Efeitos da modificação do uso da terra sobre o comportamento do escoamento em área de descarga do Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral

Uma das maneiras pelas quais a sociedade se relaciona com uma bacia hidrográfica, de forma equilibrada e/ou conflituosa no contexto dos reservatórios hídricos de um ambiente, é através do uso e cobertura da terra. Com enfoque na relação entre sociedade e bacia hidrográfica, sob a perspectiva da análise ambiental sistêmica, o presente estudo procura abordar a temática da relação aquífero-rio. Nesse sentido, a pesquisa teve por objetivo investigar os efeitos da modificação do uso e cobertura da terra sobre o escoamento superficial das águas, em regime de fluxo de base, em área de descarga do Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG) e de abrangência da estação hidrometeorológica Vila Canoas/SC. A metodologia, de abordagem quantitativa-exploratória, consistiu em identificar, através de mapeamento multitemporal (de 1957, 1976, 1997 e 2017) a evolução do uso e cobertura da terra; caracterizar a dinâmica físico-temporal da área de estudo para o período em análise; estimar o fluxo de base e a recarga subterrânea a partir de dados de vazão; e estimar a velocidade média do escoamento superficial para as categorias de uso e cobertura da terra. Os dados da recarga e descarga de águas subterrâneas, além das velocidades médias do escoamento superficial, mostraram que a etapa do escoamento subterrâneo, no contexto do ciclo hidrológico das últimas seis décadas, era acelerado no período 1957-1976 e foi sendo reduzido progressivamente de 1976 a 2017 na área de estudo. Os dados obtidos também comprovam a existência de efeitos da modificação do uso e cobertura da terra, pela interferência de ações antropogênicas, na redução do escoamento superficial e, consequentemente, no aumento do fluxo d’água subterrâneo. Sendo a única área no Estado de Santa Catarina que permite ser realizada a avaliação da interação aquífero-rio para o SAIG/SG, o estudo da região de pesquisa permitiu considerar estratégias de reconfiguração do uso e cobertura da terra, apropriadas à conservação do SAIG/SG, como mecanismo da gestão integrada de águas, que possam, além de reduzir a explotação do sistema hidrogeológico, estimular a recarga/descarga de águas subterrâneas.The relationship between society and the watershed can be harmonious or conflicting. It depends on land use and its coverage management. The present study aims to explore this relationship between society and watershed, using the understanding about how aquifers may support the river flow, with systemic environmental analysis. Thus, the study compromised to investigate the land use and coverage modifications and its influences on runoff and base flow waters into a discharge area, the drainage basin drew by Vila Canoas/SC meteorologic station, the unique inserted in Guarani/Serra Geral Integrated Aquifer System (SAIG/SG) region, the unique capable to offer this situation in the Santa Catarina State. The methodology involved a quantitative-exploratory mapping technique to identify the land use and coverage changes along the years of 1957, 1976, 1997 and 2017. The water base flow, runoff and groundwater recharge were evaluated through river-flow data for different land coverage and uses. As a result, the river base flow data analysis shows that runoff was more intense for the scenery between 1957-1976 than 1976-2017. It occurs in response to changes in the land coverage that registers an increase for forests coverage in the watershed, starting from the worse condition in 1957 to better nowadays. Other important result was the validation of the applied methodology, since this has confirmed land modifications and base flow relationship, making its uses possible for other SAIG/SG watershed evaluations. Finally, some considerations about integrated management were made to stimulate the SAIG/SG waters conservation.Rede Guarani/Serra Gera

Processos de Transformação da Paisagem: Condicionantes da Dinâmica de Uso da Terra em Área de Recarga e Descarga do Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG) em Santa Catarina

