Estudo conduzido por pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) mediu a contribuição das águas pluviais e subterrâneas para a manutenção de nascentes e rios na região de Brotas, na porção central do Estado de São Paulo, localizada na sub-bacia do Alto Jacaré-Pepira, onde o abastecimento urbano, a agricultura e o turismo intensivo dependem fortemente dos recursos hídricos. Os resultados, divulgados na revista Isotopes in Environmental and Health Studies, indicam que as chuvas não conseguem repor toda a água do Aquífero Guarani que vem sendo utilizada nas diversas atividades humanas, o que coloca a sustentabilidade do sistema em risco.

Os aquíferos são as maiores fontes de água potável do mundo. E o Guarani é o maior aquífero transfronteiriço – isto é, que se estende pelo subsolo de vários países. Sua área total, de aproximadamente 1 milhão de quilômetros quadrados (km²), abrange trechos no Brasil, no Paraguai, no Uruguai e na Argentina. Dois terços estão no território nacional, alcançando os Estados de Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul.

Nas partes centrais da Bacia Sedimentar do Paraná, o Aquífero Guarani pode atingir espessuras de até 450 metros e situar-se a profundidades superiores a 1.000 metros. Ainda que a quantidade de água doce seja descomunal – com um volume total armazenado de 30 mil quilômetros cúbicos (km³) e um volume disponível de 2 mil km³ –, esse recurso natural, como tudo no mundo, também é finito, sujeito a esgotamento e contaminação por poluentes. Daí a necessidade de estudos que possibilitem compreender a fundo seus mecanismos hidrológicos, assim como de ações de monitoramento do consumo e da recarga que permitam a adoção de mecanismos de gestão que garantam o uso parcimonioso e a preservação. Sabe-se que, em algumas regiões, o rebaixamento dos níveis da água subterrânea chega a ultrapassar 100 metros.

O Estado de São Paulo consome cerca de 80% da água extraída do Aquífero Guarani no país. Dados de 2010 indicaram um consumo ainda maior, superior a 95%. Poços para abastecimento urbano, em primeiro lugar, e para irrigação agrícola, em segundo, são os principais fatores de redução do conteúdo líquido – o que, no contexto da atual emergência climática, com períodos de seca severa, é algo a ser considerado com muita atenção.

"Monitoramos as nascentes, os rios, os poços e a chuva ao longo de oito anos, no período 2013-2021, utilizando isótopos estáveis de hidrogênio [1H-2H] e oxigênio [16O-18º] como marcadores da origem da água. Constatamos que cerca de 80% do volume de água dessas nascentes é proveniente da descarga de águas subterrâneas do Sistema Aquífero Guarani [SAG]", conta Didier Gastmans, pesquisador do Centro de Estudos Ambientais (CEA) da Unesp, no campus de Rio Claro, coordenador do Laboratório de Recursos Hídricos e Isótopos Ambientais (Larhia) e um dos autores do artigo.

Gastmans informa que, mesmo em períodos de chuva intensa, a maior parte da água que alimenta as nascentes provém do aquífero, com apenas 20% da descarga anual sendo devida à água da chuva recém-infiltrada. Para chegar a essas conclusões, os pesquisadores realizaram um monitoramento detalhado da sub-bacia, acompanhando as variações na profundidade do nível da água subterrânea, a quantidade de chuva e as razões isotópicas da água das nascentes, da água da chuva e da água de um poço profundo de monitoramento instalado na região.

"Os isótopos estáveis de hidrogênio e oxigênio, constituintes da molécula da água, funcionam como ‘impressões digitais’, que permitem identificar a origem da água. As amostras da água da chuva apresentam uma grande variação nos valores dos isótopos, refletindo a influência de diferentes processos atmosféricos sazonais. Já as amostras da água subterrânea mostram uma composição isotópica muito mais constante ao longo do ano. Algo bastante semelhante foi observado na água das nascentes, indicando que elas são predominantemente alimentadas por águas profundas", explica Gastmans.

A homogeneidade das águas subterrâneas indica que o aquífero não é afetado diretamente por efeitos de sazonalidade, sendo essencialmente composto por uma fonte majoritária de água subterrânea com contribuições bem menores da água da chuva. Por outro lado, o rebaixamento do poço durante o período de monitoramento sugere que tenha ocorrido uma redução das taxas de recarga, devido à diminuição dos volumes totais de precipitação e ao aumento da evapotranspiração. Em outras palavras, o montante de água que entra no aquífero por meio da recarga não está sendo suficiente para repor o montante de água que sai do reservatório – o que é altamente preocupante.

"Sempre existiu uma falsa ideia de que todas as áreas de afloramento do Aquífero Guarani fossem também áreas de recarga para as regiões confinadas e mais profundas do aquífero. Mas nosso estudo apontou que a recarga que ocorre nas áreas de afloramento contribui fundamentalmente para a manutenção do sistema hidrológico local, ou seja, para a manutenção dos fluxos dos rios e das descargas das nascentes. As águas subterrâneas que estão sendo hoje superutilizadas nas várias modalidades de consumo humano são, na verdade, bastante antigas. Como a datação com carbono-14 apresenta várias incertezas, realizamos em parceria com a Agência Internacional de Energia Atômica um projeto no qual foi utilizado um outro traçador, um gás nobre, o criptônio-81, que, associado a outro isótopo, o hélio-4, proporciona valores muito precisos de idade. E detectamos idades variando de 2.600 anos, em Pederneiras, até 127 mil anos em Bebedouro, 230 mil anos em Ribeirão Preto e 720 mil anos no Paraná", conta Gastmans.

Sustentabilidade

O Aquífero Guarani abastece cerca de 90 milhões de pessoas. Durante a estação seca, sua contribuição chega a suprir 90% da descarga das nascentes. A exploração excessiva, combinada com secas prolongadas no contexto da emergência climática, pode comprometer sua capacidade de sustentar o fluxo dos rios e nascentes, exacerbando crises hídricas como as que ocorreram entre 2014 e 2015 e, novamente, entre 2017 e 2021, no Estado de São Paulo.

"Compreender como o aquífero é recarregado e a dinâmica entre as águas pluviais e subterrâneas é o primeiro passo para garantir sua utilização de forma sustentável. Monitoramento em larga escala e gestão adequada são os passos subsequentes", conclui Gastmans.

O estudo recebeu apoio da Fapesp por meio de dois projetos (15/15749-2 e 18/06666-4).

O artigo How much rainwater contributes to a spring discharge in the Guarani Aquifer System: insights from stable isotopes and a mass balance model pode ser acessado clicando aqui.