Subsídios a construção do plano de manejo da bacia hidrogáfica do Rio Irituia no município de Irituia-Pará

A utilização dos recursos naturais de forma irracional tem causado uma preocupação crescente em todas as regiões do planeta. Sugerir estratégias que compatibilize o desenvolvimento com preservação desses recursos torna se o principal desafio da gestão ambiental. Os recursos hídricos por serem amplamente utilizados e essenciais à vida necessitam de gerenciamento para garantir sua manutenção. No município de Irituia, localizado no nordeste paraense, a ação antrópica na paisagem natural, inclusive na mata ciliar (Área de Preservação Permanente), para produção agrícola, pastagem ou extração madeireira, tem ocasionado sérios problemas ambientais e socioeconômicos, como o assoreamento de rios, isolamento nas comunidades, prejuízo causados com as constantes enchentes dos rios, entre outros. A população local, juntamente com o poder publico municipal, reconhecem o dano ambiental e social causado nas diversas comunidades do município com anos de desmatamento, desta forma esta pesquisa fornece subsídios para elaboração do plano de gerenciamento da bacia hidrográfica no rio Irituia fornecendo instrumentos e ações sócio educacionais para reverter o quadro de degradação e propor a recuperação deste importante ecossistema.

Aplicação da RUSLE a uma pequena bacia hidrográfica da Amazônia

A Amazônia vem sofrendo severas mudanças provocadas por atividades antrópicas, dentre as quais se destaca a transformação de áreas de floresta em áreas de uso agropecuário, resultando na intensificação dos processos erosivos. A erosão, com destaque ao arraste de partículas pelo escoamento superficial, causa redução da fertilidade do solo, prejudicando a produtividade agrícola, além de impactar a qualidade e quantidade dos recursos hídricos superficiais, fato agravado pelo forte regime pluviométrico e solos naturalmente pobres da região. Nesse contexto, o conhecimento dos processos erosivos, através da utilização de modelos matemáticos para predição da perda de solo, auxilia na determinação de práticas de manejo para o uso sustentável dos recursos naturais. A presente pesquisa buscou avaliar a aplicabilidade do modelo empírico RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) na região, o qual considera a interação entre a energia da chuva, as características de solo e relevo, assim como os usos e manejos praticados. A pesquisa aplicou a RUSLE no trecho superior da bacia do igarapé da Prata, com uma área aproximada de 37 km^², que fica localizada no município de Capitão Poço/PA, aproximadamente 160 km da capital Belém, na Meso Região Nordeste Paraense. A metodologia empregada constou da construção de uma base de dados georreferenciada, formada a partir de fontes públicas, que passaram por adequações para inserção no ambiente SIG, que quando combinados permitiram a geração de um mapa de perda de solo da área de estudo. A pequena bacia do igarapé da Prata apresentou valores da perda de solo que variaram entre 0,004 e 72,48 t/ha.ano, com uma média de 5,12 e desvio padrão de 6,97, onde aproximadamente 12% de sua área total apresentam riscos ambientais devido aos processos erosivos. E o percentual restante, para não sofrer riscos, depende de boas práticas conservacionistas.

Caracterização da qualidade de águas superficiais em Rondônia

Com vista a contribuir e aprimorar o processo de gestão das águas rondonienses em andamento, os resultados de análises físico-químicas e bacteriológicas das águas de rios, a partir de amostras coletadas em 64 pontos, constantes nos arquivos do 2º Zoneamento Sócioeconômico-Ecológico do Estado de Rondônia – 2º ZSEE/RO, apresentados por rio ou igarapé e município, foram tratados e reorganizados por bacia hidrográfica, através do uso de planilha eletrônica “Excel” e do software Statistica. Buscou-se a caracterização da qualidade de águas superficiais nas principais bacias hidrográficas do Estado de Rondônia, considerando propriedades físicas e organolépticas, químicas e bacteriológicas. Também foram feitas avaliação da potabilidade e do índice de qualidade de água - IQA. Com as análises foram obtidas informações descritivas e, para testar o ajuste dos dados à distribuição normal, foi utilizado o método de Shapiro-Wilk. O estudo permitiu concluir que as águas superficiais analisadas em geral excederam os padrões bacteriológicos de potabilidade, necessitando de tratamento por cloração ou fervura e prévia filtração para consumo humano.