A pesquisa teve por objetivo investigar, através de mapeamento multitemporal, os condicionantes da modificação do uso e cobertura da terra e sua dinâmica físico-temporal em área de recarga e descarga do Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG) em Santa Catarina. A avaliação foi realizada através da fotointerpretação de aerofotografias, do ano de 1957, e imagens de satélite de 1976, 1997 e 2017. Os resultados mostraram mudanças provocadas pela interferência de ações antropogênicas, decorrentes do processo histórico de ocupação e que acarretaram transformações da paisagem, próprias do local e de influências de processos de escalas espaciais mais abrangentes, inclusive ocorridas no mundo, e no Brasil, a partir da segunda metade do século XX. A expansão de florestas nas encostas, sobre a área de afloramento do SAIG/SG, onde antes havia a presença de pastagens e áreas cultivadas, sugere, por inferência, o melhoramento de processos de regulação do ambiente, como a recarga e descarga de água subterrâneas. Da mesma forma, o estudo apresenta como pesquisas de configurações pretéritas da paisagem podem ser incorporadas nas avaliações ambientais.ANA, FAPES

EFEITOS DA MODIFICAÇÃO DO USO E COBERTURA DA TERRA NO COMPORTAMENTO DA RECARGA E DESCARGA EM UMA PORÇÃO DO SISTEMA AQUÍFERO INTEGRADO GUARANI/SERRA GERAL

Além das condições climáticas, modificações no uso e na cobertura da terra interferem na disponibilidade de águas subterrâneas que compõem o escoamento em bacias hidrográficas. Na região que compreende o Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG), a avaliação da influência dessas mudanças foi verificada através de processos quantitativos tanto para a recarga quanto para a descarga. O objetivo da pesquisa foi investigar os efeitos da modificação do uso e cobertura da terra sobre o escoamento superficial e recarga das águas, em regime de fluxo de base, em uma área de descarga do SAIG/SG na sub-bacia do Rio Canoas, abrangida pela estação hidrometeorológica Vila Canoas. A metodologia consistiu em identificar, através de mapeamento multitemporal (de 1957, 1976, 1997 e 2017) o uso e cobertura da terra e estimar o fluxo de base, a recarga subterrânea e a velocidade média do escoamento superficial. Os dados sugerem que o predomínio de pastos e áreas cultivadas, entre 1957 e 1976, proporcionou redução anual da recarga e da descarga de águas do SAIG/SG. Por outro lado, houve uma melhoria das condições de infiltração nos cenários de 1976 a 2017, a partir da expansão contínua da cobertura florestal e do aumento da precipitação, de forma que o comportamento passou a ser de aumento anual da recarga e da descarga de águas subterrâneas nos cursos fluviais. Esses resultados indicam ser possível a aplicação dessa metodologia em outras bacias hidrográficas e a necessidade da discussão sobre a conservação ambiental na gestão de águas

Adequation of the open source Geographical Information System QGIS to the brazilian public

The QGIS open source software comprises storing, organization, processing, integration and analysis of geospatial data. This article aims to present the consolidation of portability process of the open source geoprocessing software QGIS for the brazilian public, through the project “Adequation of the Computational Application QGIS, a Geographic Information System to the Brazilian Public”. The results of the project, which is still in progress, indicates an increase in the numbers of users of QGIS, search in websites, exchange of information in virtual groups and interaction in social networks. These results are mainly achieved by maintaining the translation of QGIS and promoting other divulgation methods. The continuity of this actions will allow even more users to have access to this open source geoprocessing tool

Integração entre variáveis ambientais na avaliação da interação entre as águas em diferentes domínios hidrogeológicos para gestão de bacias hidrográficas

