Departamento de Geociências
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Browsing Departamento de Geociências by Field of Science and Technology (FOS) "Geociência"
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- Avaliação do Controlo Estrutural na Desgaseificação Difusa nas Plataformas Lávicas do Vulcão das Sete Cidades (São Miguel, Açores)Publication . Ferreira, Luciana Patrícia; Carmo, Rita Lúcio; Viveiros, Maria de Fátima BatistaNo arquipélago dos Açores existem vários locais onde é notória a presença de fenómenos de desgaseificação, bem representados por campos fumarólicos, nascentes termais e de água fria gasocarbónica. A desgaseificação associada a sistemas vulcânicos ativos pode também compreender áreas mais amplas, surgindo de modo difuso e impercetível nas designadas áreas de desgaseificação difusa. Os gases frequentemente associados a estas emanações são o dióxido de carbono (CO2) e o radão (222Rn). A desgaseificação difusa ocorre principalmente em zonas de falhas ou fraturas, pelo que estruturas tectónicas como grabens ou outras estruturas geológicas distensivas estão geralmente associadas a este tipo de fenómeno, uma vez que facilitam o transporte do gás desde profundidade até à superfície. A libertação destes gases através da superfície pode, por vezes, ser acompanhada de anomalias térmicas que se desenvolvem como resposta à circulação de fluidos. Os fenómenos de desgaseificação que caracterizam o Vulcão das Sete Cidades (ilha de São Miguel) encontram-se sob a forma de desgaseificação difusa subaérea e submarina e de nascentes termais. A água da nascente termal da Ferraria emerge ao nível do mar, na zona sul do delta lávico, com uma temperatura da ordem dos 60ºC e apresenta uma composição cloretada sódica. Outras nascentes localizam-se junto à costa, na fajã lávica dos Mosteiros, cujas características químicas se aproximam às das observadas na Ferraria, mas de temperatura inferior, variando entre os 30 e os 43ºC. No que diz respeito aos valores de emissão de fluxo de CO2 no solo, medições prévias efetuadas na plataforma lávica da Ferraria sugeriram a presença de CO2 com origem vulcânica-hidrotermal, tendo sido medidos valores máximos de 355 g m-2 d-1. Na plataforma dos Mosteiros foram efetuadas medições de concentração de CO2 no solo, que variaram entre 0 e 22 %vol., sugerindo também uma origem profunda para o gás libertado. O Vulcão das Sete Cidades está afetado por um sistema de fraturas dominante com direção geral NW-SE, claramente relacionado com o regime tectónico regional. No flanco NW do vulcão, as estruturas tectónicas apresentam expressão geomorfológica por escarpa de falha, estendendo-se desde a zona costeira até ao bordo da caldeira, definindo o designado Graben dos Mosteiros. O prolongamento para NW, na zona da fajã lávica dos Mosteiros, é incerto. No que diz respeito à plataforma lávica da Ferraria, as falhas expostas nas arribas apresentam direções ENE-WSW a E-W, compatíveis com a orientação dos alinhamentos vulcânicos presentes naquela área, que podem materializar a presença de fraturas radiais ao vulcão, ou corresponder ao testemunho de falhas oceânicas profundas. Entre 2022 e 2023 foram realizadas 939 medições de fluxo de CO2, pelo método da câmara de acumulação, nas plataformas lávicas do Vulcão das Sete Cidades, das quais 585 medições dizem respeito à Ferraria e 354 aos Mosteiros. O fluxo de CO2 varia entre 0 e 932 g m-2 d-1 para a fajã lávica da Ferraria e de 0,6 a 145 g m-2 d-1 para o caso dos Mosteiros. Estas gamas de variação sugerem a presença de diferentes origens (biogénica e/ou vulcano-hidrotermal) para o CO2 emitido em ambas as áreas de estudo. A distinção entre as duas origens de CO2 é determinada através da aplicação de uma abordagem gráfica estatística (GSA), sugerindo um valor limite biogénico aproximado de cerca de 21 e 35 g m-2 d-1, respetivamente, para a área de estudo da Ferraria e dos Mosteiros. A cartografia da emissão difusa de CO2 para a plataforma lávica da Ferraria foi efetuada através da simulação sequencial Gaussiana (sGs). Os mapas de fluxo de CO2 permitem reconhecer quatro estruturas de desgaseificação difusa (DDS) nas proximidades da nascente termal, da pseudocratera, das estruturas tectónicas aflorantes no talude localizado a norte da plataforma lávica e na estrada que dá acesso às termas da Ferraria. Quanto aos Mosteiros, foram definidos perfis associados