DGEO - Dissertações de Mestrado / Master Thesis
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Dissertação de Mestrado. Nível intermédio de uma dissertação (4 ou 5 anos de estudo). Contempla também dissertações do período pré-Bolonha para graus académicos que agora são reconhecidos como grau de mestre.
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- Águas minerais da ilha de São Miguel (Açores) : caracterização hidrogeológica e implicações para a monitorização vulcanológicaPublication . Freire, Pedro Artur Teles; Cruz, José Virgílio de Matos FigueiraA origem vulcânica dos Açores explica a existência de abundantes recursos hidrominerais, com emergências disseminadas por quase todo o arquipélago, com principal incidência em São Miguel. Estas águas apresentam uma elevada variabilidade de tipos químicos e de magnitude de mineralização, em virtude das influências sofridas até à emergência, e correspondem na maioria a descargas de aquíferos de altitude em vulcões activos. As primeiras referências a estas águas surgem nas primeiras crónicas relativas aos Açores e desde cedo foram utilizadas devido as suas propriedades minero-medicinais. O ressurgimento da importância dos recursos hidrominerais justifica um esforço redobrado na caracterização dos mesmos e na preservação dos seus dados analíticos para fins científicos. Desta forma o presente trabalho vai ao encontro destas premissas, apresentando a seguinte estrutura: O primeiro capítulo visa enquadrar teoricamente o tema da vigilância vulcânica, através de uma descrição sumária das respectivas técnicas (geofísicas, geoquímicas e geodésicas). Especial realce é dado à monitorização hidrogeoquímica, com vista à criação de uma linha de base que representa a actividade em dormência dos vulcões em estudo. O segundo e o terceiro capítulos são dedicados à caracterização da área em estudo e à discussão genérica das descargas minerais disseminadas na ilha de São Miguel, em termos geográficos, vulcanológicos e hidrogeológicos. O quarto capítulo apresenta a recolha e validação efectuada dos dados hidrogeoquímicos históricos, importantes para o conhecimento actual acerca da composição das águas minerais em São Miguel. O quinto capítulo refere-se ao desenvolvimento de uma base de dados hidrogeoquímicos denominada HYDROVULC. Nele descreve-se a estrutura física da mesma e as dificuldades no tratamento da informação proveniente da exaustiva pesquisa bibliográfica, particularmente ao nível da uniformização da nomenclatura e das unidades dos parâmetros físico-químicos. Por último, no capítulo seis, abordam-se os resultados analíticos de elementos maiores, menores e em traço em águas minerais na ilha de São Miguel, obtidos nas campanhas de campo que decorreram entre 2005 e 2006, perspectivando-se a identificação dos processos modificadores da composição química. A importância destes resultados para a vigilância vulcânica em São Miguel é discutido através da apresentação de diversos casos de estudo, nomeadamente os pontos de água mineral denominados de Ladeira Velha, Caldeiras da Ribeira Grande, Lombadas, Água Azeda, Caldeira Grande, Caldeira da Lagoa das Furnas e Torno.
- Águas minerais em São Miguel (Açores) : perceção pública da sua génese e ocorrênciaPublication . Pereira, Hugo Castro; Cruz, José Virgílio de Matos Figueira; Coutinho, Rui Moreira da Silva; Rego, Isabel Estrela[...]. No que respeita à utilização das águas minerais nos Açores, salienta-se a balneoterapia, para o tratamento de doenças reumáticas, de pele e de circulação sanguínea; o engarrafamento para consumo humano; a peloterapia, com uso de lamas das fumarolas para efeitos medicinais; monitorização hidrogeoquímica, para efeitos de prevenção sismovulcânica e a produção de energia geotérmica, nas Centrais Geotérmicas do Pico Vermelho e da Cachaço-Lombadas. De modo a avaliar o conhecimento sobre a génese e ocorrência das águas minerais na Cidade da Ribeira Grande e na Freguesia das Furnas, realizou-se um inquérito à população. Os resultados obtidos revelam que os inquiridos mais idosos mostram um excelente conhecimento dos usos dados às águas minerais no passado, embora seja incipiente a distinção entre as águas minerais e a da rede pública. [...].
