A subsidência, nome dado ao rebaixamento gradual da superfície terrestre, afeta cidades de diferentes regiões do mundo. Em Jacarta, na Indonésia, por exemplo, algumas áreas afundam mais de 10 centímetros por ano, contribuindo para os planos de realocação da capital. Em Tianjin, na China, o problema também é expressivo: a cidade abriga cerca de 15 milhões de pessoas e enfrenta um processo de subsidência que pode ampliar significativamente a exposição da população às inundações.
O fenômeno também foi observado em cidades de San Diego, nos Estados Unidos, a diferentes regiões do Irã. Na Nova Zelândia, estudos recentes indicam que aproximadamente 80% do litoral urbano apresenta algum grau de afundamento. Em determinados locais, como Christchurch e Wellington, a extração de águas subterrâneas pode contribuir para esse processo.
Como a água sustenta o terreno
Os aquíferos funcionam como grandes reservatórios subterrâneos. Quando a água é retirada em velocidade superior à capacidade de reposição natural, a redução da pressão e a compactação dos materiais presentes no subsolo podem provocar o rebaixamento da superfície.
O problema se torna especialmente grave nas regiões costeiras. O afundamento do terreno se soma à elevação do nível do mar provocada pelo aquecimento global, aumentando a chamada elevação relativa do nível do mar. Com isso, inundações e outros impactos associados às mudanças climáticas podem atingir essas cidades de maneira mais intensa.
A relação entre bombeamento de água subterrânea e subsidência já é conhecida pela ciência. Por isso, medidas de gestão dos aquíferos, incluindo a redução da extração, são utilizadas para desacelerar ou interromper o afundamento.
Uma questão permanecia em aberto: o que acontece com o terreno depois que o aquífero começa a se recuperar? O solo volta a subir de maneira uniforme, como um balão que é novamente cheio, ou a resposta varia conforme as características geológicas do subsolo?
Osaka funciona como laboratório natural
Osaka oferece uma oportunidade rara para responder a essa pergunta porque reúne décadas de registros sobre águas subterrâneas e alterações da superfície terrestre.
Entre as décadas de 1920 e 1960, a intensa retirada de água subterrânea reduziu em até 30 metros os níveis dos aquíferos sob a cidade. Em algumas áreas, o terreno chegou a afundar mais de 2 metros.
A situação levou o governo japonês a implementar regras rígidas para controlar a extração de água subterrânea no início dos anos 1960. Desde então, os aquíferos vêm apresentando recuperação gradual.
Para acompanhar esse processo, os pesquisadores analisaram registros obtidos desde 1985 em 44 poços de monitoramento, alguns deles instalados a até 500 metros de profundidade.
As alterações na superfície foram medidas por meio do radar de abertura sintética interferométrica, conhecido como InSAR. A técnica utiliza imagens de radar obtidas repetidamente por satélites para detectar mudanças muito pequenas na altitude do terreno, associadas a medições precisas realizadas por sistemas globais de navegação por satélite.
O resultado revelou uma transformação expressiva: o terreno da região metropolitana de Osaka, onde vivem cerca de 15 milhões de pessoas, está subindo.
A velocidade média de elevação foi de aproximadamente 4 milímetros por ano, chegando a 12 milímetros anuais em determinados pontos. Ao mesmo tempo, os níveis das águas subterrâneas aumentaram até 1 metro por ano. Quanto mais rapidamente a água se recuperava em determinada região, maior também tendia a ser a velocidade de elevação do terreno.
Falhas geológicas dividem a recuperação
A distribuição desse soerguimento, entretanto, chamou a atenção dos pesquisadores. A elevação não ocorria de maneira uniforme.
Em alguns pontos, um quarteirão apresentava uma subida acelerada enquanto, a menos de 100 metros de distância, o terreno se elevava muito mais lentamente. Esses contrastes formavam corredores estreitos e contínuos que atravessavam diferentes áreas da cidade.
Quando os pesquisadores compararam esses corredores com os mapas geológicos, encontraram uma correspondência quase perfeita com falhas tectônicas conhecidas.
As falhas são fraturas na crosta terrestre normalmente associadas aos terremotos. Em Osaka, porém, elas também parecem interferir na circulação subterrânea da água.
Uma maneira de compreender o mecanismo é imaginar uma falha como uma espécie de cortina vertical atravessando um aquífero. Essa estrutura pode dificultar o deslocamento lateral da água, funcionando de forma semelhante a uma barreira ou barragem subterrânea.
Na região da falha de Uemachi, por exemplo, o nível das águas subterrâneas subiu três vezes mais rapidamente de um lado do que do outro.
O mesmo padrão apareceu em outras falhas analisadas na cidade. A água tende a se acumular no lado em que encontra maior dificuldade para atravessar a estrutura geológica. Com a recuperação mais rápida dos aquíferos nessa região, o terreno também apresenta elevação mais acelerada. Do outro lado da falha, a recuperação ocorre de forma mais lenta.
Recuperar aquíferos também pode recuperar o terreno
A descoberta amplia a compreensão sobre os efeitos da gestão das águas subterrâneas em cidades que enfrentam subsidência. Quando a retirada excessiva de água contribui para o afundamento do solo, reduzir a extração e permitir a recuperação dos aquíferos pode favorecer a interrupção do processo e, em determinadas condições, promover a elevação da superfície.
O estudo também indica que a resposta do terreno depende da estrutura geológica local. Isso significa que políticas de recuperação de águas subterrâneas podem produzir efeitos diferentes em áreas relativamente próximas, especialmente onde falhas tectônicas interferem no fluxo subterrâneo.
Para cidades costeiras, a informação ganha relevância diante da elevação do nível do mar. Manter ou recuperar a altitude do terreno pode ajudar a reduzir parte da exposição criada pela combinação entre subsidência e avanço do oceano.
