Ao retornar de um mergulho no oceano, às vezes parece que sua toalha se moveu. Claro, é que a linha de água mudou.

A ascensão e queda naturais do oceano na praia são uma excelente demonstração das forças gravitacionais exercidas pelo Sol e pela Lua. Embora a força da maré seja pequena, é forte o suficiente para puxar regularmente no oceano, fazendo um enorme volume de água subir e descer.

O que você talvez não saiba é que as forças das marés do Sol e da Lua também influenciam o ar que respiramos e o solo sólido em que pisamos. Esses efeitos são chamados de marés atmosféricas e terrestres.

Embora não tenhamos a tendência de notar as marés atmosféricas e terrestres, eles afetam tanto a terra quanto o maior recurso de água doce do mundo localizado sob nossos pés:a água subterrânea. Isso ocupa os poros que existem em materiais geológicos, como areia ou solo, muito parecido com a água em uma esponja de cozinha.

Desenvolvemos um método que incorpora as influências das marés para monitorar nossos preciosos recursos de água subterrânea sem a necessidade de bombeamento, perfuração ou descaroçamento.

Água sob nossos pés

Estima-se que as águas subterrâneas constituem 99% da água doce utilizável na Terra. Se toda a água subterrânea da Terra fosse extraída e acumulada em toda a superfície terrestre do mundo, bastaria para criar um lago de 180 metros de profundidade.

Embora pareça muita água, é importante lembrar que nem todas as águas subterrâneas estão disponíveis para uso. Na verdade, a água subterrânea é atualmente extraída em escala global, especialmente nas partes mais secas do mundo, onde as águas subterrâneas sustentam as atividades humanas durante os períodos de seca.

A extração de água subterrânea pode levar a um deslocamento para baixo no nível da superfície da terra (conhecido como "subsidência"), particularmente se a água subterrânea for removida de zonas subterrâneas que contêm argilas moles. Este é um problema global significativo, especialmente nas áreas costeiras, devido à urbanização e à demanda de água associada.

Alternativamente, um longo período de chuvas com excesso de chuvas pode fazer com que as águas subterrâneas aumentem e causem inundações.

Efeito das marés nas águas subterrâneas

As águas subterrâneas mais profundas, enterradas sob camadas de diferentes tipos de sedimentos, estão sob grande pressão (na terminologia das águas subterrâneas, isso é chamado de "confinado"). A mudança de gravidade das marés terrestres comprime os sedimentos, e, portanto, muda a pressão da água nos poros.

As marés atmosféricas aumentam o peso que está sobre o lençol freático e causam uma mudança no estresse que resulta em uma compressão para baixo.

A água subterrânea nessa profundidade responde a essas mudanças de estresse, que pode ser medido como pequenas flutuações do nível de água dentro de um poço de água subterrânea.

Desenvolvemos uma nova abordagem que explora essas influências das marés para calcular propriedades importantes do subsolo. Por exemplo, isso pode prever como a pressão é reduzida quando a água subterrânea é bombeada, e em quanto a superfície da terra afundaria como resultado do encolhimento do material subterrâneo (exatamente como apertar uma esponja de cozinha).

O método basicamente permite o cálculo preciso das propriedades compressíveis do subsolo a partir da resposta da água subterrânea às marés terrestres e atmosféricas.

Este desenvolvimento é significativo porque permitirá análises de um reservatório de água subterrâneo (chamado de aquífero) sem tensões induzidas pelo homem, como bombeamento ou coleta de amostras físicas do material por meio de perfuração ou testemunhagem, além de construir um poço.

Tudo o que é necessário para esta análise é um período de aproximadamente 16 dias de medições contínuas dos níveis do lençol freático e da pressão atmosférica em intervalos de uma hora.

Os níveis da água subterrânea são rotineiramente registrados como parte dos programas de monitoramento da água em todo o mundo e na Austrália, como financiado pelo esquema NCRIS de águas subterrâneas do Governo Federal. A pressão atmosférica é um parâmetro padrão medido por estações meteorológicas, como operado pelo Bureau of Meteorology.

Os efeitos das forças das marés nas águas subterrâneas podem ser menos aparentes para nós do que seus efeitos no oceano, mas eles são tão importantes. Nosso novo método de compreensão da influência das marés nas águas subterrâneas reduz significativamente o esforço para prever a resposta ao bombeamento das águas subterrâneas e o potencial de subsidência da terra.

Esta técnica pode fazer uso passivo de poços existentes e pode ser aplicada ao arquivo global dos níveis de água subterrânea para informar o desenvolvimento de recursos hídricos subterrâneos mais sustentáveis ​​no futuro.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.