A água é um recurso vital para as pessoas e o meio ambiente. Uma das fontes mais importantes é a água subterrânea, que é renovada a partir da precipitação ou da água superficial. O crescimento populacional, bem como a agricultura e a indústria, influenciam fortemente a quantidade e a qualidade da água subterrânea. Para ser capaz de investigar os recursos hídricos subterrâneos com mais facilidade, econômica e abrangente do que no passado, pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) desenvolveram um novo método com colegas australianos que agora estão revelando no Resenhas de Geofísica Diário.

De acordo com a Agência Alemã do Meio Ambiente, mais de 70 por cento da água potável se origina de lençóis freáticos somente na Alemanha. A produção está aumentando tão rapidamente em todo o mundo que os níveis de água subterrânea estão caindo, a qualidade está se deteriorando e cidades inteiras estão enfrentando subsidência relacionada à água subterrânea. Portanto, é importante explorar as propriedades do subsolo para gerenciar os recursos de forma mais sustentável.

"Os métodos de teste atuais exigem bombeamento ativo de água de um poço de extração de água especialmente projetado, enquanto se observa o nível de água em outros poços nas proximidades, "diz o Dr. Gabriel Rau do Instituto de Geociências Aplicadas (AGW) do KIT. Para fazer isso, duas ou três pessoas precisariam configurar um teste de bomba e supervisionar as medições por um longo período de tempo. Este método é muito caro, pode durar de algumas horas a vários meses, dependendo das propriedades do subsolo, e o resultado é válido apenas para o local testado. "Os aquíferos subterrâneos variam muito no espaço, e é muito caro e intrusivo construir poços de extração em todos os lugares. "

Juntamente com a University of New South Wales (UNSW) em Sydney e a Deakin University em Melbourne, O KIT desenvolveu agora um novo método que avalia as informações sobre os efeitos das marés nos níveis das águas subterrâneas. Semelhante às marés do oceano, o nível do lençol freático é afetado pelas forças das marés, com a mudança na gravitação comprimindo as rochas porosas na subsuperfície e causando mudanças mensuráveis ​​de pressão. Além disso, existem marés atmosféricas que mudam ciclicamente a pressão subterrânea. "Podemos medir essa mudança com baixo custo e usando procedimentos menos complexos e menos pessoal para quantificar as propriedades do subsolo, "diz Rau. Os engenheiros não precisam de poços de extração especiais para isso, mas podem colocar um registrador de dados de pressão de água automatizado em um ponto de medição de água subterrânea convencional. O sensor de pressão mede o nível do lençol freático regularmente por pelo menos um mês. Usando as medições, pesquisadores podem calcular as propriedades físicas da subsuperfície, como porosidade, condutividade hidráulica e compressibilidade e traduzir as descobertas no uso sustentável dos recursos hídricos subterrâneos. "Uma vez que é muito mais barato perfurar furos de monitoramento do que criar poços inteiros, podemos realizar medições em mais locais, aumentando significativamente o número e a cobertura das propriedades do subsolo calculadas, "diz Rau.

Os pesquisadores estudaram e resumiram estudos e artigos internacionais de várias disciplinas para seu método:"Vimos que os avanços recentes na pesquisa de águas subterrâneas mostram potencial para estudos de águas subterrâneas de longo prazo muito mais baratos, "diz Timothy McMillan do Connected Waters Initiative Research Centre da UNSW Sydney." Em nosso método, usamos uma combinação de engenharia, ciência e matemática, e o impacto das marés nas águas subterrâneas para calcular as propriedades do subsolo. "Essas descobertas também podem contribuir para prever as flutuações espaciais e temporais do sistema climático e seu impacto nos recursos hídricos subterrâneos." Estamos enfrentando enormes desafios no futuro. Nosso método torna mais fácil investigar os recursos do subsolo e, portanto, gerenciá-los de forma mais sustentável, "diz Rau.