Hidrogeologia de alta resolução
Este núcleo de pesquisa realiza estudos hidrogeológicos em escala de detalhe, mediante integração de métodos hidrogeológicos, perfilagem geofísica e ótica, medição de fluxo em diferentes profundidades do poço, amostragem em baixa vazão, caracterização geológica e estrutural de aquíferos, análises físico-químicas multielementares em campo e no laboratório.
Os resultados permitem identificar os condicionantes geológicos que representam zonas de elevada produção de água. Isso permite reduzir o risco exploratório na perfuração de poços tubulares, assim como, contribui na identificação de regiões que representam potenciais campos para locação de novos poços tubulares.
O conhecimento hidrogeológico em alta resolução resulta na elaboração de modelos conceituais refinados, aplicados em estudos exploratórios e na investigação de áreas contaminadas. Conseguimos obter resultados em tempo real, subsidiando a tomada de decisão nos projetos.
Equipamentos do LPH utilizados neste núcleo científico:
Hidrogeoquímica Ambiental e Exploratória
A caracterização hidrogeoquímica, a determinação de assinaturas naturais (fonte geológica) e antropogênicas nos recursos hídricos são objetos de pesquisa deste núcleo. Dentre as ferramentas utilizadas, destacam-se: aplicação de técnicas estatísticas, análises físico-químicas multielementares em água e rocha, ensaios de bancada e modelagem hidrogeoquimica.
Os estudos permitem identificar as diferentes aptidões das águas, áreas onde a concentração de elementos químicos na água oferecem risco à saúde, a potencialidade para envase de águas minerais, jazidas minerais.
Se destaca nossa capacidade de analises em campo, por fotômetros portáteis, espectrofotometria UV/Vis e sondas multiparâmetros. No laboratório, trabalhamos também com ICP-OES, Fotômetro de chama, absorção atômica, cromatografia liquida e titulação.
Recarga e segurança hídrica
Contribuir no entendimento da interação entre as águas subterrâneas e superficiais é o nosso desafio científico. Estimar a recarga de aquíferos a partir da integração de métodos hidrogeológicos, hidrogeoquímicos, isotópicos e hidráulicos é o objetivo deste núcleo. Medições automatizadas in situ, levantamentos geológicos em campo e monitoramento por satélite, evidenciam a abordagem multiescala de nossas pesquisas.
O resultado deste trabalho tem aplicação imediata para a sociedade, uma vez que podemos identificar áreas (municípios) com elevada demanda e comparar com a localização de áreas potenciais `captação de água subterrânea, aumentando a segurança hídrica.
Desenvolvemos nossas pesquisas desde 2005 na bacia Hidrográfica do Paraná 3, onde em parceria com a Itaipu Binacional e a Fundação Parque Tecnológico de Itaipu, monitoramos atualmente o nível estático e a qualidade das águas com análises físico-químicas multielementares, em amis de setenta poços tubulares.
Pesquisa hidrogeológica em escala regional permite identificar regiões potencialmente produtoras de água subterrânea, e zonas com maior risco exploratório. Ato contínuo, correlacionamos estas áreas com a existência de centros com elevada demanda, visando subsidiar gestores com informações científicas que aumentem a segurança hídrica, utilizando as águas subterrâneas.
Poços tubulares onde a circulação das águas possui menor profundidade, com menor interação água – rocha, são mais suscetíveis queda de produção ou “secar”, quando da ocorrência de períodos prolongados de estiagem.
Hidrogeologia e Energia
A aplicação do conhecimento das características petrofísicas dos aquíferos e dos processos hidrogeoquímicos, como análogos ao entendimento de reservatórios e processos da indústria do petróleo é o objetivo de trabalho deste núcleo de pesquisa.
Destacam-se pesquisas que visam compreender os condicionantes hidrogeológicos de zonas com maior produtividade hídrica, mediante uso de perfilagem de poços e ensaios hidráulicos, com ênfase no aquífero carste do município de Campo Magro, e rochas vulcânicas do Grupo Serra Geral, ambos no estado do Paraná.
