Estudo hidropedológico de solos graníticos e xistentos da Serra da Estrela

Abstract

A Serra da Estrela, tal como muitas outras regiões montanhosas, tem sido reconhecida como uma importante fonte de recursos hídricos, tanto superficiais como subterrâneos. O solo sendo um dos elementos que mais influencia o ciclo subterrâneo da água também tem sido cada vez mais estudado, especialmente nas zonas de alta montanha como é o caso da Serra da Estrela. Nesta dissertação o solo da zona da Bacia do rio Zêzere a Montante de Manteigas foi objeto de estudo, precisamente por este elemento se tornar cada vez mais relevante por si só, mas também por ter um papel fundamental na estabilidade dos ecossistemas, na vida humana, na produtividade agrícola e nos recursos hídricos. O objetivo deste estudo foi realizar um conjunto de ensaios e determinações, em amostras de solo, para caracterização dos mesmos, contribuindo assim para o conhecimento da área de estudo. Neste trabalho as amostras foram analisadas in situ (condutividade hidráulica não saturada) e em laboratório (granulometria e textura, densidade aparente, condutividade hidráulica saturada, condutividade elétrica, pH, Matéria Orgânica, Hidrofobicidade, Carbono Orgânico Total assim como analises químicas, por espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente, e mineralogia, por difração de raio-x. Os solos estudados apresentam uma textura grosseira, sendo compostos maioritariamente por areia. Estes solos apresentam caracter ácido e com altos teores de matéria orgânica e valores de condutividade elétrica media. As análises mineralógicas revelaram a predominância de quartzo, filossilicatos, plagióclase e feldspato nas amostras analisadas, ocorrendo também ilite e clorite, ortóclase e albite em proporções menores nas amostras representativas de contexto xistento. A composição mineralógica das amostras reflete-se na composição química em que se destaca as concentrações de Fe, Al, K, Mg, Ca e P. Em média, no que respeita a condutividade hidráulica, as amostras de contexto granítico apresentam valores da ordem dos 2.88 m/dia e as amostras de contexto xistento 0.42 m/dia. A condutividade hidráulica saturada (lab) calculada foi de 24.1 m/dia (para as amostras de contexto granítico). Relativamente à hidrofobicidade das amostras concluiu-se que as mais hidrofóbicas seriam a 1ª e 4ª amostra de contexto granítico, por apresentarem os menores valores de razão MO/CO. Esta conclusão não é concordante com os resultados do MED e da hidrofobicidade medida através do infiltrómetro. Concluiu-se, de forma geral, que a capacidade de repelência das amostras à água é influenciada por diversos parâmetros em simultâneo, e que a interação entre eles podem ter um impacto distinto em cada amostra, pelo que será importante debruçar mais detalhadamente sobre o comportamento individual de cada um destes parâmetros assim como avaliar a interação entre eles

Serra da Estrela, like many other mountainous regions, has been recognized as an important source of surface and groundwater resources. Soil, one of the geological compartiment that most influences the groundwater cycle, has been increasingly studied, especially in high mountain areas such as Serra da Estrela. In this Master dissertation the soil of the Basin of the Zêzere river Upstream of Manteigas area has been studied, because it plays a fundamental role in the stability of ecosystems, human life, agricultural productivity and hydrological resources. The objective of this study was to perform a set of tests and determinations in soil samples, in order to characterize them, contributing to the knowledge of the study area. In this work samples were analysed in situ (unsaturated hydraulic conductivity) and in the laboratory (grain size and texture, bulk density, saturated hydraulic conductivity, electrical conductivity, p>H, Organic Matter, Hydrophobicity, Total Organic Carbon, as well as Chemical analyses, by iductively coupled plasma mass spectrometry, and mineralogical analyses, by x-ray difraction. According to the results the soils studied have a coarse texture, being mostly composed of sand. These soils are acidic and have high organic matter content and average electrical conductivity values of 81 μS / cm for representative samples of granitic context and 66 μS / cm for representative samples of schistous context. Mineralogical analyzes revealed a predominance of quartz, phyllosilicates, plagioclase and feldspar in both groups of samples, and also presented ilite and chlorite, orthoclase and albite in smaller proportions in the representative samples of. The mineralogical composition of the samples is reflected in the chemical composition. Samples shows high concentrations of Fe, Al, K, Mg, Ca and P. On average, for the hydraulic conductivity ranges between 2.88 m/day (granitc context) and 0.42 m/day (schistous context). The calculated saturated hydraulic conductivity (lab) was 24,1 m/day (granite soils only). Regarding the samples hydrophobicity, samples regrding granite soils are most hydrophobic as they presents the lowest MO/CO ratio values. This conclusion is inconsistent with the results of MED and hydrophobicity measured through the infiltrometer. According to the results, water repellency is influenced by several parameters simultaneously, and that the interaction between them can have a distinct impact on each sample. So it will be important to look in detail the individual behavior of each of these parameters as well as evaluate the interaction between them.