às principais estruturas tectónicas, identificando-se apenas uma área de desgaseificação anómala, no talude junto ao porto. Em ambas as áreas de estudo, as estruturas de desgaseificação difusa identificadas parecem ser controladas por estruturas tectónicas, essencialmente com características distensivas. De facto, as estruturas tectónicas identificadas na plataforma da Ferraria evidenciam direções ENE-WSW a E-W (253-273º), a inclinar para N e S (≈ de 40 a 90º), e aparentam ser normais, sendo as suas movimentações deduzidas pelo deslocamento de marcadores estratigráficos. No que diz respeito às estruturas presentes nos Mosteiros (Falha da Lombinha e Falha da Lomba dos Homens), estas revelam direções NW-SE (316-323º), inclinando para NE e SW (≈ 65º), também evidenciando componente normal. As campanhas de fluxo de CO2 também contemplaram medições de temperatura do solo. Nestas medições, observa-se que a temperatura do solo varia entre 19,4 e 40,2ºC na plataforma da Ferraria e entre 14,7 e 30,9ºC para os Mosteiros. A análise dos dados de temperatura do solo não permitiu identificar de forma clara a presença de anomalias térmicas em nenhuma das áreas de estudo, pois os valores mais elevados registados na Ferraria parecem resultar da influência da forte insolação sobre a escoada lávica basáltica exposta. A emissão total de CO2 dos solos das plataformas lávicas do Vulcão das Sete Cidades foi estimada, através do método GSA, em cerca de 2,10 t d-1 (área ≈ 0,16 km2), das quais 0,91 e 1,19 t d-1 dizem respeito às fajãs da Ferraria e dos Mosteiros, respetivamente. No que diz respeito à contribuição hidrotermal, esta encontra-se estimada em cerca de 0,3 t d-1 (0,1 t d-1 para a Ferraria e 0,2 t d-1 para os Mosteiros), equivalendo a cerca de 2,5% (0,004 km2) da área amostrada.
- Definição do sistema de alimentação do vulcão do Fogo (ilha de São Miguel, Açores) por inclusões fluidas e geobarometria de clinopiroxenasPublication . Bettencourt, Guilherme de Sousa da Silveira; Wallenstein, Nicolau Maria Berquó de AguiarO objetivo deste estudo foi obter os presentes níveis de paragem do magma em profundidade do vulcão do Fogo, ilha de São Miguel, Açores, através da microtermometria de inclusões fluidas aprisionadas em cristais máficos (maioritariamente olivinas). A análise microtermométrica juntou-se a geotermobarometria das clinopiroxenas, para complementar os dados obtidos. Selecionaram-se amostras com um máximo de 10000 anos de idade, com o intuito destes dados ainda serem revelantes e que representem o sistema mais atual de alimentação do vulcão. Também foi realizado um estudo petrográfico de lâminas delgadas para uma melhor descrição das amostras. Os dados de profundidade obtidos foram comparados com a profundidade dos sismos registados nos últimos 20 anos, fornecidos pelo CIVISA. A maioria destes eventos são de natureza relativamente superficial, possivelmente devidos a atividade hidrotermal, não coincidindo com os níveis de paragem mais profundos obtidos através das inclusões fluidas, mostrando a inatividade do sistema magmático do vulcão. Os resultados obtidos revelam a estrutura espacial do presente sistema magmático do vulcão para uma melhor compreensão da dinâmica de ascensão e armazenamento de magmas. Foi possível verificar com duas das amostras utilizadas a profundidade da Moho Transition Zone (MTZ), dos dois lados opostos do vulcão, estando a cerca de 26 km do lado oeste e a cerca de 29 km do lado este, mostrando um claro aumento da profundidade da MTZ. O tema proposto enquadra-se nas atividades de investigação desenvolvidas pelo projeto “MAGAT -From MAGma to the ATmosphere - uma contribuição para desenvolver a próxima geração de sensores geoquímicos para a monitorização em tempo real do movimento do magma em profundidade”, financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), e que tem por objetivo principal o fabrico de novos sensores geoquímicos, a serem testados nos vulcões Etna (Itália), Cumbre Vieja (Canárias), Fogo (Cabo Verde) e Fogo (Açores). Finalmente, através do conhecimento pormenorizado do sistema de alimentação deste vulcão, será possível melhorar a interpretação dos dados obtidos pela rede de monitorização sísmica, proporcionando ainda melhores conhecimentos do modelo de funcionamento do sistema sismovulcânico, a integrar nos sistemas de vigilância e alerta e consequentes ações de nível de proteção civil.