- Águas termais e termalismo em São Miguel, AçoresPublication . Graff, Anoukis Juliette Lourenço; Coutinho, Rui Moreira da Silva; Albergaria, Isabel Soares; Cruz, José Virgílio de Matos FigueiraA presença de vulcanismo ativo no arquipélago dos Açores, mais propriamente na ilha de São Miguel, associada com as características climáticas das ilhas, explica a existência de uma intensa atividade hidrotermal, manifestada através de fumarolas e vários tipos de águas minerais, gasocarbónicas e termais. Algumas destas águas foram desde cedo utilizadas com finalidade medicinal. Esta dissertação tem por objetivo caraterizar a história do termalismo na Europa e em Portugal, e caracterizar a formação geológica, justificando a ocorrência de fenómenos vulcânicos nas zonas em estudo, para compreendermos mais facilmente a evolução histórica, social, arquitetónica e patrimonial das estâncias termais das zonas de estudo da ilha de São Miguel; por fim, analisar as potencialidades atuais das estâncias termais no âmbito do turismo de saúde e lazer. A mais relevante estância termal, situa-se no vale das Furnas, e é onde está centrada grande parte da história termal da ilha de São Miguel. É no Vale das Furnas que se encontram vários espaços com finalidades termais como por exemplo os Banhos Novos (atual Boutique Hotel Spa), a Poça da Dona Beija, a Poça da Silvina (ou lava-pés) e o tanque termal do Parque Terra Nostra. Por fim, na Ribeira Grande há um edifício datado do início do Século XIX conhecido como “Banhos da Coroa”; e na Ladeira da Velha, existem umas ruínas de umas pequenas termas da primeira metade do século XX, onde também existiu uma fábrica de engarrafamento de água mineral de que há registos fotográficos da década de 1950. No vulcão das Sete Cidades, existe a estância termal da Ferraria, recentemente modificada aproveitando as instalações ali existentes.
- Análise da capacidade de resposta, transporte e evacuação: contribuição para o estudo do risco vulcânico no concelho de Ponta DelgadaPublication . Silva, Linda Inês Fortuna Tavares; Pacheco, José Manuel Rodrigues; Viveiros, Maria de Fátima BatistaOs principais perigos naturais que têm afetado o arquipélago dos Açores ao longo da sua história são os geológicos (essencialmente sismos, erupções vulcânicas, emissões gasosas e movimentos de vertente) e os hidrometeorológicos (cheias e inundações). Nos últimos 600 anos foram contabilizadas, neste arquipélago, 28 erupções vulcânicas que resultaram em cerca de 250 fatalidades, para além de danos materiais. Estes acontecimentos destacam a importância de se estudar os diferentes tipos de perigos e de se desenvolverem planos de ação para uma melhor capacidade de resposta, e assim, mitigar o risco. A definição de planos de evacuação para a freguesia de Arrifes (concelho de Ponta Delgada, ilha de São Miguel, Açores), tendo como base um cenário de erupção vulcânica do tipo havaiana e/ou estromboliana, constitui o foco do presente trabalho. O estudo centra-se no Sistema Vulcânico Fissural dos Picos (SVFP), uma das sete unidades vulcanológicas que formam a ilha de São Miguel. O SVFP é caraterizado pela presença de cones de escórias e escoadas lávicas basálticas (s.l.). Neste sentido, o cenário de erupção vulcânica selecionado é do tipo havaiana/estromboliana com desenvolvimento de uma escoada lávica com impacto na zona sul (S) da freguesia de Arrifes. A seleção do melhor percurso de evacuação na iminência de uma erupção vulcânica considera a existência de três cenários relativamente à capacidade dos pontos de encontro, nomeadamente: (1) ausência de restrições; (2) com uma restrição de 250 veículos; e (3) com uma restrição de 150 veículos por ponto de encontro. Os cenários desenvolvidos possibilitam também quantificar o tempo necessário para evacuar a população, com pressuposto que a mesma ocorreria durante o período noturno. A modelação é efetuada com recurso ao software ArcGIS® e utilizam-se os dados do edificado e da população da freguesia de Arrifes (carta militar da ilha de São Miguel (2002) à escala 1:25 000, Instituto Nacional de Estatística de Portugal), assim como os pontos de encontro estabelecidos no Plano Municipal de Emergência de Proteção Civil de Ponta Delgada (PMEPCPDL) de 2014. As ferramentas de Network Analysis (Closest Facility e Location-Allocation) permitem efetuar a análise do percurso entre as habitações e os pontos de encontro. A análise da informação decorrente da aplicação das ferramentas supramencionadas permite o cálculo do tempo total de evacuação da zona S de Arrifes para os três cenários explorados neste estudo. O congestionamento das estradas a um terço e a dois terços da sua capacidade é também avaliado para cada um dos cenários. Os resultados obtidos demonstram que, independentemente do congestionamento, a aplicação das restrições no número de veículos nos pontos de encontro permite uma evacuação total mais eficaz. Dos cenários considerados, o mais eficiente é o que impõe uma limitação de 150 veículos por ponto de encontro, porque promove uma maior dispersão da população, diminuindo o tempo total de evacuação (um máximo de 39 minutos, com congestionamento de dois terços da estrada). A metodologia desenvolvida possibilita avaliar a eficácia da evacuação e caracterizar as suas diversas rotas, assim como quantificar as solicitações dos diferentes pontos de encontro e, ainda, estimar a importância ou irrelevância de alguns. Esta metodologia constitui uma ferramenta útil para a gestão de crises, quer durante as fases de preparação, quer nas fases de reposta.