Águas subterrâneas em Rondônia: análise estatística de dados hidroquímicos, organolépticos e bacteriológicos

Com vistas a contribuir e aprimorar o processo de gestão em andamento das águas subterrâneas do Estado de Rondônia, os dados de 384 resultados de análises físico-químicas e/ou bacteriológicas de poços constantes nos arquivos do 2º Zoneamento Sócio-Econômico-Ecológico do Estado de Rondônia – ZSEE/RO, apresentados por localidades, foram tratados e reorganizados por bacia hidrográfica. Buscou-se a caracterização da qualidade de águas subterrâneas nas principais bacias hidrográficas do Estado de Rondônia, considerando propriedades físicas (cor, pH e turbidez), químicas (cloreto, ferro total, sulfato, oxigênio consumido, dureza total, dureza em cálcio, dureza em magnésio, sólidos totais, nitrogênio nitrito, nitrogênio nitrato, gás carbônico livre e alcalinidade HCO₃) e bacteriológicas (contagem padrão de bactérias, número mais provável de coliformes totais, número mais provável de coliformes fecais e número mais provável de colônias - método membrana filtrante). Para testar o ajuste dos dados à distribuição normal foi utilizado o método de Kolmogorov-Smirnov, modificado por Lilliefors. O estudo demonstrou que as águas subterrâneas analisadas possuem boa qualidade físico-organoléptica. As bacias dos rios Madeira e Machado apresentam maiores alterações nos valores de pH, cloreto e nitrato, caracterizando perda de qualidade dos recursos hídricos subterrâneos, em função do adensamento populacional. A bacia hidrográfica do rio Abunã caracteriza-se como a de maior risco de contaminação fecal. Em geral, as águas analisadas apresentam resultados que excedem os padrões bacteriológicos de potabilidade, necessitando de tratamento por cloração ou fervura e prévia filtração para consumo humano.

Fluxos hidrogeoquímicos em águas fluviais de microbacias do nordeste paraense e a sua relação com o uso da terra

O Nordeste Paraense é caracterizado por conter as mais antigas áreas de colonização da Amazônia, onde predomina a agricultura familiar itinerante de derruba e queima e também a pecuária bovina extensiva. A paisagem é fortemente marcada pela vegetação secundária em diversos estágios de sucessão e poucos remanescentes de floresta primária, a qual é geralmente localizada às margens de pequenos rios e igarapés. Nesse contexto, o presente estudo, conduzido em 14 microbacias no Nordeste Paraense sob diferentes usos e cobertura da terra e em quatro microbacias em áreas florestais sob baixo impacto antrópico, objetivou avaliar a hidrogeoquímica das águas fluviais para o embasamento da gestão de duas mesobacias hidrográficas nessa região. Foi detectado que a composição química das águas fluviais dos pequenos igarapés está sendo influenciada pelas práticas agrícolas adotadas em suas bacias de drenagem. Sinais hidrogeoquímicos diferenciados foram observados no caso das microbacias com presença de: sistema agrícola de derruba e queima; lavouras com irrigação e uso de agroquímicos; e pecuária bovina. Além disso, constatou-se a importância das microbacias florestadas para o aporte de nitrato, cloreto e sódio para os ecossistemas fluviais estudados. Adicionalmente verificou-se certa variação sazonal na hidrogeoquímica das águas fluviais e uma forte influência dos sistemas agropecuários, especialmente as pastagens, sobre os parâmetros físico-químicos mensurados, com redução da concentração de oxigênio dissolvido, e aumento da temperatura, do pH e da condutividade elétrica. Pelo presente estudo, pode-se inferir que a presença de mata ciliar é imprescindível para minimizar os impactos dos sistemas agrícolas nos recursos hídricos e deve ser apontada como uma ferramenta na gestão de bacias, assim como é recomendável a substituição de técnicas tradicionais que utilizam o fogo, por técnicas mais sustentáveis de produção agropecuária, como o plantio direto na capoeira. Por fim, sugere-se que dentre os parâmetros analisados, alguns podem ser recomendados, dependendo do uso da terra a ser focado, como indicadores de sustentabilidade ambiental dos sistemas agropecuários de produção para a gestão local de bacias hidrográficas.