- Perceção de estudantes da Universidade dos Açores relativamente à ocorrência, importância e gestão da água subterrânea nos AçoresPublication . Rodrigues, Raquel Maria Pereira; Rego, Isabel Maria Cogumbreiro Estrela; Cruz, José Virgílio de Matos Figueira; Coutinho, Rui Moreira da SilvaA água subterrânea constitui um recurso natural estratégico na Região Autónoma dos Açores, o que se traduz pelo facto das origens subterrâneas explicarem cerca de 98% do volume captado para abastecimento no arquipélago, pelo que urge desenvolver medidas que promovam a sua valorização e proteção. Na senda da uma gestão sustentável da água subterrânea é imperioso estabelecer um modelo de governança adequado, para o qual o conhecimento e a disseminação de informação é essencial, por forma a que, entre outros aspetos, se promova a capacitação do público, em geral, e das partes interessadas, em particular. Na medida que a capacitação é um pilar essencial da participação pública, e assim, sucessivamente, da moderna governação e gestão sustentável dos recursos hídricos, a avaliação da perceção do público relativamente à ocorrência, importância e gestão da água subterrânea é imprescindível, abrangendo aspetos hidrogeológicos e socioeconómicos, pois só assim se poderá analisar o grau de conhecimento sobre o tema e como cada pessoa se relaciona com estes recursos. Neste contexto, o presente trabalho, realizado no âmbito do Mestrado de Vulcanologia e Riscos Geológicos (Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade dos Açores), teve como objetivo avaliar a perceção de estudantes de cursos de 1.º ciclo da Universidade dos Açores relativamente à ocorrência, importância e gestão da água subterrânea nos Açores. Para este efeito elaborou-se um inquérito, que foi respondido por 353 alunos de licenciatura no decurso do ano letivo de 2021/2022. Para além da análise global de resultados, e para efeito de tratamento de dados, a amostra foi ainda subdividida em dois grupos, um com os estudantes dos cursos da área de Ciências Naturais e Tecnologias (186 inquiridos; 52,7% da amostra total) e outro de Ciências Sociais e Humana (167 inquiridos; 47,3%). Os resultados obtidos revelam que os inquiridos revelam um conhecimento razoável relativamente à génese da água subterrânea e à correspondente fração do volume de água doce existente na Terra. Os estudantes valorizam em especial a utilização da água subterrânea para o abastecimento doméstico e à agricultura, embora não considerem que as captações deste recurso sejam mais importantes que o aproveitamento de massas de água de superfície (lagos e rios). Valorizando a componente socioeconómica os aspetos mais apreciados pelos estudantes inquiridos correspondem efetivamente ao consumo humano (ingestão, manipulação de alimentos, higiene, e associadamente a saúde), à supressão das necessidades agrícolas e da pecuária, e à manutenção dos serviços ecossistémicos. Os focos de poluição agrícola (difusa) e industrial (pontual) são os mais valorizados pelos estudantes. Verifica-se, ainda, que os alunos da área de Ciências Naturais e Tecnologias valorizam mais os focos de poluição difusa e a intrusão salina, relativamente aos seus homólogos da área de Ciências Sociais e Humanas, o que corresponde a uma perceção mais enquadrada com o efetivamente observado. As substâncias poluentes da água subterrânea mais consideradas são os metais pesados, os pesticidas e outros contaminantes orgânicos, os fármacos e os microplásticos. Os impactes das alterações climáticas sobre a água subterrânea são igualmente reconhecidos pelos inquiridos, que valorizam um pouco mais os associados à diminuição do volume disponível de águas subterrâneas para captação, ao aumento da concentração de poluentes no subsolo e à sobre-exploração de furos de captação de águas subterrâneas. Em oposição, e estranhamente devido ao carácter arquipelágico dos Açores, os inquiridos valorizam um pouco menos os impactes do incremento da intrusão salina com a subida do nível do mar. Os estudantes da área de Ciências Sociais e Humanas apresentam uma posição mais neutral do que os seus homólogos de Ciências Naturais e Tecnologias. Relativamente às medidas de gestão os inquiridos concordam significativamente com as medidas elencadas, com a exceção da implementação do princípio utilizador – pagador, relativamente ao qual apenas 36,8% dos estudantes revela concordar totalmente. Do mesmo modo, o suporte à internalização de custos ambientais e de escassez no preço da água é reduzido. Em qualquer caso, os estudantes de Ciências Naturais e Tecnologias, comparativamente aos colegas de Ciências Sociais e Humanas, revelam um maior apoio a estas medidas. A maioria dos estudantes, revela ainda considerar que nos Açores existe água subterrânea suficiente e de boa qualidade, e no geral apresentam um sentimento positivo relativamente a este recurso. Contudo, importa assinalar que os resultados obtidos, quer quanto a esta questão, quer quanto às restantes, mostra que importa capacitar e sensibilizar os jovens sobre a importância de proteger e gerir um recurso estratégico para os Açores como a água subterrânea.