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Florianópolis, 2023.As mudanças antropogênicas nas paisagens exercem alterações na disponibilidade dos aquíferos em contribuir para manter fluindo os rios das bacias hidrográficas na forma do escoamento de base. À vista disso, a presente pesquisa teve o objetivo de propor uma metodologia de integração entre variáveis ambientais como instrumento de avaliação da interação entre águas subterrâneas e superficiais em diferentes domínios hidrogeológicos para gestão de bacias hidrográficas. A metodologia consistiu no estabelecimento de um cenário balizador de disponibilidade de águas, ou seja, de máxima disponibilidade do escoamento de base, mensurado pelo Índice do Fluxo de Base (BFI) para um cenário hipotético de cobertura natural de bacia hidrográfica. O cenário balizador é um nível de medida situacional do ordenamento territorial quanto ao ganho, ou à perda, na perenidade de águas entre os cenários de usos e coberturas da terra. A partir de uma matriz de cruzamento da Velocidade Média do Escoamento Superficial (VmES), usando a declividade e classificações de uso e cobertura da terra antropogênicos (anos de 1985, 1993, 2001, 2009 e 2018), o cenário hipotético de condição natural foi simulado no QGIS para as bacias hidrográficas representativas de cinco domínios hidrogeológicos definidos para o estado de Santa Catarina: Cristalino; Bacia Sedimentar Paleozoica; Sistema Aquífero Integrado Guarani/Serra Geral (SAIG/SG) com SAG Não Confinado e Semiconfinado; SAIG/SG com SAG Semiconfinado a Confinado; e Depósitos Cenozoicos. Além disso, em planilha, séries de vazão foram empregadas na determinação do BFI médio global para o período de 1981 a 2018, em correspondência aos cenários antropogênicos, com o filtro digital recursivo de Eckhardt. A fim de estimar o BFI natural específico por cenário observado, procedeu-se com a obtenção do BFI específico — distribuição proporcional do BFI médio global pelas VmES específicas do cenário; e do Coeficiente de variação da VmES específica natural (CVmES) — razão entre a VmES específica de um cenário observado e a VmES específica do cenário balizador. A média de valores do BFI natural específico resultou no BFI médio global natural. Esse dado foi admitido como indicador no Índice Geoambiental do Escoamento de Base (IGEB), razão entre o BFI médio global dos cenários antropogênicos e o BFI médio global do cenário balizador das bacias hidrográficas representativas. Orientado por um fluxograma de suporte à decisão, esse diagnóstico permite avaliar, qualitativamente, os cenários observados com uma classificação semafórica, apontando estratégias de aumento da disponibilidade do escoamento de base pela gestão de uso e cobertura da terra, conforme a necessidade de reidratação das paisagens. Dentre as limitações, cita-se a ausência de dados observados do BFI para os cenários balizadores de condição natural; a heterogeneidade hidrogeológica das bacias hidrográficas em Santa Catarina; o represamento de águas; a superexplotação de poços; e a variabilidade do regime pluviométrico. Apesar disso, a metodologia pode ser usada para comparar bacias hidrográficas, independentemente do domínio hidrogeológico; verificar quais delas requerem atenção prioritária; e sensibilizar, bem como mobilizar, a sociedade ao facilitar a divulgação de dados da indissociabilidade de águas. Enfatiza-se, ainda, a outra forma de pensar a gestão de águas, diferenciando-a da noção das águas apenas como recurso natural, contemplando o seu papel ecológico e para os seres humanos pela incorporação de três pressupostos de abordagem geossistêmica: o ciclo hidrológico como integrante de um equilíbrio natural geossistêmico; a segurança hídrica como uma questão de déficit hídrico e do modelo civilizatório; e a gestão