Mapping bar-sand coastal aquifer structure and saltwater intrusion mechanisms using Electrical Resistivity Tomography: a case study fromBinh Thuan coast, south-central Vietnam

Ao longo da costa de muitos países tropicais, o solo abriga um recurso precioso e invisível: uma lente de água doce flutuando sobre a água salgada, mais pesada. Esta separação natural é frágil. Quando as pessoas bombeiam água em excesso ou quando o nível do mar sobe, o sal avança para o interior, tornando o suprimento de água potável impróprio para o consumo. Em áreas costeiras arenosas, este limite não é uma linha nítida, mas uma zona de mistura que se desloca com as marés e as estações. Compreender exatamente onde se encontra a água salgada e como ela se move é crítico para as comunidades que dependem desses reservatórios subterrâneos para sua sobrevivência diária. Os cientistas sabem há muito tempo que a água salgada conduz eletricidade muito melhor do que a água doce, um simples fato físico que permite aos pesquisadores "enxergar" o subsolo sem cavar um único buraco. Ao medir a facilidade com que a eletricidade flui pelo solo, eles podem mapear as camadas ocultas de areia e água, distinguindo o doce do salgado.

No litoral centro-sul do Vietnã, uma equipe de pesquisadores partiu para mapear essas camadas ocultas ao longo de um trecho de 95 quilômetros de costa conhecido como costa de Binh Thuan. Esta região é composta por antigas dunas de areia e cristas de praia que se assentam sobre rochas vulcânicas mais antigas. Embora a superfície pareça um cinturão contínuo de areia, a estrutura subterrânea é complexa, e a ameaça de contaminação por água salgada é alta. Os pesquisadores caminharam pela praia e pelas dunas com um instrumento especializado que envia correntes elétricas para o solo. Eles utilizaram um método chamado tomografia de resistividade elétrica, que cria uma imagem de seção transversal da terra, semelhante a um exame médico, mas para a paisagem. Eles dispuseram oito longas linhas de eletrodos, estendendo um total de quase dois quilômetros, e mediram a resistência do solo em profundidades de até 57 metros. Os dados revelaram uma imagem clara do mundo subterrâneo: uma camada superior de areia seca ou doce, uma zona de transição intermediária e uma camada profunda e condutiva de água salgada.

Os mapas produzidos por este levantamento contaram a história de quatro formas distintas pelas quais o sal está invadindo a água doce. Em alguns lugares, a intrusão é natural e previsível. Na borda do oceano e nas desembocaduras dos rios, a água salgada avança para o interior em forma de cunha, subindo mais à medida que se move mais profundamente no subsolo, seguindo um padrão clássico conhecido pelos hidrogeólogos. Este é o resultado direto da diferença de densidade entre a água doce e a salgada, onde a água salgada, mais pesada, desliza por baixo da água doce, mais leve. No entanto, o estudo descobriu que a atividade humana está criando outros padrões de contaminação mais caóticos. Em uma área, os pesquisadores encontraram uma bolsa de água altamente salina presa em uma depressão deixada por antigas operações de mineração. Décadas atrás, mineradores escavaram as dunas para extrair titânio, usando água do mar para lavar o minério. Essa água salgada, agora retida na parte baixa, infiltrou-se lentamente na areia circundante, criando uma pluma de sal remanescente que persiste muito depois de a mineração ter cessado.

Em outras localidades, a fonte do sal é ativa e contínua. O levantamento identificou zonas de baixa resistividade diretamente abaixo e próximas a fazendas de camarão. Essas fazendas, comuns ao longo da costa, utilizam água do mar para criar seu estoque. Os pesquisadores observaram que a água salgada está infiltrando-se das lagoas de criação e fluindo para o solo, ou sendo descartada através de canais abertos que drenam diretamente para o aquífero raso. Em um caso específico, uma linha de medição correu paralela à costa, com ambas as extremidades equidistantes do mar. Uma extremidade mostrava água doce, enquanto a outra mostrava uma anomalia salina profunda. A única diferença era que a extremidade salina ficava diretamente acima de um sistema de drenagem de uma fazenda de camarão. Isso provou que a contaminação não vinha do oceano, mas da própria fazenda, infiltrando-se no solo vindos de cima.

O quadro mais complexo surgiu na foz do rio Song Phan. Aqui, toda a seção subterrânea parecia altamente condutiva, indicando uma mistura de água salgada e doce. Os pesquisadores determinaram que isso não se devia a uma única causa, mas a uma combinação de três fatores trabalhando juntos. Primeiro, o fluxo do rio é baixo durante a estação seca, permitindo que a maré empurre a água salgada para montante. Segundo, o solo neste ponto específico é feito de argila e silte, em vez de areia limpa, o que naturalmente conduz eletricidade melhor e reduz a leitura de resistência, independentemente da salinidade da água. Terceiro, fazendas de camarão ativas nas proximidades estão descartando água salina na mesma área. O resultado é um efeito composto onde as marés naturais, a drenagem humana e o tipo de solo se combinam para criar uma zona de contaminação severa que é difícil de desvendar.

O estudo também confirmou a forma da lente de água doce. Em áreas onde as dunas de areia são espessas e altas, a água doce situa-se de forma profunda e estável, protegida por uma pesada cobertura de areia seca. Nesses pontos, a cunha de água salgada é empurrada para o fundo do aquífero, mantendo as camadas superiores seguras para o consumo. Os pesquisadores descobriram que a espessura desta camada de água doce varia significativamente ao longo da costa, dependendo da altura das dunas e da distância das desembocaduras dos rios. Ao comparar seus mapas elétricos com amostras de água coletadas em poços próximos, eles verificaram que seu método era preciso. As amostras de água mostraram que, onde a resistência do solo era alta, a água era doce, e onde a resistência era baixa, a água era salgada.

Este trabalho fornece uma maneira clara e não invasiva de enxergar a batalha invisível entre a água doce e a salgada. Mostra que, embora as leis naturais da física ditem a forma geral da cunha de água salgada, as atividades humanas, como a mineração e a criação de camarão, estão criando bolsas locais de contaminação que seguem regras diferentes. As descobertas sugerem que a gestão desses recursos exige mais do que apenas observar a maré; exige a compreensão da história específica da terra, desde antigos poços de mineração até modernos canais de drenagem. Os mapas elétricos servem como uma linha de base, um instantâneo do estado atual do aquífero que pode ser usado para monitorar mudanças ao longo do tempo. Para as comunidades que vivem nesta costa, saber exatamente onde está o sal e como ele chegou lá é o primeiro passo para proteger a água doce da qual dependem.