Relações entre raios e chuvas na Amazônia Oriental

O objetivo desse estudo foi analisar a relação entre descargas elétricas, associadas à precipitação dentro de áreas selecionadas no leste da Amazônia no período de setembro de 2008 a dezembro de 2010. Os estudos foram realizados dentro de um raio de 100 km centralizados em pluviômetros instalados das localidades de Belém, Caxiuanã e Santarém. Essas áreas foram escolhidas por encontrarem-se aproximadamente na mesma latitude, e vão se distanciando do Oceano Atlântico, buscando observar a sazonalidade dos sistemas precipitantes causadores de raios e sua penetração no continente, observando as características climatológica distintas de cada área. Os dados de chuvas foram obtidos através do banco de dados da ANA, RPCH, INMET e através do Projeto LBA. Os sistemas meteorológicos de grande escala acompanhados de sistemas de escala menores, parecem atuar primeiramente em Belém e vão adentrando o continente atingindo as outras áreas de estudo. Em Belém, também foram observadas as maiores ocorrências de raios comparados com Caxiuanã e Santarém, sendo que nessas localidades, os raios antecedem as chuvas em quase todas as observações. Foram observadas as defasagens dos máximos de ocorrências de raios e chuvas de aproximadamente dois meses acompanhando principalmente o sentido norte sul de deslocamento da ZCIT e seu acoplamento com outros sistemas de escala local ou de meso escala. Foi feito um estudo de caso em Belém e Santarém onde observou-se que a ZCIT não segue o mesmo padrão de deslocamento para as duas localidades , ou seja, ela atinge primeiramente Belém e aproximadamente três dias depois o sistema atingiu a cidade de Santarém. Mesmo com essa defasagem de tempo foi visto que nas duas localidades as ocorrências de raios antecederam as chuvas. Também foi realizado um estudo pioneiro dentro das bacias do Tocantins e Xingu sobre a relação entre raios e chuva, na tentativa de se desenvolver uma alternativa de método auxiliar para prognostico dos períodos de cheias e secas dentro dessas bacias através das ocorrências de raios sobre essas áreas. Os estudos mais detalhados foram realizados nas áreas a montante das barragens de Tocantins onde se encontra a usina hidroelétrica de Tucuruí, e dentro da área da bacia do Xingu onde está sendo construída a barragem de Belo Monte. Foram utilizados dados de precipitação pluviométrica das bacias do Tocantins e Xingu obtidos através da HIDROWEB-ANA operados pela CPRM dentro de cada área de estudo. Usando filtros de médias móveis foram observados que as melhores correlações entre raios e chuvas, se encontravam dentro da bacia do Tocantins, provavelmente pela influencia da presença da barragem na bacia do Tocantins onde possibilitou respostas positivas entre a relação da cota do rio com os raios. Considerando o fato de que o período de dois anos de dados não possuem peso estatístico suficiente para estabelecer relações definitivas entre raios e precipitação, os resultados apresentados devem ser considerados como preliminares. No entanto essa metodologia pode ser aplicada para subsidiar modelos de estimativas de precipitação em localidades selecionadas e aplicações no modelamento hidrológico de bacias hidrográficas, onde dados pluviométricos ainda são escassos no leste da Amazônia.