- Análise de estabilidade do talude do Salto do Fojo com recurso a métodos determinísticosPublication . Bolarinho, Regina Maria Paiva; Gaspar, João Luís Roque Baptista; Marques, Rui Tiago Fernandes[...]. Com base no trabalho de campo efetuado e na leitura de trabalhos foi definida uma escala estratigráfica geral para o talude do Salto do Fojo baseada na identificação de cinco camadas geológicas principais: A - constituída por material pomítico de queda intercalado com níveis com elevada concentração de líticos; B - constituída por um ignimbrito; C - constituída por uma escoada lávica basáltica; D - constituída por um ignimbrito; e E - composta por material pomítico de queda, com níveis de intercalação entre lapilli e cinzas, caraterísticos das erupções mais recentes do Vulcão das Furnas. A aplicação de métodos de base física no domínio da previsão de movimentos de vertente, nomeadamente através da articulação de modelos geotécnicos, deve ser suportada pelo estudo exaustivo e rigoroso dos parâmetros geotécnicos. Neste trabalho, foi realizada a caracterização geotécnica das cinco camadas geológicas constituintes do Salto do Fojo, cujos resultados foram incorporados na análise de estabilidade clássica, recorrendo a modelos de estabilidade. [...].
- Análise de ruído sísmico para a otimização da instalação de estações sísmicas de banda larga na ilha de S. MiguelPublication . Arruda, Rodrigo Sousa; Ferreira, Teresa de Jesus Lopes; Silva, Rita Alexandra Ávila MeloLocalizado no oceano Atlântico Norte, o arquipélago dos Açores é composto por nove ilhas de origem vulcânica, distribuídas por três grupos geográficos (Ocidental, Oriental e Central), numa área de confluência de três placas litosféricas: as placas Norte-Americana, Euroasiática e Africana. Como consequência deste enquadramento, o arquipélago é palco de uma elevada sismicidade e frequentes manifestações vulcânicas, que são registadas deste o seu povoamento. Dada esta atividade, torna-se imprescindível a monitorização dos sistemas vulcânicos e sísmicos ativos, sendo que a entidade responsável por esta monitorização é o Centro de Informação e Vigilância Sismovulcânica dos Açores (CIVISA). Atualmente esta entidade possui uma rede de monitorização sísmica composta por 36 sensores de curto período, distribuídos por sete das nove ilhas do arquipélago. Neste contexto, e face à contínua evolução dos equipamentos de monitorização e devido às limitações de resolução/configuração da rede de monitorização, o CIVISA decidiu melhorar as capacidades da rede através da instalação de estações sísmicas de banda larga. Este tipo de estações é caracterizado pela sua elevada sensibilidade numa ampla gama de frequências. No entanto, a máxima rentabilização destas capacidades está dependente das condições do local em que as estações são instaladas. Desta forma, foi utilizado o método de McNamara e Buland (2004), que procura quantificar os níveis de ruído registados em cada estação, de forma a verificar as condições do local. Como tal, inicialmente, utilizou-se o mesmo método para verificar os níveis de ruído registados pela rede do CIVISA, estabelecendo um nível de base para os níveis de ruído registados pelas estações permanentes, permitindo ainda verificar a proveniência dos diferentes tipos de ruído, bem como os seus comportamentos em função de diferentes períodos sazonais e/ou diários, e em função da frequência/período dos mesmos. Assim, foram instaladas estações de banda larga em diferentes abrigos sísmicos de forma provisória, sendo os dados resultantes utilizados para verificar os níveis de ruído em cada local e verificar a influência do desenho das caves sísmicas no nível de ruído registado. No geral, verificou-se que as estações instaladas na ilha apresentam níveis de ruído elevados, resultantes da atividade humana, oceânica e atmosférica. Apesar disso, foi possível selecionar três locais com as condições necessárias para albergar uma estação sísmica de banda larga, sendo ainda possível a recomendação de medidas capazes de reduzir os níveis de ruído das estações resultantes dos processos mencionados, aplicadas quer nos sensores sísmicos, como na construção de abrigos sísmicos, pretendendo com isso aumentar a qualidade dos dados. Para além disto, a documentação deste processo servirá como linha de orientação para facilitar estudos futuros semelhantes ou estudos que utilizem os dados provenientes das estações utilizadas.
