Roberto Eduardo Kirchheim

Serviço Geológico do Brasil - CPRM

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Didier Gastmans

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Vinícius dos Santos

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Carolina Stager Quaggio

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Vladimir Eliodoro Costa

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Camila de Vasconcelos Müller

Universidade Federal do Paraná

Isadora Aumond Kuhn

Serviço Geológico do Brasil - CPRM

Gustavo Barbosa Athayde

Universidade Federal do Paraná

Marcela Aragão de Carvalho Ramos

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Lucas Vituri Santarosa

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Jared van Rooyen

Stellenbosch University

Cooperative Institutions

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Associação Brasileira de Águas Subterrâneas

Prefeitura do Município de São Paulo

Instituto Geológico

Centro Universitario Siglo XXI

Amazon (United States)

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Serviço Geológico do Brasil - CPRM

Universidade de São Paulo

Instituto de Geociencias

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Research Field

Distinguishing the Regional Atmospheric Controls on Precipitation Isotopic Variability in the Central-Southeast Portion of Brazil

Advances in Atmospheric Sciences (2022)

Vinícius dos Santos Peter Marshall Fleming Luís Henrique Mancini Stela Dalva Santos Cota Graziele Beatriz de Lima

δ18O

Hydrometeorology

Isotopic signature

10.1007/s00376-022-1367-0

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Deciphering surface water–groundwater connectivity using chemical and stable isotope tracers (H and O) in the headwaters of São Francisco River, Brazil

The Science of The Total Environment (2024)

Marcela Aragão de Carvalho Ramos Carolina Stager Quaggio Vinícius dos Santos Vladimir Eliodoro Costa Camila de Vasconcelos Müller

10.1016/j.scitotenv.2024.177971

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Global Groundwater Solute Composition and Concentrations

Ground Water (2022)

Warren W. Wood Pauline Smedley Bruce D. Lindsey Warren T. Wood Roberto Eduardo Kirchheim

Informed analysis of policies related to food security, global climate change, wetland ecology, environmental nutrient flux, element cycling, groundwater weathering, continental denudation, human health, and others depends to a large extent on quantitative estimates of solute mass fluxes into and out of all global element pools including the enigmatic global aquifer systems. Herein for the first time, we proffer the mean global solute concentration of all major and selected minor and trace solutes in the active groundwater that represents 99% of liquid fresh water on Earth. Concentrations in this significant element pool have yielded to a geospatial machine learning kNN-nearest neighbors' algorithm with numerous geospatial predictors utilizing a large new lithology/climate/aquifer age/elevation based solute database. The predicted concentrations are consistent with traditional solute ratios, concentrations, and thermodynamic saturation indices.

Lithology

10.1111/gwat.13205

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POSSÍVEIS INFLUÊNCIAS DA ZONA DE CONVERGÊNCIA DO ATLÂNTICO SUL NO COMPORTAMENTO FREÁTICO E ISOTÓPICO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DO SAB E SAG (RIMAS) NA REGIÃO SUDESTE DO BRASIL

DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals) (2019)

Guilherme Santos Roberto Eduardo Kirchheim Eduardo Lazzarotto Andréa Segura Franzini Maria Antonieta Alcântara Mourão

A zona de convergencia do Atlântico Sul (ZCAS) e um fenomeno meteorologico intrasazonal formado por uma faixa de nebulosidade de direcao NW-SE, que vai do W da regiao Amazonica ate a regiao SE do Brasil entre os meses de novembro e abril. Provoca elevados niveis de precipitacao, principalmente no periodo de verao e possui papel fundamental na distribuicao das chuvas nas regioes SE e Centro W. Sendo as aguas meteoricas a principal fonte de recarga dos aquiferos, e provavel que uma mudanca no regime das chuvas provocadas pela atuacao (ou nao) da ZCAS possa afetar diretamente os niveis de agua nos aquiferos e consequentemente a disponibilidade dessas aguas para a manutencao dos niveis de base dos rios. Como forma de identificar a origem das aguas subterrâneas com os provaveis eventos que as geraram, foi utilizada a assinatura isotopica de δ18O (Oxigenio-18) e δ2H (Deuterio) das amostras dos pocos de monitoramento RIMAS (operada e mantida pela CPRM) do Sistema Aquifero Bauru (SAB) e do Sistema Aquifero Guarani (SAG) nos Estados de Sao Paulo, Parana e Mato Grosso do Sul.