A análise hidrogeoquímica também possui ampla aplicação na indústria do petróleo, principalmente no entendimento de sistemas carbonáticos continentais. Nesta linha de pesquisa, o LPH atua em parceria científica com o iLAMIR, o qual possui destaque internacional no estudo geoquímico e isotópico de sistemas carbonáticos continentais.
Conhecer as assinaturas hidroquímicas dos ambientes modernos, permite compreender os processos atuantes, condicionantes climáticos, tectônicos, microbiais, e “transportar” este conhecimento para análise do registro geológico. Os projetos possuem como área de pesquisa a Patagônia Chilena (Torres del Paine, Pali Aike e Laguna Toro) e a região da Puna Argentina (Vulcão Peinado e Botijuela).
O uso dos aquíferos como fontes alternativas de energia (quentes e de resfriamento) é também o objetivo deste núcleo científico. Já pensou em utilizar as águas subterrâneas como climatização (resfriamento) de residências?
Publicações – Artigos nacionais e internacionais
17. HERNANDEZ, PAULA GABRIELA LEAL ; ATHAYDE, Gustavo Barbosa ; ATHAYDE, CAMILA DE VASCONCELOS MULLER ; LICHT, OTAVIO AUGUSTO BONI Efeito da interpolação de dados hidrogeológicos em aquíferos sedimentares: estudo de caso no estado do Paraná. ÁGUAS SUBTERRÂNEAS (SÃO PAULO), v. 35, p. 1-11, 2020.
16. BORTOLIN, TAISON ANDERSON ; REGINATO, PEDRO ANTONIO ROEHE ; CARLOS, FRANCIÉLE SCHWANCK ; ATHAYDE, Gustavo Barbosa ; LEÃO, MARCOS IMÉRIO ; MANCINI, LUIS HENRIQUE ; SCHNEIDER, VANIA ELISABETE Seasonal variations of the isotopic ratios for oxygen and deuterium in the groundwater of the Serra Geral Aquifer System in the northeast region of the state of Rio Grande do Sul, Brazil. ENVIRONMENTAL EARTH SCIENCES (INTERNET), v. 79, p. 1, 2020.
15. DIAS, ISIS ARMSTRONG ; CURY, LEONARDO FADEL ; TITON, BRUNO GUIMARÃES ; ATHAYDE, Gustavo Barbosa ; FEDALTO, GUILHERME ; DA ROCHA SANTOS, LARISSA ; SOARES, ANA PAULA ; DE VASCONCELOS MÜLLER ATHAYDE, CAMILA ; MANUELA BAHNIUK RUMBESLPERGER, ANELIZE. The Occurrence of Authigenic Clay Minerals in Alkaline-Saline Lakes, Pantanal Wetland (Nhecolândia Region, Brazil). Minerals, v. 10, p. 718, 2020
14. MELATI, MAURÍCIO D.; FLEISCHMANN, AYAN S.; FAN, FERNANDO M.; PAIVA, RODRIGO C. D.; ATHAYDE, GUSTAVO B. Estimates of groundwater depletion under extreme drought in the Brazilian semi-arid region using GRACE satellite data: application for a small-scale aquifer. Hydrogeology Journal, v. 27, p. 1-14, 2019.
13. MELATI, M. D.; FAN, F. M.; BARBOSA ATHAYDE, GUSTAVO. Groundwater recharge study based on hydrological data and hydrological modelling in a South American volcanic aquifer. COMPTES RENDUS GEOSCIENCE, p. 441, 2019.
12. TCACENCO-MANZANO, LILIANE MAIA; ATHAYDE, C. V. M.; ZUQUI, ANSELMO RUY; ROSA FILHO, E. F. da. Análise temporal do nível estático dos poços de abastecimento público da área urbana de Campo Grande. Águas Subterrâneas (São Paulo), v. 33, p. 1-11, 2019.
