Monitoramos as águas subterrâneas para subsidiar uma gestão mais sustentável dos recursos hídricos

Desde 2018, o Projeto Hidrosfera monitora a qualidade e o armazenamento das águas subterrâneas na região da Bacia Paraná 3 com o objetivo de compreender a dinâmica do Sistema Aquífero Serra Geral, uma pesquisa pioneira no Brasil em aquíferos fraturados. Os dados revelam as aptidões do aquífero para abastecimento, assim como os impactos das atividades humanas, orientando uma gestão mais eficiente e sustentável da água.

SOBRE

O Hidrosfera é um projeto em parceria entre Itaipu Binacional, Itaipu Parquetec e o Laboratório de Pesquisas Hidrogeológicas da Universidade Federal do Paraná.

O foco está em compreender a interação do Sistema Aquífero Serra Geral com a superfície, considerando fatores como a recarga e características físico-químicas em cada localidade.

Na primeira fase do projeto, em 2018, foi desenvolvida e implantada a metodologia para o monitoramento das águas subterrâneas da Bacia Paraná 3, considerando aspectos qualitativos e quantitativos, como a composição, o nível da água e os impactos da chuva.

Nessa área de estudo, as águas subterrâneas suprem 89% da demanda de consumo humano e 50% do volume necessário para as atividades agropecuárias.

Isso evidencia a importância dos dados gerados para uma gestão sustentável dos recursos hídricos e a garantia da segurança hídrica regional, afinal eles auxiliam na tomada de decisão.  

Em 2023, o projeto entrou em sua segunda fase, aprimorando a metodologia e dando continuidade no monitoramento. Nesta nova etapa, o projeto também busca modernizar o sistema de divulgação dos dados em ambiente virtual e o retorno do conhecimento gerado à sociedade. 

COMO FUNCIONA NA PRÁTICA?

A Bacia Paraná 3 foi escolhida pois abriga a porção mais produtiva do Sistema Aquífero Serra Geral no Brasil. Nesta bacia, as águas subterrâneas contribuem com 89% do abastecimento público. São 28 municípios que fazem parte da área de abrangência do estudo. A cada 3 meses, a equipe do projeto percorre mais de 3.000 km para coletar amostras de água e medir a variação do nível em poços tubulares. Essas ações fazem parte das redes de monitoramento do projeto, que envolvem mais de 50 pontos de análise no território.

Rede Hidrodinâmica

É realizada para monitorar a variação da profundidade das  águas subterrâneas no aquífero.

A partir da variação da profundidade do nível da água dentro dos poços, é possível estimar os períodos de recarga dos aquíferos, assim como a redução em seus níveis devido a fenômenos climáticos regionais como estiagens.

Para isso, os pesquisadores utilizam sensores automáticos, dados de satélite e até a medição manual da profundidade da água no poço.

A rede, atualmente, é composta por cerca de 20 poços tubulares, com mais de 2.000 dias de monitoramento.

Rede Hidroquímica

Tem como objetivo monitorar a qualidade das águas subterrâneas.

A cada três meses, os pesquisadores coletam e analisam amostras de água em laboratórios a fim de compreender a composição da água e a origem dos elementos químicos detectados.

Com esta rede, é possível verificar locais onde predomina a interação da água com a rocha, como fonte dos elementos químicos nas águas e locais onde as atividades antrópicas alteram a qualidade natural das águas subterrâneas.

As amostras são coletadas em 38 poços tubulares que abastecem os municípios da BP3, uma amostra no aquífero freático, uma amostra mensal da chuva e 2 pontos de coleta em água superficial. Posteriormente, passam por análises no Itaipu Parquetec e no Laboratório de Pesquisas Hidrogeológicas da UFPR.

PUBLICAÇÕES

As Águas Invisíveis na Bacia Hidrográfica Paraná 3

E-book publicado na primeira fase do projeto com informações sobre as águas subterrâneas, a recarga do aquífero, as metodologias de análises e outros conceitos relevantes sobre a temática.