- Aplicações de técnicas de deteção remota na monitorização de áreas de desgaseificação em São Miguel (Açores, Portugal)Publication . Uchôa, Jéssica Garcia; Gil, Artur José Freire; Viveiros, Maria de Fátima BatistaO enquadramento geodinâmico dos Açores, para além de propiciar intensa atividade sísmica e vulcânica, caracteriza-se pelo seu vulcanismo secundário, através da presença de fenómenos de desgaseificação como os campos fumarólicos, desgaseificação difusa, nascentes de água termal e de água gasocarbónica. Em 2010, após a perfuração de um poço para exploração de energia geotérmica no flanco N do Vulcão do Fogo, na ilha de São Miguel, surgiu uma nova área de desgaseificação acompanhada de anomalia térmica com temperaturas máximas de 100ºC. Essa anomalia tem um importante papel para os estudos de anomalias térmicas nos Açores com recurso a imagens de satélite, considerando que esta foi a primeira área de desgaseificação conhecida a surgir no arquipélago desde o lançamento dos satélites MODIS, Landsat e ASTER. O presente trabalho tem como objetivo demonstrar as capacidades e limitações dos sensores orbitais atualmente disponíveis para a deteção de alterações nos valores de temperatura à superfície. Foi avaliada a pertinência do uso de imagens diurnas para identificação de anomalias térmicas recorrendo aos sensores MODIS, Landsat e ASTER, com base na série histórica dos valores medidos. Foi utilizada a plataforma Google Earth Engine (GEE) para extrair valores de Land Surface Temperature (LST) dos produtos MODIS e Landsat, e de temperatura de brilho (TB) do ASTER. Foram comparados os valores do pixel incidente e da temperatura do solo a 30 cm de profundidade medida in situ na área abrangida pelas quatro estações permanentes de medição de fluxo de CO2 localizadas na ilha de São Miguel, nomeadamente duas no Vulcão do Fogo e duas no Vulcão das Furnas. O sensor MODIS, apesar da sua baixa resolução espacial (1 km), apresentou a maior correlação. Deste modo, tentou-se também avaliar os fatores com influência nos valores obtidos com uso de imagens orbitais, comparando-se os valores medidos com a temperatura do ar no momento da passagem do satélite. A correlação foi sempre positiva para todos os satélites, sendo a menor correlação (r = 0,65) obtida com o ASTER e a maior (r = 0,93) com o Landsat. A análise espacial de anomalias térmicas permitiu identificar á área de desgaseificação que se expandiu na zona envolvente ao poço RG4 a partir de 2010. Nesta análise, a estatística espacial de cada imagem é realizada de forma a avaliar a sensibilidade dos sensores para períodos diurnos (Landsat) e noturnos (ASTER). Os resultados obtidos revelam que o uso de imagens com infravermelho térmico (TIR) noturnas são as mais adequadas e uma importante ferramenta para a monitorização de anomalias térmicas de baixa temperatura (inferiores 100ºC) como as que ocorrem no arquipélago dos Açores. Os sensores orbitais disponíveis atualmente demonstraram-se viáveis para a monitorização de anomalias térmicas em larga escala, contudo, fatores como a resolução espacial, período do dia de captura da imagem e a cobertura de nuvens podem dificultar a identificação de anomalias térmicas que possam vir a surgir. Assim, o uso de drones equipados com sensores térmicos TIR tende a ser a alternativa mais viável de curto prazo para a monitorização remotas de anomalias térmicas no arquipélago dos Açores, associando alta resolução espacial e temporal e operacionalização abaixo das nuvens, mitigando esse constrangimento frequente no arquipélago.