Geoquímica das águas da bacia hidrográfica do Rio Descoberto, Brasília/DF - Brasil

The objective of this paper is to investigate the physical and chemical quality of the water of the Descoberto River during the dry and rainy seasons by measuring pH, temperature, electric conductivity, total dissolved solids, turbidity, color, alkalinity and NO₃^-, SO₄^2-, PO₄^3-, NH₄⁺, Cl^- and HCO₃^-, and the elements Sr, Mo, Cd, Y, Ti, Ca, V, Mg, Fe, Si, Ni, Zr, Cu, Al, Cr, Mn, Ba, Co, Zn, P, Na and K. The results showed high concentrations in both seasons, with dilution along the course of the river, minimizing for a while problems that compromise the quality of the water of this source. However, a progressive deterioration can occur due to an increase in the discharge of pollutants, resulting from population growth, agricultural activities and other factors.

Regionalização de curvas de permanência de vazão de regiões hidrográficas do estado do Pará

O presente artigo aborda a regionalização de curvas de permanência de vazões para os rios das regiões hidrográficas da Calha Norte e do Xingu no Estado do Pará. Os modelos tiveram como base de dados 25 estações fluviométricas localizadas nas referidas regiões. As curvas de permanência foram calibradas utilizando-se 5 modelos matemáticos de regressão (potência, exponencial, logarítmico, quadrático e cúbico). O modelo cúbico foi o que se ajustou melhor aos dados observados das estações da Calha Norte. Já para a região do Xingu, foi o modelo exponencial, que melhor se ajustou. Modelos de regionalização foram estabelecidos, usando-se a técnica de regressão múltipla. A variação espacial dos parâmetros dos modelos, foi explicada em termos de área de drenagem, precipitação média anual, comprimento e desnível do rio. Os modelos foram validados através de duas bacias-alvo de cada região, obtendo resultados satisfatórios pelos ajustes gráficos das vazões simuladas e observadas. Matematicamente, o bom ajuste foi representado pelos erros quadráticos relativos médios percentuais e coeficientes de Nash-Sutcliffe calculados para o modelo cúbico (Calha Norte) e exponencial (Xingu). O bom desempenho dos modelos, os credencia na estimativa das curvas de permanência de vazões das regiões de estudo.

Efeito de bacias e de variáveis ambientais na estrutura de comunidades de peixes de igarapés na região do interflúvio Madeira-Purus

Este trabalho teve como principal objetivo estudar a riqueza e a composição da ictiofauna de igarapés de cabeceiras da região do interflúvio Madeira-Purus, e investigar se as variações encontradas podem ser relacionadas às características ambientais e/ou as bacias de drenagem. Foram empreendidas duas campanhas de coletas com duração de aproximadamente 20 dias cada, entre os meses de abril a julho de 2007, totalizando 22 igarapés amostrados, pertencentes a cinco bacias diferentes. Os peixes foram capturados com puçás e pequena rede de arrasto. Nos mesmos locais e períodos de amostragem foram obtidos dados sobre as características estruturais dos igarapés e físico-químicas da água. Foram capturados 5509 exemplares de peixes, pertencentes a 86 espécies, 22 famílias e seis ordens. Characiformes foi o grupo taxonômico mais diversificado seguido de Gymnotiformes e Siluriformes. A composição de espécies foi influenciada principalmente pela largura e profundidade do canal, vazão e tipo de substratos. A presença de ambientes distintos no entorno dos igarapés amostrados também contribuiu para as diferenças ictiofaunísticas encontradas. As bacias de drenagem tiveram forte efeito sobre as comunidades de peixes. Entretanto, os resultados obtidos não permitem afirmar, com segurança, se as diferenças na composição de espécies de peixes entre as bacias estão refletindo as condições históricas ou as diferenças nas condições ambientais.

