Descarga submarina de água subterrânea e fluxos associados ao longo da costa de Kanyakumari, Índia, usando traçador de radônio e abordagem de balanço de massa de nutrientes

Água Doce Oculta Sob as Ondas

Ao longo de muitas costas, incluindo a ponta sul da Índia, grandes quantidades de água doce vazam silenciosamente para o mar através do leito marinho. Esse fluxo invisível, chamado descarga submarina de água subterrânea, pode transportar nutrientes que sustentam a vida — mas também poluição — da terra para o oceano. O estudo por trás deste artigo foca a costa de Kanyakumari, onde o Mar Arábico encontra o Oceano Índico, e mostra como rastrear um gás natural presente na água ajuda a revelar onde esse fluxo oculto ocorre, quão intenso é e o que isso significa para os ecossistemas costeiros e a segurança hídrica local.

Uma Costa Onde Três Mares se Encontram

O distrito de Kanyakumari, no ponto mais ao sul da Índia, combina promontórios rochosos, praias arenosas e estuários ricos apoiados por rios e áreas alagadas. Recebe chuvas sazonais intensas tanto das monções sudoeste quanto nordeste, que recarregam os aquíferos subterrâneos. Abaixo da superfície, camadas de rocha intemperizada, areia e argila armazenam água subterrânea usada para consumo e irrigação. Mas parte dessa água nunca chega a poços ou rios; em vez disso, ela infiltra-se diretamente no mar através de sedimentos costeiros porosos. Como essa troca ocorre fora de vista, entendê‑la é crucial para uma região que já enfrenta escassez de água subterrânea, intrusão de água salgada e aumento da poluição proveniente da agricultura, esgoto e indústria.

Usando um Gás Natural como Rastreador

Para medir o fluxo oculto de água subterrânea para o mar, os pesquisadores utilizaram o radônio‑222, um gás radioativo que se forma naturalmente em rochas e solos. A água subterrânea incorpora radônio à medida que percorre minerais subterrâneos, por isso normalmente contém muito mais radônio do que a água do mar de superfície. Coletando água de poços internos e de água de poro nas areias das praias durante marés altas e baixas, e antes e depois da estação das monções, a equipe mediu os níveis de radônio juntamente com a química básica da água e nutrientes-chave. Em seguida, aplicaram um “balanço de massa” de radônio — um exercício de contabilidade que pesa todas as fontes e perdas de radônio — para estimar quanta água subterrânea deve estar vazando para as águas costeiras para explicar as concentrações observadas.

Pulsos Sazonais de Água Subterrânea e Nutrientes

As medições revelaram que o radônio na água subterrânea foi de uma a duas ordens de magnitude maior do que na água do mar próxima, confirmando que o surgimento por baixo é a principal fonte de radônio ao longo dessa costa. Usando a abordagem de balanço de massa, a equipe constatou que a descarga submarina de água subterrânea variou de cerca de 0,01 a quase 1 metro cúbico por metro quadrado de leito marinho por dia, com valores maiores após as chuvas de monção. A recarga pós‑monção eleva os níveis e a pressão da água subterrânea, o que empurra mais água para o mar. Ao mesmo tempo, a química mostrou que áreas com alto radônio e baixo teor de sal sinalizam entradas de água subterrânea mais doce, enquanto alto teor de sal e radônio menor indicam zonas onde a água do mar está apenas circulando para dentro e fora do sedimento.

Alimento para a Vida — e Combustível para Florescimentos

Além do radônio, os pesquisadores acompanharam as formas dissolvidas de nitrogênio, fósforo e sílica — nutrientes que alimentam a vida marinha. Eles descobriram que esses nutrientes são geralmente mais concentrados na água subterrânea do que na água do mar superficial, e que sua entrega ao oceano através da água subterrânea muda com as estações. Antes da monção, quando a diluição é menor, a água subterrânea carregava relativamente mais nitrogênio dissolvido e sílica, aumentando o risco de que essas entradas possam ajudar a desencadear florescimentos de algas ou condições de baixo oxigênio em águas costeiras. Após a monção, o fluxo mais forte de água subterrânea coincidiu com maior diluição, de modo que as concentrações de nutrientes na água descarregada eram menores, mesmo que o fluxo total de água fosse maior.

O Que Isso Significa para Costas e Comunidades

Em termos simples, este estudo mostra que o fundo do mar ao longo da costa de Kanyakumari funciona como uma fronteira com vazamentos, onde água doce subterrânea — às vezes limpa, às vezes poluída — entra de forma contínua no mar. Usando o radônio como uma marca invisível, os autores mapearam onde esse vazamento é mais intenso, como ele muda entre as estações seca e chuvosa e como fornece nutrientes que podem tanto sustentar as teias alimentares marinhas quanto, em excesso, prejudicá‑las. Seus resultados sugerem que gerir a qualidade da água costeira em regiões influenciadas pela monção não pode contar apenas com rios e escoamento superficial; deve também levar em conta o que acontece sob a areia. Um controle melhor de fertilizantes, efluentes e bombeamento de água subterrânea no interior moldará diretamente a saúde do oceano costeiro em alto mar.

Citação: George, A.K., Gandhi, M.S., Muthukumar, P. et al. Submarine groundwater discharge and associated fluxes along the Kanyakumari coast of India using radon and nutrient mass balance approach. Sci Rep 16, 8655 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37950-9

Palavras-chave: descarga submarina de água subterrânea, aquíferos costeiros, traçador radônio, fluxo de nutrientes, Mar Arábico