- Avaliação da aplicação de dados SAR (Sentinel-1) para a monitorização de erupções vulcânicas : caso de estudo da erupção do Vulcão do Fogo (2014/2015), Cabo VerdePublication . Tiengo, Rafaela de Paula; Pacheco, José Manuel Rodrigues; Gil, Artur José FreireO arquipélago de Cabo Verde é composto por 10 ilhas, tendo sido a Ilha do Fogo palco da última erupção ocorrida neste país. Contando com uma população de cerca de 37000 habitantes, torna-se fundamental compreender o comportamento das erupções vulcânicas do passado e implementar técnicas de monitorização remota que possam mitigar riscos e apoiar a gestão de crises. A erupção no Vulcão do Fogo que teve início em novembro de 2014 foi o primeiro evento eruptivo captado pelo satélite Sentinel-1A, lançado a 3 de abril de 2014. O presente trabalho procurou complementar estudos anteriores, apresentando as potencialidades que o uso de dados de radar de abertura sintética Sentinel-1 oferecem para a monitorização de áreas vulcânicas, contribuindo para o reforço do conhecimento atual cujo objetivo fundamental é o apoio à decisão na gestão de crises, através da deteção e análise de anomalias existentes no sistema. Para tal, foram gerados interferogramas com imagens de datas anteriores, de durante, e posteriores ao evento eruptivo. Foram apresentadas, testadas e avaliadas diferentes abordagens metodológicas (baseadas em técnicas InSAR), usando produtos SLC e GRD do Sentinel-1, aplicadas à erupção de 2014/2015 do Vulcão do Fogo (Cabo Verde). Foram identificadas as respetivas vantagens e desvantagens, mais-valias e constrangimentos associados à utilização destes dados. Na generalidade, os resultados obtidos usando ambos os tipos de dados do Sentinel-1 corroboraram os resultados e conclusões de trabalhos anteriormente publicados que usaram técnicas de deteção remota no estudo e análise deste evento eruptivo. No caso dos produtos derivados de dados do tipo SLC, por serem dados com maior complexidade e tamanho, apresentam maiores e distintas possibilidades de análises, tais como a coerência interferométrica e o cálculo de deformação superficial do solo. No entanto, ao usar o software SNAP da ESA no processamento de dados SLC do Sentinel-1, a fiabilidade e robustez dos resultados obtidos acaba por estar muito dependente de dados externos de entrada, como o Modelo Digital de Elevação da Ilha do Fogo obtido através da missão SRTM, que apresenta falhas em zonas relevantes da área de estudo. No que diz respeito ao uso de produtos do tipo GRD, foi demonstrado que estes dados podem constituir um importante contributo para uma monitorização de eventos vulcânicos em tempo quase-real, por serem arquivos menos pesados e complexos que os dados SLC, e por serem disponibilizados já na forma pré-processada, requerendo, portanto, menor capacidade computacional (um constrangimento relevante em momentos de crise). No entanto, esse produto não inclui informações de fase, diminuindo o seu potencial de análise quando comparado com os dados de tipo SLC. Entretanto, foi demonstrado o elevado potencial do uso destes dados GRD para a deteção de alterações na superfície do solo usando os mesmos cenários temporais (antes, durante e após o evento eruptivo). As análises efetuadas permitem concluir que, apesar da menor sensibilidade dos dados GRD em áreas com rugosidades semelhantes, este produto se apresenta como uma alternativa viável para monitorização de eventos eruptivos em tempo quase-real, especialmente quando associados ao uso de ferramentas de processamento em nuvem como a plataforma do Google Earth Engine.