Estrutura de comunidades de peixes de igarapés de três pequenas bacias de drenagem sob uso de Agricultura Familiar no Nordeste Paraense

As espécies da ictiofauna podem se distribuir no espaço e no tempo de maneira organizada, seguindo um padrão que pode ser percebido pela associação ou agrupamento das espécies e pela sua relação com determinados habitats. O número reduzido de estudos e o pequeno conhecimento da fauna aquática na Amazônia resultam em sub-estimativas dos impactos na ictiofauna de igarapés. A Região Bragantina, no nordeste paraense, é tida como um exemplo de fronteira agrícola antiga na Amazônia. A agricultura familiar é expressiva na área, sendo as principais culturas milho, caupi e mandioca, e cultivos semi-perenes, como maracujá e pimenta-do-reino. Estas áreas de produção familiar constituem hoje importantes elementos da paisagem, podendo ocasionar à degradação dos solos e do ecossistema aquático. Nesse contexto, um estudo foi realizado nos anos de 2006 e 2007 em três igarapés situados nessa região: Cumaru, São João e Pachibá. Foram coletados 2.117 peixes, distribuídos em sete ordens, 13 famílias, 27 gêneros e 43 espécies. A espécie mais abundante em todas as amostras coletadas foi Hypessobrycon heterorhabudus, com 337 indivíduos, seguido por Bryconops caudomaculatus, com 326 indivíduos. A riqueza de espécies foi maior num trecho do Pachibá (IGPA-B), com 21 espécies. O Índice de Dominância de Simpson mostrou o valor mais alto no trecho B do igarapé Cumaru, enquanto o Índice de Diversidade de Shannon revelou que o IGP A-B possuiu a maior diversidade. Iguanodectes spirulus foi a espécie amostrada com mais constância, e ocorreu em 50% das amostras. A similaridade entre os ambientes revelou que a distribuição das espécies seguiu a um padrão longitudinal ao invés de um padrão geográfico. O uso da terra, em especial a agricultura familiar não influenciou na estrutura das comunidades de peixes, uma vez que a baixa intensificação dessa atividade ainda permite certa integralidade do ecossistema aquático. Porém, com uma maior intensificação e ampliação futura desses sistemas de produção não se sabe qual será a resposta desse ecossistema.

Dinâmica do carbono em pequenas bacias de drenagem sob uso de agricultura familiar na Amazônia Oriental

O presente estudo teve como objetivo avaliar a dinâmica do carbono em uma região da Amazônia Oriental, cujo uso da terra predominante é a agricultura familiar; a unidade espacial adotada neste estudo foram três pequenas bacias de drenagem. A dinâmica do carbono foi avaliada a partir de medidas hidrológicas e biogeoquímicas em águas dos igarapés Cumaru, Pachibá e São João entre junho de 2006 a maio de 2007. O ambiente aquático e a hidrogeoquímica fluvial foram caracterizados a partir de medidas in situ da condutividade elétrica, temperatura, pH e concentração de oxigênio dissolvido. Amostras de água foram coletadas e analisadas para determinação do carbono orgânico dissolvido (COD) e pressão parcial do dióxido de carbono (pCO 2 ). A partir dos valores de pCO 2 , foram calculadas as concentrações de carbono inorgânico dissolvido (CID). Já os fluxos de C02 foram medidos in situ e também calculados a partir do pC0 2 . Utilizando-se medidas de vazão instantânea a cada campanha mensal de campo, calcularam-se fluxos anuais de COD. A caracterização dos solos e do uso da terra nas porções estudadas das bacias, assim como os índices pluviométricos e fluviométricos, foram considerados na interpretação dos resultados. Podem-se enumerar como principais resultados o seguinte: 1) As características físico-químicas das águas fluviais das bacias estudadas retrataram seus solos ácidos, a vegetação ripária, e processos hidrológicos biogeoquímicos no ambiente aquático e terrestre, e com certa variabilidade sazonal; 2)0 pH e o oxigênio dissolvido se correlacionaram positivamente com o carbono dissolvido na coluna d'água; 3) O transporte de COD por unidade de área foi elevado quando comparado com outras bacias amazônicas, e mais intenso em períodos chuvosos; 4) O transporte de COD e a evasão de C0 2 pareceram responder positivamente à presença de vegetação secundária e floresta densa, e negativamente às atividades agropecuárias; e 5) As taxas de evasão de C0 2 foram elevadas comparando-as a outros rios amazônicos, e corroboram a hipótese de que pequenas bacias são importante fontes de C0 2 para atmosfera na região.

