Levantamento dos níveis de radioatividade natural em águas do alto Vale do Ribeira à planície costeira do litoral sul do Estado de São Paulo

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Jesus, Sueli Carvalho de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cananéia; Iguape; Ra-226; Ra-228; SGD
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85131/tde-29082011-131624/

As trocas complexas de água salgada, água subterrânea e água de superfície que ocorrem na região costeira afetam diretamente os ciclos biogeoquímicos globais e a aplicação de traçadores isotópicos, dentre eles radionuclídeos naturais das séries radioativas do U e do Th, se apresenta como uma ferramenta poderosa para se rastrear fontes e sumidouros de elementos-traço e nutrientes nestes ecossistemas. O comportamento único do Ra utilizado para estimar a contribuição destes fluxos é observado no estuário subterrâneo, uma zona de mistura entre a água doce subterrânea e a água salgada nos aqüíferos costeiros. Nas séries naturais de decaimento radioativo do U e do Th há quatro isótopos naturais de Ra: 223Ra (t1/2 = 11,4 d), 224Ra (t1/2 = 3,7 d), 228Ra (t1/2 = 5,7 a) e 226Ra (t1/2 = 1.600 a). As meias-vidas destes isótopos correspondem bem com a duração de muitos processos costeiros. Todos estes isótopos derivam do decaimento de um isótopo de Th precursor, que está fortemente ligado ao material particulado. Devido ao Ra ser mobilizado no ambiente marinho, os sedimentos constituem uma fonte contínua dos isótopos de Ra para as águas estuarinas em taxas estabelecidas por suas constantes de decaimento. As atividades dos isótopos de Th nos sedimentos e o coeficiente de distribuição do Ra entre os sedimentos e a água, determinam a entrada potencial de cada isótopo de Ra para um dado ambiente aquático. Como o 228Ra é regenerado mais rapidamente do que o 226Ra, estuários com altas taxas de atividade 228Ra/226Ra na água devem ter um alto grau de troca com os sedimentos na região costeira ou com a água subterrânea drenando próximo a ela. Esta informação é útil para elucidar a contribuição de sistemas estuarinos para a troca de elementos-traço, N, P e C na zona de mistura. As funções fonte combinadas para o Ra na área costeira incluem a sua entrada a partir dos rios nas formas dissolvida e particulada, das suas concentrações dissolvidas no oceano, da dessorção dos sedimentos costeiros e da água subterrânea. A importância relativa de cada uma destas fontes é geralmente uma função da hidrogeologia específica de cada local e do ambiente no qual as amostras foram coletadas em relação ao gradiente de salinidade (extensão da mistura de água doce/ água salgada). Desta forma, os isótopos de Ra fornecem informações fundamentais a respeito da interação dos sedimentos, água subterrânea e águas estuarinas. Neste projeto, a distribuição de isótopos naturais de Ra foi estudada em amostras de águas de superfície, subterrâneas e estuarinas coletadas nas estações seca e chuvosa (2009 - 2010) na região do Vale do Ribeira, litoral sul do Estado de São Paulo. O inventário permitiu utilizá-los como traçadores de descargas fluvial e subterrânea para o complexo estuarino-lagunar de Cananéia/Iguape. As trocas complexas da água subterrânea/água de superfície na bacia do Rio Ribeira de Iguape, assim como os fluxos de vários constituintes para o complexo estuarino-lagunar de Cananéia/Iguape ainda são ainda componentes pouco conhecidos nos balanços hídrico e de materiais no cenário de interesse. Os resultados obtidos mostraram que há uma predominância do isótopo de 228Ra em todas as amostras analisadas, embora as concentrações detectadas tanto no Alto Vale do Ribeira como ao longo da Planície Costeira indiquem que estes resultados representam níveis naturais de fundo, denotando pequena ou mínima intervenção humana. Nas amostras coletadas ao longo do Rio Ribeira de Iguape e nos estuários de Cananéia e de Iguape, as maiores concentrações dos isótopos de Ra foram observadas nas águas de fundo, indicando a difusão do 228Ra dos sedimentos recentemente depositados como uma fonte potencial das concentrações aumentadas deste isótopo em relação aos demais. As concentrações dos isótopos de meias-vidas curtas foram negligenciáveis, em sua maior parte menores que o limite inferior de detecção do método. Os fluxos de Ra para o sistema na Barra de Cananéia é fortemente influenciado pelas correntes e canais de maré, que modulam o aumento ou diminuição das concentrações de Ra em resposta direta ao respectivo aumento e diminuição da salinidade das águas. No estuário de Iguape e nas estações hidroquímicas realizadas no Rio Ribeira do Iguape observou-se uma correlação linear entre a quantidade de material em suspensão (MES) e o aumento da concentração de 228Ra. Quando se avaliam qualitativamente as diferenças entre o comportamento dos dois isótopos de Ra de meias-vidas longas, as concentrações de 226Ra não apresentaram distribuição idêntica aquelas do 228Ra. Isto demonstra um aporte negligenciável advectivo das águas intersticiais dos sedimentos e subterrâneas para o cenário de interesse. Os fluxos dominantes de elementos-traço, radionuclídeos e nutrientes tem suas maiores fontes centradas no compartimento fluvial, sedimentos e material em suspensão.