de águas como integrada (institucionalmente), integradora (das águas superficiais e subterrâneas) e participativa (com a participação de todos).Anthropogenic changes in landscapes exert changes in the availability of aquifers that contribute to keeping rivers in watersheds flowing in the form of baseflow. In view of this, the present research aimed to propose a methodology for integrating environmental variables as an instrument for evaluating the interaction between groundwater and surface waters in different hydrogeological domains for watershed management. The methodology consisted of establishing a benchmark scenario for water availability, that is, the maximum availability of baseflow, measured by the Baseflow Index (BFI) for a hypothetical scenario of the watershed's natural landscape. The benchmark scenario is a situational measure of territorial planning regarding the gain or loss in perennial water between land use and land cover scenarios. From an Average Surface Runoff Velocity (VmES) matrix, using the slope and anthropogenic land use and cover classifications (years 1985, 1993, 2001, 2009 and 2018), the hypothetical natural condition scenario was simulated in QGIS for representative watersheds of five hydrogeological domains defined for the State of Santa Catarina, in Brazil: Crystalline; Paleozoic Sedimentary Basin; Guarani/Serra Geral Integrated Aquifer System (SAIG/SG) with Unconfined and Semiconfined SAG; SAIG/SG with SAG Semiconfined to Confined; and Cenozoic Deposits. Furthermore, in a spreadsheet, flow series were used to determine the global mean BFI for the period from 1981 to 2018, corresponding to anthropogenic scenarios, with Eckhardt's recursive digital filter. In order to estimate the specific natural BFI by an observed cenario, it was obtained the specific BFI — proportional distribution of the global mean BFI by the specific VmES from the scenario; and the Coefficient of variation of the natural specific VmES (CVmES) — ratio between the specific VmES of an observed scenario and the specific VmES of the benchmark scenario. The average of specific natural BFI values resulted in the natural global mean BFI. This data was admitted as an indicator in the Baseflow Geoenvironmental Index (IGEB), the ratio between the global mean BFI of the anthropogenic scenarios and the global mean BFI of the benchmark scenario from the representative watersheds. Guided by a decision support flowchart, this assessment makes it possible to qualitatively evaluate the scenarios observed with a color classification, pointing out strategies for increasing the availability of baseflow through land use and cover management according to the need for landscape rehydration. Among the limitations are the lack of observed data from the BFI for the natural condition benchmark scenarios; the hydrogeological heterogeneity of watersheds in Santa Catarina; water damming; the wells' overexploitation; and the variability of the rainfall regime. Despite this, the methodology can be used to compare watersheds, regardless of the hydrogeological domain; check which of them require priority attention; and raise awareness and mobilize society by facilitating the dissemination of data about the aquifer-river interaction. Another way of thinking about water management is also emphasized, differentiating it from the notion of water only as a natural resource, contemplating its ecological role and to human beings through the incorporation of three assumptions of a geosystemic approach: the hydrological cycle as part of a natural geosystemic balance; water security as a question of water deficit and the civilizing model; and water management as integrated (institutionally), integrative (of surface and groundwater) and participatory (with everybody’s participation)

