Em relação ao método semiautomático para identificação de dolinas, foram identificadas 777 feições deprimidas, as quais estão concentradas no subgrupo Paraopeba na Formação Lagoa do Jacaré. Com base nas dolinas analisadas em imagens de alta resolução, obtidas por VANT, foi possível calcular a perda de solo para as feições analisadas, que variaram de 663,47 a 4.241,68 toneladas. No estudo na região do nordeste do estado de Goiás , a unidade de análise com maior vulnerabilidade foi a do PETeR, com 9,9% da área classificada entre vulnerabilidade alta e muito alta. Na comparação entre os métodos, ambos identificaram áreas de alta vulnerabilidade no interior do PETeR, com o método EPIK apontando uma área de maior extensão com alta vulnerabilidade, devido a não considerar terrenos que não são cársticos na área. Na análise da vulnerabilidade e do risco de contaminação para a região Oeste do Bambuí, foram identificadas cinco classes de vulnerabilidade (Muito Alta, Alta, Moderada, Baixa e Muito Baixa) para ambos os métodos. As classes mais vulneráveis estão sobre as rochas carbonáticas do Bambuí, especificamente sobre as feições cársticas (cavernas e dolinas). Os maiores riscos estão associados a atividades como mineração, agricultura intensiva e presença de Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs). Destaca-se que as unidades de conservação se demostraram unidades territoriais que contribuem com essa conservação, pois ajudam a proteger áreas críticas e a mitigar os impactos de atividades potencialmente contaminantes. Conclui-se que devido a fragilidade natural do aquífero cárstico Bambuí, o zoneamento da vulnerabilidade natural e do risco à contaminação demonstrou ser uma ferramenta eficaz na proteção e conservação dos aquíferos cársticos, fornecendo subsídios importantes para a gestão sustentável desses recursos hídricos subterrâneos.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationAMARAL, A. K. N. Avaliação da vulnerabilidade e riscos de contaminação em aquíferos cársticos no Cerrado. 2025. 239 f. Tese (Doutorado em Geografia) - Instituto de Estudos Socioambientais, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14242
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Estudos Socioambientais - IESA (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geografia (IESA)
dc.rightsAcesso Embargado
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCarstepor
dc.subjectVulnerabilidadepor
dc.subjectRiscopor
dc.subjectSIGpor
dc.subjectKarsteng
dc.subjectVulnerabilityeng
dc.subjectRiskeng
dc.subjectGISeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS HUMANAS::GEOGRAFIA
dc.titleAvaliação da vulnerabilidade e riscos de contaminação em aquíferos cársticos no Cerrado
dc.title.alternativeAssessment of vulnerability and contamination risks in karst aquifers in the Cerradoeng
dc.typeTese

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