Armazenadores da água subterrânea

Todas as rochas apresentam uma capacidade variável de armazenamento de água, que é determinada pela presença de numerosos poros (rochas sedimentares clásticas ou basaltos vesiculares), ou por serem atravessadas por inúmeras fendas e capilares (rochas compactas, geralmente cristalinas). Dá-se o nome de porosidade de uma rocha à relação existente entre o volume dos poros e o volume total, relação esta expressa em percentagem. Quanto a quantidade é tal, que permita a sua extração econômica dá-se o nome de aqüífero.

Se os poros forem de dimensões que permitam o escoamento da água e intercomunicáveis, a rocha terá uma grande capacidade tanto para armazenar como para fornecer água. É o caso geral das rochas sedimentares grosseiras de origem clástica, nas quais a água circula facilmente entre os grãos. Mas, se os poros não se comunicarem, a água ficará neles retida e a rocha terá capacidade somente para armazenar mas não para fornecer. Como exemplo podemos citar as lavas ricas em vesículas isoladas que, apesar de apresentarem porosidade alta, não são boas fornecedoras. O mesmo acontece quando os poros ou os capilares são extremamente finos, como no caso das argilas, os quais podem receber água mas não permitem a sua circulação depois de saturados.

Em uma rocha sedimentar clástica, a porosidade vai depender maior ou menor uniformidade do tamanho das partículas, ou seja, do grau de seleção. É evidente que quanto maior for a seleção, isto é, maior uniformidade dos tamanhos, maior será a porosidade, pois num sedimento mal selecionado as partículas menores ocuparão os espaços existentes entre as maiores, ocasionando uma diminuição na porosidade. Também a disposição de esferas iguais, tocando-se sempre, pode o volume dos poros variar de 25,95% a 47,64%, como se ve na figura 1.

Figura 1

Este valor máximo verifica-se quando as esferas se situam a 90o. na sua disposição espacial. No caso das argilas, onde o tamanho das partículas é de dimensões coloidais, sendo tais partículas por sua vez porosas e resultantes da agregação de micelas, a porosidade torna-se bastante aumentada, podendo atingir o valor de 50%. De um modo geral a porosidade nos sedimentos clásticos arenosos varia de 12 a 35%, pois o grau de cimentação e a sua compactação também fazem variar bastante o volume dos poros. A tabela 1 mostra-nos alguns exemplos de porosidade em função da rocha.

Tabela 1

A propriedade de permitir a circulação da água designa-se permeabilidade. Esta é tanto mais elevada quanto maiores forem os poros ou fendas comunicáveis entre si, como encontramos no cascalho, sendo praticamente nula em rochas de poros finos. É o caso das argilas, que possuem geralmente uma porosidade elevada, isto é, podem absorver muita água, mas um permeabilidade muito pequena, que não permite a sua circulação pelo fato de ficar retida nos interstícios microscópicos por forças capilares e por forças de adsorção.

Hoje em dia fala-se em coeficiente de armazenamento, que representa o valor total médio das porosidades das rochas que compõem o aqüífero, devendo ser lembrado que grande parte da água fica retida nos interstícios, aderida pela capilaridade e adsorção. À capacidade de vazão, que se relaciona à permeabilidade média das diferentes rochas de um aqüífero, dá-se o nome de coeficiente de transmissividade.

Há regiões onde as rochas armazenadoras de água são distribuídas de maneira homogênea, como nas áreas cobertas pelos arenitos da Formação Bauru(Cretáceo Superior) ou os da Formação Botucatu(Cretáceo Inferior) do Estado de São Paulo. Nestas áreas a água subterrânea distribui-se uniformemente.

Os lugares mais adequados para a procura de água são os mais baixos da simples razão de estarem mais próximos do lençol aqüífero, o que permite uma perfuração mais rasa e portanto menos dispendiosa, e também pela razão de haver maior pressão hidrostática, graças à maior coluna de água existente. Já em outras áreas, como a cidade de São Paulo, as rochas são heterogêneas.

Alternam-se irregularmente arenitos finos ou grosseiros, conglomerados e argilas, em camadas irregulares geralmente de forma lenticular, variando a espessura de decímetros a vários metros. Assim, é possível que em uma perfuração a água verta nos primeiros 20 metros (se predominarem arenitos ou cascalhos nesta região), a seguir poderá cessar a emanação por muitas dezenas de metros, graças à diminuição da permeabilidade da rocha. Mesmo que esteja saturada de água, esta permanecerá retida por forças capilares. Mas abaixo ainda, se a sorte favorecer o encontro de alguma lente de arenito grosseiro, bem permeável (que, quanto mais expeço mais rico será em água), haverá nova exsudação. Frequentemente esta sucessão se repete por várias vezes é o que mostra a figura 2.

Figura 2