Simulídeos (Diptera: Nematocera) das bacias do leste do estado do Pará, com ênfase na Serra dos Martírios-Andorinhas

Os estudos neste trabalho acrescentam diversas informações sobre simulídeos (Diptera: Simuliidae) do leste do estado do Pará, Brasil. Tem como objetivo avaliar a distribuição geográfica das espécies; elaborar uma chave para a identificação de pupas de simulídeos do leste paraense; estimar a riqueza de espécies; avaliar a atividade hematofágica diurna; avaliar a relação dos fatores limnológicos e meteorológicos com as populações de simulídeos e outros insetos aquáticos associados; registrar o estado de conservação e similaridade de três áreas (Atlântico-Nordeste, Serras das Andorinhas e Carajás), baseadas em um protocolo ambiental e nas espécies de piuns. Foram registradas 14 espécies: S. nigrimanum, S. incrustatum, S. minusculum, S. quadrifidum, S. limbatum, S. perflavum, S. iracouboense, S. rorotaense, S. spinibranchium, S. subpallidum, S. pertinax, S. subnigrum, S. brachycladum e S. goeldii. Chave de identificação baseada nas pupas dessas espécies foi elaborada. Estes dados são inéditos e as espécies de interesse em saúde pública (S. nigrimanum, S. crustatum, S. rorotaense, S. minusculum, S. subnigrum e S. pertinax) foram encontradas em diversos ambientes, com ampla distribuição e registros de novas ocorrências no Pará e Amazônia Oriental. Estudou-se a hematofagia de S. rorotaense, S. minusculum e S. pertinax nos meses de janeiro, abril, agosto e dezembro de 2006, na Serra das Andorinhas. Estas atividades de ataque foram correlacionadas principalmente à temperatura e umidade relativa do ar, exibindo dois picos de atividades, um pela manhã e outro pela tarde. A preferência por regiões do corpo de humanos também foi estudada. Os simulídeos e entomofauna aquática associada dos sistemas aquáticos foram ordenados em dois grupos e correlacionaram em maior ou menor grau à vazão, velocidade, profundidade, largura, alcalinidade e ferro, em ambas as regiões estudadas (Costa Atlântica-Nordeste e Tocantins-Araguaia). Registrou-se ainda que o meio ambiente apresenta-se bem conservado na Serra das Andorinhas, mas bastante alterado na Serra dos Carajás e em localidades da Costa Atlântica-Nordeste. A maior similaridade na composição das espécies de simulídeos foi observada entre as Serras das Andorinhas e Carajás, seguida pela similaridade com Costa Atlântica-Nordeste.

Mapeamento do relevo do embasamento de bacias sedimentares através da inversão gravimétrica vinculada

