Coordenado
por pesquisadores do Serviço Geológico do Brasil (SGB), projeto usa
dados de satélites da Nasa e de estudos hidrogeológicos para simular o
armazenamento em aquíferos brasileiros
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Um
modelo inovador aplica inteligência artificial (IA) no monitoramento
dos aquíferos brasileiros, reconhecidos por serem um dos maiores
estoques de água doce do planeta. Inédita no mundo, a técnica foi
desenvolvida por pesquisadores do Serviço Geológico do Brasil (SGB), da
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e da Agência Espacial dos
Estados Unidos (NASA).
A
nova metodologia, com possibilidade de ser replicada em outros países,
combina dados de satélites da Nasa com estudos hidrogeológicos do SGB
para indicar a variação do armazenamento de recursos hídricos
subterrâneos, inclusive em grandes áreas. Dessa forma, contribui para o
uso eficiente e sustentável da água subterrânea, considerando que tem
sido cada vez mais destinada para o abastecimento urbano e atividades
produtivas.
“Não
existia no Brasil uma forma de avaliação e monitoramento das águas
subterrâneas para todo o território nacional. Por tanto, era muito
difícil estimar o quanto de água subterrânea pode ser utilizada em uma
determinada região, ou mesmo qual o tamanho do impacto do uso desses
recursos hídricos no consumo total de água de uma região”, explica o
pesquisador em geociências do SGB Clyvihk Camacho, coordenador do
estudo.
A partir de
estudos, foi desenvolvido um modelo que permite quantificar e
espacializar os ganhos e perdas das águas subterrâneas, com mais
precisão que outros, como o Catchment Land Surface Model (CLSM), criado
pela NASA. Com a técnica usada, é possível identificar se houve variação
de 1 cm em uma área de 100 km² e, assim, contribuir para ações
estratégicas que garantam a conservação dos recursos, acrescentou o
pesquisador: “As informações podem direcionar as companhias de
saneamento quanto ao uso das águas subterrâneas, indicando se uma região
está perdendo muita água”.
São
analisados dados obtidos desde 2002 para compreensão do comportamento
dos aquíferos. Resultados da aplicação do modelo para monitoramento do
Aquífero Urucuia, em área que abrange a região oeste da Bahia e uma
parte do norte de Minas Gerais, revelaram uso de água acima da
capacidade: “Estimamos que apenas o Aquífero Urucuia perdeu cerca de 31
km3 de água nos últimos 20 anos. Esse resultado mostra que as áreas de
ocorrência desse aquífero devem ficar muito atentas ao uso das águas
subterrâneas”, afirma Camacho que também é coordenador da Comissão
Técnica de Hidrologia Subterrânea da Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRHidro).
Os
resultados do estudo que incluem o Aquífero Urucuia evidenciam a
aplicabilidade do modelo e foram publicados na revista científica Water
Resources Research (AGU), disponível aqui.
O
estudo tem a participação dos pesquisadores: Maria Antonieta A. Mourão
(SGB), Otto Corrêa Rotunno Filho (PEC/COPPE/UFRJ) e Augusto Getirana
(NASA).
Inteligência artificial faz elo entre dados satelitais e estudos hidrogeológicos
O modelo criado aplica técnicas de inteligência artificial para combinar dados satelitais com informações da Rede Integrada de Monitoramento de Águas Subterrâneas (RIMAS) – plataforma do SGB que monitora centenas de poços distribuídos em diversos aquíferos brasileiros.
“Não
é simples relacionar os valores de diferentes conjuntos de dados de
satélites com as observações das águas subterrâneas, por que não possuem
uma relação linear, ou seja, quando um aumenta o outro não aumenta
também, e vice-versa. É nessa situação que aplicamos a inteligência
artificial, que possui grande capacidade de mapear relações não
lineares”, detalha o pesquisador. Para chegar ao modelo final de IA, que
analisa os dados, foram testados outros 40.
As
informações satelitais analisadas pela IA são obtidas por meio de
satélites da NASA, como o GRACE (Experimento Climático e Recuperação da
Gravidade), que mede a aceleração da gravidade da Terra. Também são
usados dados do MODIS (Espectrorradiômetro de Imagem de Resolução
Moderada), que fornece imagens em alta resolução para estudos sobre
atmosfera, oceano e terra, além do GPM (Medição Global de Precipitação),
que gera dados sobre precipitações em todo o globo terrestre.
Importância das águas subterrâneas
O
conhecimento sobre águas subterrâneas é fundamental para garantir a
disponibilidade desse recurso tão importante, não só para o
desenvolvimento sustentável do país, mas para a vida, sendo essencial
para atender necessidades básicas. Camacho explica que as águas
subterrâneas representam aproximadamente 98% do total de água doce
líquida disponível para uso no planeta. No Brasil, a estimativa é que
57% dos municípios brasileiros usem água subterrânea para abastecimento
em alguma medida, além disso atividades como agricultura e produção
industrial utilizam esse recurso em grande volume.
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“Contudo,
a explotação das águas subterrâneas em grande escala já está
contribuindo para a elevação do nível dos oceanos, para a redução de
vazões de corpos de águas superficiais (rios) e até em processos
orbitais do planeta, como a deriva do Polo Norte”, alerta o pesquisador.
Camacho
ressalta que, com o uso da nova técnica para otimizar o monitoramento, o
SGB contribui para gerar dados que subsidiem ações para uso e
preservação das águas. “Em um futuro breve espero que esse modelo possa
ser uma ferramenta de gestão dos recursos hídricos subterrâneos para
todo o Brasil”.
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