Atlas Hidroquímico do Sistema Aquífero Serra Geral na BP3

O material reúne os principais resultados das análises químicas das águas subterrâneas realizadas desde 2019. Se você é técnico, pesquisador ou gestor público, este Atlas traz informações valiosas para uma gestão mais sustentável dos recursos hídricos.

Modelo Hidrogeológico do Sistema Aquífero Serra Geral

A partir dos resultados do monitoramento das águas subterrâneas na Bacia Paraná 3, foi elaborado o Modelo Hidrogeológico do Aquífero Serra Geral. Esse modelo descreve o comportamento da água no aquífero, apresentando dados como o volume anual de precipitação, recarga, escoamento superficial e evapotranspiração.

Também identifica os tipos de rochas por onde as águas subterrâneas circulam, infiltrando-se por meio de fissuras. Além disso, o modelo aponta possíveis pontos de contaminação dessas águas ao entrarem em contato com a superfície, especialmente por resíduos oriundos de atividades industriais, agrícolas e do esgoto doméstico.

DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA

Garantir o uso sustentável dos aquíferos não é tarefa apenas do poder público. O cuidado com a água é responsabilidade de todos, pois ela é essencial à vida. Por isso, o projeto Hidrosfera busca popularizar o tema das águas subterrâneas por meio de produtos de comunicação multimídia.

Na Escola Itaipu para Sustentabilidade, são publicados materiais voltados a incentivar o envolvimento das comunidades nas discussões sobre o tema. Confira!

NOTÍCIAS

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Redução de desigualdade no acesso a dados para a gestão eficiente e sustentável da produção

Desenvolvimento de solução inovadora para facilitar o acesso à informação e dados relevantes para os produtores familiares, a fim de permitir a troca de conhecimento e a integração de informações na cadeia produtiva.
 
A solução deverá reduzir a dependência de intermediários e promover uma gestão mais eficiente e inclusiva, permitindo que pequenos produtores utilizem dados de maneira estratégica para aumentar sua produtividade e garantir maior competitividade no setor.

Educação e capacitação

Desenvolvimento de solução para implementação de programas de capacitação que proporcionem aos produtores familiares o conhecimento e as habilidades necessárias para gerenciar suas propriedades de forma mais eficiente e competitiva.
 
A solução deverá levar em consideração usuários de diferentes perfis e diferentes níveis de escolaridade. 

Promoção de redes de colaboração

Desenvolvimento de solução para fomentar a formação de redes entre pequenos produtores, permitindo a troca de experiências e o fortalecimento de ações coletivas (associativismo e cooperativismo) para melhorar a viabilidade econômica das comunidades.
 
A solução deverá abordar aspectos culturais, econômicos e sociais dos diferentes perfis do público-alvo.

Conectividade rural

Desenvolvimento de solução inovadora que melhore a conectividade em propriedades rurais, focando na criação de infraestrutura acessível e sustentável para comunicação e acesso à internet, a fim de promover a inclusão digital dos produtores familiares.
 
A solução deverá abordar formas de superar barreiras geográficas e financeiras, explorando tecnologias emergentes, parcerias com empresas de telecomunicações e o uso de energias renováveis para garantir uma conectividade estável e de qualidade nas áreas rurais. 

Redução da desigualdade de oportunidades

Desenvolvimento de solução que promova a igualdade de oportunidades para pequenos produtores, especialmente mulheres e jovens, garantindo acesso equitativo a financiamento, mercados e capacitação.
 
 A solução deverá ser escalável e aplicável a diferentes regiões rurais do Brasil, por meio de plataformas ou outras ferramentas.

Melhoria da qualidade laboral dos trabalhadores rurais

Desenvolvimento de soluções tecnológicas ou processos inovadores que melhorem a qualidade de vida dos trabalhadores rurais, especialmente em relação à saúde e segurança no trabalho.
 
A solução deverá envolver o uso de tecnologias para reduzir a exposição a agrotóxicos e/ou melhorar as condições de trabalho no campo.

Sustentabilidade e diversificação de tecnologias agrícolas

desenvolvimento de tecnologias inclusivas que aumentem a produtividade e eficiência de pequenas propriedades familiares, levando em consideração as necessidades sociais e culturais de cada região.
 
A solução deverá ser de baixo custo, de implementação facilitada e adaptável a diferentes contextos locais.

