Métodos geofísicos e de decisão multi‑critérios para delimitar potencial aquífero em terrenos costeiros: um estudo de Porto Sudão

Por que encontrar água oculta importa aqui

Em grande parte do leste do Sudão, a chuva é escassa, os rios ficam secos na maior parte do ano e mais pessoas se deslocam para as cidades fugindo de conflitos. Porto Sudão, uma cidade costeira em rápido crescimento no Mar Vermelho, depende agora fortemente da água subterrânea para beber, cozinhar e sustentar a indústria. No entanto, essa água está em sua maioria armazenada em fendas de rochas duras e em faixas estreitas de areia e cascalho, o que torna difícil e caro encontrá‑la apenas por meio de perfurações. Este estudo mostra como medições por satélite da gravidade da Terra, combinadas com mapeamento inteligente e ferramentas de decisão, podem indicar os locais mais promissores para buscar novos poços em e ao redor de Porto Sudão.

O desafio da água em uma cidade costeira seca

Porto Sudão situa‑se entre as íngremes Colinas do Mar Vermelho a oeste e uma planície costeira baixa a leste. Com apenas cerca de 200 milímetros de chuva por ano e evaporação muito alta, a água superficial é quase inexistente. As pessoas dependem da água subterrânea armazenada em dois tipos principais de reservatórios: depósitos aluviais rasos feitos de areia e cascalho ao longo de leitos de rios secos (wadis) e na planície costeira, e rochas de embasamento fraturadas mais profundas, formadas por material cristalino antigo e duro. Os aquíferos rasos podem fornecer boas quantidades de água doce, mas são vulneráveis à infiltração de água salina vinda do mar. As rochas fraturadas, comuns mais para o interior, retêm menos água e são difíceis de prever porque a água fica confinada em fendas estreitas e zonas intemperizadas.

Usando a gravidade para ver estruturas subterrâneas

Muitas das fraturas e falhas que conduzem a água subterrânea estão profundas abaixo da superfície e não deixam traços visíveis que satélites ou mapeadores de campo possam ver facilmente. Para revelá‑las, os pesquisadores recorreram a dados de gravidade por satélite, que registram pequenas variações na atração da Terra causadas por diferenças na densidade das rochas. Após corrigir esses dados pelos efeitos do terreno, separaram tendências profundas e suaves de anomalias rasas e mais acentuadas vinculadas a estruturas locais. Aplicando vários filtros de detecção de bordas e uma técnica chamada decomposição de Euler, traçaram redes de fraturas e falhas ocultas e estimaram suas profundidades. O resultado foi um mapa detalhado de lineamentos — longas zonas estreitas onde as rochas estão quebradas e potencialmente mais capazes de armazenar e transmitir água subterrânea.

Ponderando o que controla onde a água pode se acumular

A gravidade por si só não informa quanto água um local pode armazenar, então a equipe combinou esses dados com outros fatores que influenciam a recarga do aquífero. Usando um método chamado processo de hierarquia analítica, eles perguntaram: quais características importam mais para formar um aquífero útil? A geologia revelou‑se determinante, especialmente depósitos aluviais espessos com alta porosidade e permeabilidade. Padrões de precipitação, densidade de fraturas, disposição dos cursos d’água, uso do solo e declividade também foram avaliados e mapeados. Declives suaves e baixa densidade de cursos d’água foram favorecidos porque permitem que mais água da chuva infiltre no solo em vez de escoar. Áreas cobertas por árvores foram consideradas mais favoráveis do que zonas urbanas pavimentadas, que escoam a água rapidamente. Cada fator recebeu um peso numérico e foi combinado em um índice único que classifica a paisagem em potencial de água subterrânea baixo, médio ou alto.

Testando o mapa com dados reais do subsolo

Para verificar se o mapa era confiável, os pesquisadores o compararam com modelos bidimensionais do subsolo derivados dos mesmos dados gravimétricos, apoiados por informações de furos locais. Esses modelos mostraram a espessura das camadas aluviais e como a superfície da rocha de embasamento sobe e desce sob elas. Onde o novo mapa previu alto potencial aquífero — principalmente nas planícies costeiras orientais e ao longo dos principais wadis — a inversão gravimétrica revelou bacias profundas limitadas por falhas, preenchidas por areia e cascalho com mais de 25 metros de espessura, ideais para armazenar água. Em contraste, áreas ocidentais marcadas como de baixo potencial corresponderam a cobertura sedimentar fina ou ausente sobre embasamento rochoso acidentado, implicando em suprimentos pequenos e pouco confiáveis, confinados a fraturas.

O que isso significa para futuros poços e planejamento

Para não‑especialistas, a conclusão é que é possível produzir um mapa prospectivo de água subterrânea confiável em escala municipal sem perfurar centenas de furos de teste. Ao combinar dados gravimétricos de satélite, mapas básicos e uma ponderação transparente do que faz um bom aquífero, este estudo indica onde trabalhos de campo mais detalhados e perfurações de poços devem ser concentrados em torno de Porto Sudão. As zonas de alto potencial nas planícies aluviais são os melhores alvos iniciais, enquanto as áreas de embasamento a oeste ainda podem conter recursos locais, mas exigem verificações mais cuidadosas e específicas do sítio. A abordagem é econômica, repetível e adequada a outras regiões costeiras secas que enfrentam estresse hídrico similar, ajudando planejadores a transitar do achismo para um desenvolvimento aquífero baseado em evidências.

Citação: Mohammed, M.A.A., Daoud, A.M.A., Kazem, M.M. et al. Geophysical and multi-criteria decision methods for delineating groundwater potential in coastal terrains: a study from Port Sudan. Sci Rep 16, 5497 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35127-y

Palavras-chave: águas subterrâneas, Porto Sudão, mapeamento gravimétrico, aquífero, escassez de água