- Site surveys for the deployment of infrasound mobile stations in the Azores IslandsPublication . Jesus, Maria do Céu Neto de; Wallenstein, Nicolau Maria Berquó de Aguiar; Campus, PaolaOndas sonoras de baixa frequência (< 20 Hz), conhecidas como infrassons, são geradas por fontes naturais e artificiais que induzem pequenas variações na pressão atmosférica, tais como erupções vulcânicas, sismos, explosões em pedreiras, explosões nucleares, entre outras. Através de canais na atmosfera, os infrassons podem propagar-se por longas distâncias sofrendo pouca atenuação. Desde o início do século XXI, os infrassons têm vindo a ser aplicados na monitorização de diversos tipos de eventos acústicos, tanto para aplicações militares como civis e científicas. A história geológica das ilhas dos Açores tem registado importantes eventos sísmicos e vulcânicos, por isso, futuros eventos eruptivos dos seus vulcões ativos são expectáveis. Localizado no meio do Atlântico Norte, o arquipélago é uma excelente plataforma para desenvolver uma rede regional de monitorização por infrassons. A instalação de arrays de infrassons em caso de qualquer emergência, como a crise sismovulcânica de 2022 do Sistema Vulcânico Fissural de Manadas na Ilha de São Jorge, foi uma mais-valia para testar as redes de monitorização existentes do CIVISA/IVAR, particularmente para identificar sinais precursores da atividade vulcânica através da deteção de eventos sismo-acústicos, bem como uma ferramenta indispensável para monitorizar uma possível atividade eruptiva. De igual modo, o IVAR é responsável pela operação e manutenção da estação de infrassons IS42 do IMS, localizada na Ilha da Graciosa, e que desempenha um papel importante na deteção diversas fontes de infrassons no arquipélago dos Açores e globalmente. Assim sendo, a sua colaboração com outros arrays de infrassons torna-se fundamental em casos como o da crise de São Jorge relativamente ao array SJ1. No entanto, antes instalação de qualquer array portátil de infrassons, devem ser avaliados e selecionados os locais com as melhores condições gerais, sobretudo com uma boa razão entre sinal e ruído. Portanto, este trabalho de investigação adaptou as metodologias conhecidas para os chamados site surveys direcionados para a instalação de arrays portáteis de infrassons nos Açores, hipotecando para isso cenários eruptivos nos vulcões centrais ativos nos Açores como fonte de infrassons de referência. Todas as etapas dos site surveys foram aqui detalhadas, nomeadamente (1) a seleção preliminar, (2) a avaliação in situ dos sítios pré-selecionados, que só foi possível na Ilha de São Miguel, e (3) o teste de sinal e consequente seleção final. Esta última etapa foi realizada na Ilha de São Jorge, dada a oportunidade que surgiu com a crise sismovulcânica. Assim, essa mesma metodologia foi adaptada para o Sistema Vulcânico Fissural de Manadas, tendo-se instalado o array SJ1 de modo a colaborar com as outras redes de monitorização, especialmente a sísmica, na deteção de eventos sismo-acústicos e, na eventualidade do início de atividade eruptiva.