Facilitar acesso ao crédito para produtores familiares

Desenvolvimento de solução inovadora que facilite o acesso ao crédito para produtores familiares, levando em consideração suas limitações e especificidades.

A solução deverá incluir plataformas digitais de crédito simplificado, sistemas de avaliação de crédito baseados em métricas em agropecuária, programas de microcrédito ou parcerias com cooperativas locais para criar garantias solidárias.

Facilitação de acesso aos canais de comercialização institucionais

Desenvolvimento de sistemas que possibilitem a conexão entre produtores rurais e cooperativas de produtores, para acessarem os canais de compras institucionais.

A solução deverá incluir ferramentas para monitoramento de editais e prazos, indicando critérios de enquadramento e permitindo que as instituições façam a programação de compras por produto e data de necessidade, via sistema, facilitando a adesão de produtores interessados e a produção programada para mercado garantido.

Redução do desperdício de alimentos e promoção da segurança alimenta

Desenvolvimento de solução estratégica que minimize perdas alimentares, a fim de promover a inclusão social e a equidade econômica.
 
A solução deverá considerar o desenvolvimento de tecnologias que melhorem a logística de distribuição e armazenamento de alimentos, garantir a conscientização sobre a redução do desperdício entre produtores e consumidores, criar modelos de negócios que conectem pequenos agricultores a redes de distribuição que valorizem seus produtos e investigar métodos para reaproveitamento de alimentos.

Rastreabilidade completa na cadeia de produtos agropecuários

Desenvolver e implementar soluções tecnológicas que possibilitem a rastreabilidade completa dos produtos agropecuários, desde sua origem até a comercialização.

A solução deverá incluir ferramentas e sistemas para o monitoramento em tempo real, a coleta e o gerenciamento de dados ao longo de toda a cadeia produtiva, a fim de garantir a transparência, a segurança e a conformidade dos produtos, permitindo que todas as etapas sejam auditadas e verificadas.

Integração de canais de comercialização e alinhamento entre produção e demanda de alimentos

Desenvolvimento de solução para elaboração de sistemas que possibilitem o monitoramento em tempo real da demanda e da produção de alimentos.
 
A solução deverá incluir ferramentas para análise de dados e ajuste da produção conforme as necessidades do mercado, a fim de estabelecer uma conexão eficiente entre a demanda dos consumidores e a capacidade produtiva dos produtores.

Integração de canais de comercialização entre produção e distribuição de alimentos

Desenvolvimento de solução para implementar ferramentas que desenvolvam canais de comercialização eficientes, encurtando a distância entre produtores e consumidores.
 
A solução deverá incluir melhorias na logística, otimização da cadeia de suprimentos e promoção da comercialização direta, aumentando a acessibilidade e a eficiência na distribuição de alimentos.

Gestão integrada de documentos regulatórios e trabalhistas

Desenvolvimento de solução tecnológica integrada que permita a gestão eficiente de documentos regulatórios e trabalhistas (controle de jornada, garantindo a conformidade com as normas de saúde e segurança do trabalho), por meio de plataforma (ferramenta) capaz de listar, organizar e controlar documentos necessários para a conformidade legal, incluindo atualizações automáticas e notificações sobre prazos e renovação de licenças, autorizações e registros.
 
A solução deverá oferecer ferramentas para a gestão de documentos de forma simples para utilização do público-alvo em propriedades rurais, permitindo a interação entre produtores e cooperativas.

Gestão das emissões de gases de efeito estufa

Desenvolvimento de solução tecnológica que permita redução da emissão e/ou que possibilite a captura de gás carbônico e/ou metano e mensuração.

A solução deverá incluir a criação ou aprimoramento de tecnologias que possibilitem a redução e/ou captura eficiente de dióxido de carbono (CO₂) e/ou metano (CH₄), a partir de fontes agrícolas, como solo, resíduos orgânicos e processos de fermentação, entre outras fontes, que sejam possíveis, possibilitando a mensuração de emissões e captura.