O uso da terra e a influência sobre o volume das águas na Bacia do Rio Biguaçu – SC

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Filosofia e Ciências Humanas. GeografiaOs recursos naturais, com destaque para a água, são imprescindíveis para a construção e transformação do espaço geográfico. O uso inadequado da terra agrega problemas que afetam direta ou indiretamente o ciclo hidrológico. Até o início do século XIX, a bacia hidrográfica do rio Biguaçu (BHB) apresentava o equilíbrio entre os diferentes agentes que controlam a dinâmica ambiental. Contudo, a ocupação da região alterou o processo hidrológico de escoamento. Nessa perspectiva, a pesquisa teve por objetivo identificar os condicionantes que promovem modificações no volume das águas na BHB, uma vez que o conhecimento acerca do problema é escasso e a expansão da área de aglomeração urbana da Grande Florianópolis tende a agravá-lo. A metodologia contemplou uma etapa de gabinete, em que houve o levantamento bibliográfico e de dados cartográficos, o mapeamento dos atuais canais fluviais e dos usos da terra dos anos de 1982 e 2014, bem como a análise quantitativa do escoamento. Na outra etapa efetuaram-se observações in loco na região. Os resultados obtidos demonstram que a modificação no uso da terra na bacia hidrográfica vem ocorrendo com o aumento da área dos usos com altas velocidades de escoamento, a exemplo das áreas descobertas, de mineração e urbanizadas, e a redução da área dos usos com baixas velocidades, especialmente as áreas de pastagem, campestre e de cultivo. Dessa maneira, associado aos canais retilinizados, o escoamento superficial se concentra em curtos períodos, ocasionando o aumento da área da planície de inundação e a redução do nível mínimo do escoamento de base. Os condicionantes que promovem esta situação são socionaturais, indicando-se a ampliação das áreas descobertas e urbanizadas, a criação de trechos fluviais retilinizados e a restrição da área florestal apenas no médio e alto curso. É de suma importância que haja o monitoramento das águas e a implementação de um plano em nível de bacia hidrográfica voltado a orientação da ocupação territorial. Da mesma forma é relevante a recuperação do ambiente fluvial anterior às obras de retilinização, de modo a aproximar o escoamento superficial da sua dinâmica hidrológica original.Natural resources, especially water, are essential to the construction and transformation of geographical space. Improper land use aggregates problems that directly or indirectly affect the hydrological cycle. By the early nineteenth century, the Biguaçu's river basin (BRB) had the balance between the different agents that control the environmental dynamics. However, the occupation of the region changed the hydrological process flow. In this perspective, the research aimed to identify the conditions that promote changes in the volume of water in the BRB, since the knowledge of the problem is scarce and the expansion of urban agglomeration area of Greater Florianopolis tends to aggravate it. The methodology included a stage one, where there was the bibliographic and cartographic data survey, mapping of current river channels and land uses of the years 1982 and 2014, and the quantitative analysis of the flow. In another step there was effected up in situ observations in the region. The results show that the change in land use in the watershed is occurring with increasing area of use with high flow rates, like the uncovered areas, mining and urban, and the reduction of the area of uses at low speeds especially grazing areas, country and culture. Thus, associated with rectilinear channels, runoff is concentrated in short periods, increasing the floodplain area and reduce the minimum level of the basic flow. The conditions that promote this are socionaturals, indicating the expansion of discoveries and urban areas, the creation of rectilinear river stretches and the restriction of forest area only in the middle and upper reaches. It is extremely important the monitoring of waters and the implementation of a watershed-level plan focused orientation of territorial occupation. Similarly relevant is the recovery of previous fluvial environment to works of rectilinearization, so as to approximate the runoff from its original hydrological dynamics

O uso da terra e sua influência sobre o volume das águas na Bacia do Rio Biguaçu/SC

Este estudo teve por objetivo identificar os condicionantes que promovem modificações no volume das águas na bacia hidrográfica do rio Biguaçu/SC em função das alterações no uso e cobertura da terra. A metodologia contemplou o levantamento de dados da precipitação, o mapeamento do uso e cobertura da terra dos anos de 1982 e 2014 e dos atuais canais fluviais retilinizados, bem como a estimativa do escoamento superficial para esta área de estudo sem registros hidrológicos contínuos. Os resultados obtidos demonstram que os condicionantes que promovem esta situação são socionaturais, indicando-se a variabilidade da precipitação associada à restrição da área florestal apenas no médio e alto curso, à ampliação das áreas descobertas e urbanizadas no baixo curso e à criação de trechos fluviais retilinizados. Ao final, são apresentadas recomendações frente ao futuro cenário de expansão da aglomeração urbana da Grande Florianópolis sobre o vale

O uso de geotecnologias livres: Qgis e epicollect no levantamento de dados em geociências

A popularização dos dispositivos móveis suscitou a divulgação de diversos aplicativos voltados ao geoprocessamento. Esse cenário vem a impulsionar um caminho colaborativo em torno dos projetos de softwares livres. O presente estudo teve por objetivo mostrar uma metodologia autônoma para o levantamento de dados em campo de pesquisa em geociências a partir das geotecnologias livres QGIS para Android e EpiCollect. O uso dessas ferramentas computacionais provou ser eficiente para a coleta de dados e navegação em tempo real em campo. A combinação delas também mostrou a versatilidade de aplicá-la em atividades acadêmicas e profissionais sem custos extras