Desafios e Alternativas na Simulação da Dinâmica Hidrológica e Sedimentológica em Sistemas Cársticos

Abstract

As pesquisas que visam desenvolver métodos para a simulação da dinâmica hidrológicae sedimentológicaem bacias hidrográficas dominadas por feições cársticas são ainda escassas no Brasil. A complexidade dos processos simultâneos de infiltração rápida e lenta dificultam a modelagem desses sistemas, principalmente na calibração e sensibilidade dos parâmetros dos modelos, bem como as dificuldades e custos elevados em termos de monitoramento. Este estudo reúne pesquisas na temática da simulação de processos hidrológicos e sedimentológicos em meios cársticos nas últimas duas décadas, considerando diferentes vertentes de análises. Os trabalhos foram compilados a partir do grau de relevância científica, com base na teoria do enfoque meta-analítico consolidado, um método de abordagem exploratória que consiste na seleção dos termos de pesquisa e base de dados, refinamento e agrupamento dos artigosmais relevantesnos últimos anos. Os resultados apontaram para umaumento expressivo de trabalhos queusarammodelos convencionais adaptados ou modificados para simular processos hidrológicos no cárste,principalmentena integram modelos de superfície e subterrâneos. Contudo, os desafios postos são referentesà disponibilidade de dados e dificuldades de monitoramento, o que limita a avaliação dosprocessos hidrossedimentológicosno cárste subterrâneo. Nocárstede superfíciealguns modelos simplificados são usados para analisar a contribuição dos sedimentos produzidose transportados para asáreas de convergência dascavernas e no interior das mesmas.

Research aimed at developing methods for simulating hydrological and sedimentological dynamics in watersheddominated by karst features are still scarce in Brazil. The complexity of the simultaneous processes of fast and slow infiltration make the modeling of these systems difficult, mainly in the calibration and sensitivity of the model parameters,as well as the difficulties and high costs in terms of monitoring. This study brings together research on the simulation of hydrological and sedimentological processes in karst environments in the last two decades, considering different aspects of analysis. The workswere compiled based on the degree of scientific relevance, based on the theory of the consolidated meta-analytical approach, an exploratory approach method that consists of selecting search terms and database, refining and grouping the most relevant articles in the last years. The results pointed to a significant increase in works that used adapted or modified conventional models to simulate hydrological processes in the karst, mainly in the integration of surface and underground models. However, the challenges posed are related to the availability of data and monitoring difficulties, which limits the evaluation of hydro-sedimentological processes in the underground karst. In the surface karst some simplified models are used to analyze the contribution of the sediments produced and transported to the convergence areas of the caves and inside them.