11. MATOS, Alex Bortolon de; REGINATO, Pedro Antonio Roehe; ATHAYDE, Gustavo Barbosa. Compartimentação hidrogeológica do Sistema Aquífero Guarani na escarpa da serra geral no nordeste do RS. ÁGUAS SUBTERRÂNEAS, v. 32, p. 130-139, 2018.
10. BORGES, V. M.; ATHAYDE, G. Barbosa.; REGINATO, P. A. R. Avaliação da vulnerabilidade natural à contaminação do sistema aquífero Serra Geral no Estado do Paraná. Brasil. ÁGUAS SUBTERRÂNEAS, v. 31, p. 327-337, 2017.
9. BORGES, V. M. ; FAN, F. M. ; REGINATO, P. A.; ATHAYDE, G. B. Groundwater recharge estimating in the Serra Geral aquifer system outcrop area - Paraná State, Brazil. ÁGUAS SUBTERRÂNEAS, v. 31, p. 338-346, 2017.
8. OLIVEIRA DUTRA, TUANE; ANTONIO ROEHE REGINATO, PEDRO; IMÉRIO LEÃO, MARCOS; BARBOSA ATHAYDE, GUSTAVO ; ALVES PAIM, ROSANA. Uso de um Sistema de Monitoramento para Avaliação da produção de poços tubulares no aquífero Serra Geral: Estudo de caso no município de Carlos Barbosa (RS). SCIENTIA CUM INDUSTRIA, v. 4, p. 108-113, 2016.
7. OLIVEIRA DUTRA, TUANE; ROEHE REGINATO, PEDRO ANTONIO; IMÉRIO LEÃO, MARCOS; BARBOSA ATHAYDE, GUSTAVO; ALVES PAIM, ROSANA. Implantação e uso de um sistema de monitoramento automatizado para avaliação da produção de poços em região de ocorrência do Sistema Aquífero Serra Geral. Águas Subterrâneas, v. 30, p. 455, 2016.
6. ATHAYDE, Gustavo Barbosa; ATHAYDE, Camila de Vasconcelos Müller. Hidrogeologia do Sistema Aquífero Serra Geral no estado do Paraná. Águas Subterrâneas (São Paulo), v. 29, p. 315, 2015. https://aguassubterraneas.abas.org/asubterraneas/article/view/28406
5. ATHAYDE, G. B.; ATHAYDE, C. V. M.; LICHT, O. A. B. ; ROSA FILHO, Ernani Francisco da. Contribuição ao estudo da conectividade entre os Sistemas Aquíferos Serra Geral (SASG) e Guarani (SAG) no Estado do Paraná, Brasil. Boletim Paranaense de Geociências, v. 71, p. 36-45, 2014.
4. MÜLLER, Camila de Vasconcelos; ATHAYDE, Gustavo Barbosa; LICHT, O. A. B. ; ROSA FILHO, Ernani Francisco da. Índice Relativo de Risco, ferramenta de tomada de decisão em bacias hidrográficas destinadas ao abastecimento público. Boletim Paranaense de Geociências, v. 71, p. 21-35, 2014.
3. ATHAYDE, Gustavo Barbosa; MÜLLER, Camila de Vasconcelos; ROSA FILHO, Ernani Francisco da. Compartimentação hidroestrutural e aptidões químicas do Sistema Aquífero Serra Geral no estado do Paraná. Revista Brasileira de Geociências, v. 42, p. 167-185, 2012.
2. MÜLLER, Camila de Vasconcelos; ATHAYDE, Gustavo Barbosa; ROSA FILHO, Ernani Francisco da; HINDI, Eduardo Chemas. Análise hidrogeoquímica no município de Curitiba - PR. Águas Subterrâneas, v. 22, p. 25-37, 2008.
1. ATHAYDE, Gustavo Barbosa; MÜLLER, Camila de Vasconcelos; ROSA FILHO, Ernani Francisco da; HINDI, Eduardo Chemas. Estudo sobre os tipos das águas do Aquífero Serra Geral, no município de Marechal Cândido Rondon - PR. Águas Subterrâneas, v. 21, p. 1, 2007.