- Avaliação de Impactes Ambientais dos Processos Erosivos Costeiros no Setor Rabo de Peixe- Ribeira Grande, ilha de S. Miguel, AçoresPublication . Botelho, Ana Rita Moniz; Trota, António Pereira NevesA Região Autónoma dos Açores, constituída por ilhas e ilhéus, apresenta uma extensa faixa costeira, sendo, por isso, alvo privilegiado da ação erosiva marinha, do oceano Atlântico. Dependendo das características geológicas das formações costeiras, da tipologia da agitação marítima e da orientação e morfologia da orla costeira, a ação erosiva pode ser intensificada. Estas zonas são frequentemente habitadas e ocupadas por infraestruturas, tais como estradas e portos. O recuo da linha de costa causado pela ação erosiva resulta na destruição dos terrenos emersos e das infraestruturas que os ocupam, dando origem, por vezes, a fortes impactes ambientais, nomeadamente os de cariz económico e social. A aposta na gestão integrada da componente ambiental contribui para a diminuição ou eliminação de impactes ambientais adversos, assim como na melhoria da qualidade de vida das pessoas e na prevenção de riscos. Este trabalho tem como objetivo o estudo da evolução dos processos de erosão costeiros recentes, praia e arriba, no setor Rabo de Peixe – Ribeira Grande, para um período de análise de 11 anos (2006 – 2017), e a avaliação dos impactes ambientais resultantes desses processos, nomeadamente a contabilização das habitações e as infraestruturas demolidas, assim como proceder ao cálculo da área costeira perdida e a taxa de recuo associada. Em síntese, os resultados obtidos apontam, numa frente costeira de 13,2 km e numa faixa de 563.503 m2, para uma perda total de 279 edifícios entre 2006 e 2017, sendo que mais de 50% deste valor corresponde a habitações. A freguesia de Rabo de Peixe foi aquela onde se verificou a maior perda de habitações junto ao litoral, cerca de 137, parte delas associada à perda de área costeira de 9.289 m2, o que corresponde a um recuo médio da frente costeira de 1,41 m em 11 anos e uma taxa de recuo média de 0,13 m/ano. Os restantes setores de arriba analisados apresentam perdas de edificado menos expressivas. Os impactes ambientais negativos sociais e económicos para a área de estudo são muito significativos para o curto período em avaliação, 2006-2017. Assumindo que um valor atual de 106 euros por metro quadrado da área, estimam-se perdas de 2.014.424 euros, apenas considerando a área perdida. Estes impactes irão muito provavelmente ser agravados com as alterações climáticas, nomeadamente pelo aumento da agitação marítima e pela subida do nível médio das águas do mar. Entre as medidas mais eficazes para mitigar os efeitos dessas alterações climáticas referem-se o ordenamento do território, nomeadamente a proibição de novas edificações e a deslocalização de pessoas das zonas de perigo, e a execução de obras de reforço costeiro, designadamente as obras aderentes.
- Avaliação de variações sazonais em zonas de desgaseificação difusa no vulcão das Furnas : implicações em termos de monitorização sismovulcânicaPublication . Eleutério, Joana Pacheco; Ferreira, Teresa de Jesus Lopes; Viveiros, Maria de Fátima BatistaO Vulcão das Furnas é um dos três vulcões centrais activos da ilha de São Miguel e apresenta várias manifestações de vulcanismo secundário, nomeadamente campos fumarólicos, nascentes de águas termais e gasocarbónicas e ainda zonas de desgaseificação difusa através dos solos. Os principais gases libertados nas áreas de desgaseificação difusa são o CO2 e o ²²²Rn. Vários estudos realizados em diversas áreas de desgaseificação têm demonstrado que, para além das propriedades físicas do solo, também as variáveis meteorológicas podem influenciar a emissão dos gases a partir dos solos, favorecendo ou inibindo a sua libertação. Alguns desses estudos identificaram variações sazonais e/ou diárias na emissão de CO2. O presente trabalho pretende complementar os trabalhos realizados anteriormente no Vulcão das Furnas relacionados com a desgaseificação difusa de CO2, tendo como principal objectivo confirmar a existência de variações sazonais no fluxo de CO2. Deste modo, foram (1) analisados os dados temporais das duas estações permanentes de fluxo de CO2 instaladas no Vulcão das Furnas, (2) realizadas quatro campanhas de detalhe no campo fumarólico da freguesia das Furnas e (3) efectuadas oito campanhas ao longo de um perfil definido entre a Lagoa das Furnas e a Ribeira dos Tambores. [...].