Apresentamos três novos métodos estáveis de inversão gravimétrica para estimar o relevo de uma interface arbitrária separando dois meios. Para a garantia da estabilidade da solução, introduzimos informações a priori sobre a interface a ser mapeada, através da minimização de um (ou mais) funcional estabilizante. Portanto, estes três métodos se diferenciam pelos tipos de informação físico-geológica incorporados. No primeiro método, denominado suavidade global, as profundidades da interface são estimadas em pontos discretos, presumindo-se o conhecimento a priori sobre o contraste de densidade entre os meios. Para a estabilização do problema inverso introduzimos dois vínculos: (a) proximidade entre as profundidades estimadas e verdadeiras da interface em alguns pontos fornecidas por furos de sondagem; e (b) proximidade entre as profundidades estimadas em pontos adjacentes. A combinação destes dois vínculos impõe uma suavidade uniforme a toda interface estimada, minimizando, simultaneamente em alguns pontos, os desajustes entre as profundidades conhecidas pelas sondagens e as estimadas nos mesmos pontos. O segundo método, denominado suavidade ponderada, estima as profundidades da interface em pontos discretos, admitindo o conhecimento a priori do contraste de densidade. Neste método, incorpora-se a informação geológica que a interface é suave, exceto em regiões de descontinuidades produzidas por falhas, ou seja, a interface é predominantemente suave porém localmente descontínua. Para a incorporação desta informação, desenvolvemos um processo iterativo em que três tipos de vínculos são impostos aos parâmetros: (a) ponderação da proximidade entre as profundidades estimadas em pontos adjacentes; (b) limites inferior e superior para as profundidades; e (c) proximidade entre todas as profundidades estimadas e um valor numérico conhecido. Inicializando com a solução estimada pelo método da suavidade global, este segundo método, iterativamente, acentua as feições geométricas presentes na solução inicial; ou seja, regiões suaves da interface tendem a tornar-se mais suaves e regiões abruptas tendem a tornar-se mais abruptas. Para tanto, este método atribui diferentes pesos ao vínculo de proximidade entre as profundidades adjacentes. Estes pesos são automaticamente atualizados de modo a acentuar as descontinuidades sutilmente detectadas pela solução da suavidade global. Os vínculos (b) e (c) são usados para compensar a perda da estabilidade, devida à introdução de pesos próximos a zero em alguns dos vínculos de proximidade entre parâmetros adjacentes, e incorporar a informação a priori que a região mais profunda da interface apresenta-se plana e horizontal. O vínculo (b) impõe, de modo estrito, que qualquer profundidade estimada é não negativa e menor que o valor de máxima profundidade da interface conhecido a priori; o vínculo (c) impõe que todas as profundidades estimadas são próximas a um valor que deliberadamente viola a profundidade máxima da interface. O compromisso entre os vínculos conflitantes (b) e (c) resulta na tendenciosidade da solução final em acentuar descontinuidades verticais e apresentar uma estimativa suave e achatada da região mais profunda. O terceiro método, denominado mínimo momento de inércia, estima os contrastes de densidade de uma região da subsuperfície discretizada em volumes elementares prismáticos. Este método incorpora a informação geológica que a interface a ser mapeada delimita uma fonte anômala que apresenta dimensões horizontais maiores que sua maior dimensão vertical, com bordas mergulhando verticalmente ou em direção ao centro de massa e que toda a massa (ou deficiência de massa) anômala está concentrada, de modo compacto, em torno de um nível de referência. Conceitualmente, estas informações são introduzidas pela minimização do momento de inércia das fontes em relação ao nível de referência conhecido a priori. Esta minimização é efetuada em um subespaço de parâmetros consistindo de fontes compactas e apresentando bordas mergulhando verticalmente ou em direção ao centro de massa. Efetivamente, estas informações são introduzidas através de um processo iterativo inicializando com uma solução cujo momento de inércia é próximo a zero, acrescentando, em cada iteração, uma contribuição com mínimo momento de inércia em relação ao nível de referência, de modo que a nova estimativa obedeça a limites mínimo e máximo do contraste de densidade, e minimize, simultaneamente, os desajustes entre os dados gravimétricos observados e ajustados. Adicionalmente, o processo iterativo tende a "congelar" as estimativas em um dos limites (mínimo ou máximo). O resultado final é uma fonte anômala compactada em torno do nível de referência cuja distribuição de constraste de densidade tende ao limite superior (em valor absoluto) estabelecido a priori. Estes três métodos foram aplicados a dados sintéticos e reais produzidos pelo relevo do embasamento de bacias sedimentares. A suavidade global produziu uma boa reconstrução do arcabouço de bacias que violam a condição de suavidade, tanto em dados sintéticos como em dados da Bacia do Recôncavo. Este método, apresenta a menor resolução quando comparado com os outros dois métodos. A suavidade ponderada produziu uma melhoria na resolução de relevos de embasamentos que apresentam falhamentos com grandes rejeitos e altos ângulos de mergulho, indicando uma grande potencialidade na interpretação do arcabouço de bacias extensionais, como mostramos em testes com dados sintéticos e dados do Steptoe Valley, Nevada, EUA, e da Bacia do Recôncavo. No método do mínimo momento de inércia, tomou-se como nível de referência o nível médio do terreno. As aplicações a dados sintéticos e às anomalias Bouguer do Graben de San Jacinto, California, EUA, e da Bacia do Recôncavo mostraram que, em comparação com os métodos da suavidade global e ponderada, este método estima com excelente resolução falhamentos com pequenos rejeitos sem impor a restrição da interface apresentar poucas descontinuidades locais, como no método da suavidade ponderada.