Mitigação dos efeitos eventos climáticos extremos na agricultura

Desenvolvimento de solução para implementar tecnologias para cultivo protegido que proporcionem um ambiente controlado, reduzindo a exposição a condições climáticas extremas e melhorando a produtividade.
 
 A solução deverá englobar sistemas de estufas, túneis ou outras estruturas de cultivo protegido que garantam a estabilidade das condições ambientais, promovendo um crescimento saudável e a qualidade dos cultivos.

Mitigação dos efeitos climáticos no cultivo na agricultura

Desenvolvimento de solução inovadora que permita reduzir a erosão do solo e melhorar a retenção de umidade, além de minimizar o impacto das variações climáticas.
 
 A solução deverá incluir tecnologias e métodos que otimizem a conservação de solo, melhorando a produtividade e a qualidade dos cultivos, frente às condições climáticas adversas.

Otimização e diagnóstico de sistemas elétricos na agroindústria

Desenvolvimento de solução de telemetria, preferencialmente portátil, para máquinas elétricas, capazes de gerar diagnósticos precisos de parâmetros elétricos como tensão e corrente.
 
A solução deverá incluir equipamentos que emitem alertas visuais ou sonoros para condições críticas, como sobretensão e sobrecorrente, e que também avaliem a integridade da rede elétrica interna, identificando trechos de cabeamento que necessitam de reforço ou substituição, utilizando ferramentas como mapas de calor.
 
A solução deverá explorar a correção do fator de potência, considerando as inovações de mercado e a relação custo-benefício, com o objetivo de otimizar o consumo de energia reativa no contexto agroindustrial.

Redução do consumo de combustível nas unidades de produção

Desenvolvimento de solução tecnológica capaz de reduzir o consumo de combustível (cavaco/lenha) nas caldeiras da agroindústria.
 
A solução deverá incluir novas tecnologias para melhorar a eficiência das caldeiras, alternativas sustentáveis de geração de vapor, ou o uso de fontes de energias renováveis que substituam ou complementem o uso de cavaco/lenha.

Eficiência no reuso de efluentes e sustentabilidade hídrica

Desenvolvimento de solução que melhore a eficiência do uso da água em processos agroindustriais e que reduzam o volume de efluentes gerados.
 
A solução deverá possibilitar processos mais eficientes, minimizando o consumo de água e, consequentemente, a quantidade de efluentes que precisa ser tratada, contribuindo para a sustentabilidade dos recursos hídricos e a viabilidade das atividades produtivas.

Controle de emissão de partículas e resíduos orgânicos leves

Desenvolvimento de tecnologias ou equipamentos que minimizem ou eliminem a emissão de resíduos leves e partículas em suspensão durante o processamento e armazenamento de grãos.
A solução deverá resolver a dispersão de cascas de grãos e a emissão de películas de milho.

Gestão sustentável de resíduos orgânicos e efluentes da pecuária

Desenvolvimento de solução inovadora para a gestão e reaproveitamento de resíduos orgânicos e efluentes da produção/cadeia animal, de modo a minimizar o impacto ambiental e maximizar seu uso, seja como fonte de energia renovável ou em outras aplicações sustentáveis.
 
A solução deverá incluir tecnologias que ampliem o uso da biodigestão e/ou que explorem novas formas de transformar essa matéria orgânica em insumos sustentáveis.

Gestão de resíduos agropecuários

Desenvolvimento de sistema integrado de gestão de resíduos agropecuários, capaz de otimizar a logística de coleta, rastrear os resíduos desde a origem até a destinação final, e facilitar a separação e o tratamento de resíduos, inclusive os perigosos.
 
 A solução deverá incluir um planejamento eficiente para coletas otimizadas e permitir a interação entre cooperativas, produtores e órgãos reguladores.

Gestão integrada de embalagens agroindustriais

Desenvolvimento de soluções inovadoras para a coleta, transporte, tratamento e destinação final de embalagens, com foco na devolução e reutilização dentro ou fora do ciclo produtivo.
 
 A solução deverá contar com sistema de rastreamento de embalagens, principalmente de agrotóxicos (recebido x devolvido), e incorporar tecnologias para a transformação em novos insumos ou produtos. Além de soluções que facilitem o aproveitamento direto dos resíduos em outras atividades.