Contribution of Hydrogeophysical Data for the Assessment of Unconfined Aquifer Protection Levels - An Example from the Northeast of Brazil

Abstract

ABSTRACT. The use of chemical fertilizers in arable perimeters increases productivity, although it can degrade groundwater quality, particularly if such sources are unconfined. In this context, this paper presents the results of an analysis of the natural protection level of the Barreiras Aquifer in an area located on the eastern coast of northeastern Brazil. Such an aquifer presents an unconfined hydraulic character, making it susceptible to contamination from surface ground loads with contaminants associated with the leaching of excess fertilizers not absorbed by the ground vegetation. The methodology applied is based on the use of hydrogeophysical data, particularly the inverse models of vertical electrical soundings (VESs) and information from well profiles, allowing the acquisition of longitudinal conductance cartographies (S), in mili-Siemens (mS), and aquifer vulnerability using the GOD methodology. Such cartographies are prepared to emphasize the unsaturated overlying zone, highlighting its thickness and occurrence of clay lithologies. Thus, the longitudinal conductance cartography and aquifer vulnerability reveal areas more susceptible to contamination in the northeastern and eastern-central sections of the study area, with values ≤10 mS and ≥0.50 mS, respectively.Keywords: hydrogeophysics, longitudinal conductance, vulnerability, Barreiras Aquifer-Rio Grande do Norte State, Brazil. Contribuição de Dados Hidrogeofísicos para Avaliação dos Níveis de Proteção de Aquíferos não Confinados - Um Exemplo do Nordeste do BrasilRESUMO. A utilização de fertilização química em perímetros agricultáveis proporciona um incremento da produtividade, embora possa ocasionar uma depreciação qualitativa do aquífero, sobretudo se esse for de natureza não confinada. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta resultados referentes a uma análise do grau de proteção natural do Aquífero Barreiras em uma área situada no litoral leste do Estado do Rio Grande do Norte-Brasil. O referido aquífero possui caráter hidráulico não confinado, fato esse que naturalmente lhe confere uma maior susceptibilidade à contaminação. Estes contaminantes estariam associados com a lixiviação de excedentes da fertilização não assimilados pela vegetação. A metodologia utilizada foi fundamentada na utilização conjunta de dados hidrogeofísicos, particularmente de modelos inversos de sondagens elétricas verticais-SEVs, e informações de perfis de poços, possibilitando a obtenção de cartografias de condutância longitudinal (S), dada em mili-Siemens (mS), e vulnerabilidade do aquífero com o método GOD. Essas cartografias foram elaboradas com ênfase para a zona não saturada sobrejacente, ressaltando sobretudo sua espessura e ocorrência de litologias argilosas. Dessa forma, o mapa de condutância longitudinal e a vulnerabilidade revelaram áreas mais susceptíveis à contaminação nos setores nordeste e centro-leste da área de estudo, com valores iguais ou inferiores a 10 mS e maiores ou iguais a 0,50 mS, respectivamente.Palavras-chave: hidrogeofísica, condutância longitudinal, vulnerabilidade, Aquífero Barreiras-RN/Brasil.