Inversão gravimétrica estável do relevo do embasamento e da variação da densidade com a profundidade em bacias sedimentares

O presente método postula uma variação hiperbólica para o contraste de densidade de uma bacia sedimentar em função da profundidade, e tem dois objetivos: (1) delinear o relevo do embasamento de uma bacia, conhecendo-se a anomalia gravimétrica, o contraste de densidade na superfície da bacia e o fator de decaimento do contraste de densidade com a profundidade; (2) estimar, além do relevo, o valor do contraste de densidade na superfície de uma bacia sedimentar e o fator de decaimento do contraste de densidade com a profundidade, sendo fornecida a anomalia gravimétrica e a profundidade do embasamento em alguns pontos da bacia. Nos dois casos o modelo interpretativo é um conjunto de prismas retangulares verticais justapostos, cujas espessuras, que são parâmetros a serem estimados, representam a profundidade da interface de separação entre os sedimentos e o embasamento. As soluções obtidas nos dois problemas acima formulados são estáveis devido à incorporação de informações adicionais sobre a suavidade do relevo estimado, e o conhecimento da profundidade do relevo do embasamento em alguns pontos, fornecido por furos de sondagem. O método foi testado em anomalias gravimétricas sintéticas produzidas pela simulação de bacias sedimentares com relevos suaves. Os resultados mostraram relevos com boa resolução e valores estimados do contraste de densidade na superfície da bacia e do fator de decaimento do contraste de densidade com a profundidade, próximos aos verdadeiros, indicando dessa maneira o potencial do método em interpretações gravimétricas de bacias sedimentares. O método foi aplicado à anomalia Bouguer da Bacia do Recôncavo, Brasil, delineando um relevo com um valor para a profundidade máxima de cerca de 6 km, semelhante ao estimado em interpretações sísmicas. As estimativas para o contraste de densidade na superfície da Bacia e o fator de decaimento com a profundidade foram -0,30 g/cm³ e 30 km, respectivamente, produzindo uma estimativa para a compactação máxima dos sedimentos da ordem de 4%.

Inversão gravimétrica do relevo de bacias extencionais através da variação total

Apresentamos um método de inversão de dados gravimétricos para a reconstrução do relevo descontínuo do embasamento de bacias sedimentares, nas quais o contraste de densidade entre o pacote sedimentar e o embasamento são conhecidos a priori podendo apresentar-se constante, ou decrescer monotonicamente com a profundidade. A solução é estabilizada usando o funcional variação total (VT), o qual não penaliza variações abruptas nas soluções. Comparamos o métodoproposto com os métodos da suavidade global (SG), suavidade ponderada (SP) e regularização entrópica (RE) usando dados sintéticos produzidos por bacias 2D e 3D apresentando relevos descontínuos do embasamento. As soluções obtidas com o método proposto foram melhores do que aquelas obtidas com a SG e similares às produzidas pela SP e RE. Por outro lado, diferentemente da SP, o método proposto não necessita do conhecimento a priori sobre a profundidade máxima do embasamento. Comparado com a RE, o método VT é operacionalmente mais simples e requer a especificação de apenas um parâmetro de regularização. Os métodos VT, SG e SP foram aplicados, também, às seguintes áreas: Ponte do Poema (UFPA), Steptoe Valley (Nevada, Estados Unidos), Graben de San Jacinto (Califórnia, Estados Unidos) e Büyük Menderes (Turquia). A maioria destas áreas são caracterizadas pela presença de falhas com alto ângulo. Em todos os casos, a VT produziu estimativas para a topografia do embasamento apresentando descontinuidades bruscas e com alto ângulo, em concordância com a configuração tectônica das áreas em questão.