10.14295/ras.v0i0.29467

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Hypothesis of Groundwater Flow through Geological Structures in Guarani Aquifer System (GAS) using Chemical and Isotopic Data

Procedia Earth and Planetary Science (2017)

Didier Gastmans Andrés Mira Roberto Eduardo Kirchheim Luis Vives Leticia Rodríguez

Guarani Aquifer System (GAS) is one of the most important in South America shared by more than 9 million people living in Argentina, Brazil, Paraguay and Uruguay. Groundwater flow through GAS is controlled by the geological framework of the Paraná and Chacoparanense sedimentary basins, dividing the aquifer in four groundwater flow compartments. The limit between north and southern compartment of the GAS is represented by the Rio Grande-Asunción Arch (RGAA), a megastructure that represents a regional uplift. During long time the role played by this important geological structure over groundwater flow has remained a controversial question. Groundwater from the northern portion of the RGAA is characterized by elevated values of electrical conductivity (.>1,500 μS.cm-1), Na-Cl-SO4 type, and oversaturated with respect to calcite. On the other hand, despite their downgradient position, samples collected south of the structure, present low values of electrical conductivity (300-500 μS.cm-1), Ca-HCO3 or Na-HCO3 types, and most samples are not saturated with respect to calcite. These differences allow inferring that groundwater flow through RGAA would not have continuity. Moreover, an important recharge zone could be stablished along the structure, partially responsible for the replenishment of the GAS in the southern compartment.

10.1016/j.proeps.2016.12.030

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QUANTIFICAÇÃO DA RECARGA E DAS RESERVAS DO AQÜÍFERO COXILHA DAS LOMBAS (RS) ATRAVÉS DE BALANÇO HÍDRICO

Águas Subterrâneas (2006)

Bruno Collischonn Roberto Eduardo Kirchheim

a recarga meteorica, apesar de ser um parâmetro importante em modelagem hidrogeologica, e frequentemente estimada de forma muito empirica neste contexto. Alem disso, a quantificacao das reservas regulatorias de aquiferos passa necessariamente por uma correta quantificacao da recarga. Neste trabalho, se propoe um procedimento para estimar a recarga por balanco hidrico no aquifero Coxilha das Lombas em Viamao (RS), de forma a contemplar todos os componentes do ciclo hidrologico intervenientes o fenomeno. Alem disso, se quantifica a reserva permanente do referido aquifero. Os resultados obtidos podem subsidiar a gestao de recursos hidricos subterrâneos na regiao, alem de fornecer a base para uma modelagem hidrogeologica mais aprofundadada.

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Hydrological responses in equatorial watersheds indicated by Principal Components Analysis (PCA) – study case in Atrato River Basin (Colombia)

RBRH (2020)

Sebastián Balbín Betancur Didier Gastmans Katherine Vásquez Vásquez Lucas Vituri Santarosa Vinícius dos Santos

ABSTRACT The Atrato river basin is located in the Pacific fringe of Colombia, region with one of the highest precipitation rates in the world. The main purpose of this study is to determine the dominant processes in the hydrological responses along 17 sub-basins within the basin using principal component analysis. Watersheds located at the headwater presented a fast or medium response to the precipitation events, while higher flow homogeneity was observed in watersheds located at the lower portions of the basin. Three principal components were responsible for explaining 85.18% of the total variance. The component PC1 revealed the largest contributions for low flow behavior, being associated to precipitation, characteristic discharge values, compactness index, soil coverage and soil coarse textures. The component PC2 was assigned to the geological variables, fine and average texture soil and the average basin slope. Finally, the component PC3 has shown to be related to high flow patterns (maximum characteristic discharge values Q5 and Q1), igneous rocks and length of the basin. Highest specific discharge was associated to alluvial deposits and forest cover, whereas the slope was considered determinant for the run-off generation.

Stream flow

Soil texture

10.1590/2318-0331.252020190165

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IMPORTÂNCIA DA RETOMADA DA REDE GNIP NO BRASIL PARA A GESTÃO INTEGRADA DOS RECURSOS HÍDRICOS

DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals) (2019)

ADRIANA NIEMEYER PIRES FERREIRA Luiz Amore Fernando Roberto de Oliveira Roberto Eduardo Kirchheim

O Brasil desde o ano passado conseguiu retomar a implantacao e operacao da Rede GNIP no Brasil gracas a cooperacao com a Agencia Internacional de Energia Atomica (AIEA), no âmbito do Projeto RLA/7018 “Melhora no conhecimento dos recursos hidricos subterrâneos para contribuir para a sua protecao, gestao integrada e governanca”. Esta rede foi desativada na decada de 80, em funcao de cortes no orcamento deixando uma grande lacuna na geracao de dados isotopicos de agua de chuva, que impacta na interpretacao dos dados isotopicos gerados em diversas instituicoes e centros de pesquisa que atuam na area de hidrologia isotopica nao so no Brasil como em toda a regiao. O passo inicial para a implantacao da Rede GNIP foi a doacao pela AIEA de dez coletores de agua de chuva, que vem sendo instalados por meio de repasse de recursos da Agencia Nacional de Aguas para o Servico Geologico do Brasil. No âmbito deste Termo de Execucao Descentralizada foi proposto um calendario para a instalacao destes coletores.

10.14295/ras.v0i0.29351

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VARIAÇÕES ISOTÓPICAS E COMPORTAMENTO FREÁTICO NOS POÇOS RIMAS SISTEMA AQUÍFERO GUARANI NO RIO GRANDE DO SUL

DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals) (2019)

Isadora Aumond Kuhn Guilherme Casarotto Troian Roberto Eduardo Kirchheim Gislene Aparecida da Silva Barbosa

As unidades aquiferas que conformam o assim denominado Sistema Aquifero Guarani (SAG), na porcao meridional da Bacia do Parana, vem sendo estudadas desde a decada de 60 e intensificaram-se sobremaneira no transcurso do Projeto financiando pelo GEF, na primeira decada de 2000 (PEA, 2009). No âmbito do Estado do RS, Machado (2005) desenvolveu amplo estudo discorrendo sobre sua potencialidade, caracterizacao quimica e compartimentacao estrutural. Os modelos tradicionais de circulacao, com recargas ocorrendo em suas zonas de afloramento e fluxo ao longo do gradiente, por vezes coincidindo com os eixos centrais da Bacia, sao questionados a medida que novos dados estratigraficos quimicos e isotopicos vem a tona. Em relacao a isotopia, a referencia principal disponivel vem a ser o estudo de autoria de Aravena (2009), resultado de ampla campanha hidroquimica e isotopica no SAG. Desde 2011 a CPRM-Servico Geologico do Brasil vem operando uma rede de monitoramento de agua subterrânea (RIMAS) nos principais aquiferos regionais do pais, dentre os quais, tambem no SAG. Atualmente 28 pocos de monitoramento no SAG vem sendo monitorados no RS. O registro historico dos niveis potenciometricos e acompanhado de avaliacoes fisico-quimicas e, recentemente, tambem por determinacoes isotopicas de 18O e 2H. Os piezogramas e as concentracoes isotopicas obtidas em cada um dos pocos de monitoramento no SAG aflorante permitem tecer consideracoes sobre o processo de recarga e o comportamento hidraulico dos estratos monitorados. As respostas piezometricas e isotopicas sao condizentes com o comportamento de aquifero livre? Esta e a pergunta medular que instiga esta contribuicao.

10.14295/ras.v0i0.29465

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Deciphering Surface Water - Groundwater Connectivity Using Chemical and Stable Isotope Tracers (H and O) in the Headwaters of São Francisco River, Brazil

Marcela Aragão de Carvalho Ramos Carolina Stager Quaggio Vinícius dos Santos Vladimir Eliodoro Costa Camila de Vasconcelos Müller

10.2139/ssrn.4940741

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