Groundwater resources for agricultural purposes in the Brazilian semi-arid region

Abstract

Exploitation of groundwater resources with no proper characterization of water reserves jeopardizes the quantity and quality of water available in the future. A major challenge is finding appropriate methods or coefficients to evaluate the carrying capacity of the aquifer. The objective of this study was to quantitatively and qualitatively characterize water reserves to provide information and management strategies for the rational use of available water resources in an alluvial aquifer in the Brazilian Northeastern semi-arid region. Shallow and medium-depth wells were analyzed. Water tables were monitored in the dry and wet seasons to calculate water reserves. Groundwater samples were collected for the determination of water quality for irrigation purposes. The increase in agricultural activities is jeopardizing the sustainability of the aquifer’s water, as reserves are not sufficient to meet this demand. Groundwater quality is not limiting for agricultural use. Converting surface irrigation into localized methods will potentially increase water productivity and consequently the irrigated area. This study provides data and makes it possible to recommend appropriate strategies for the exploitation of groundwater resources for the maintenance of agricultural activities under semi-arid conditions, and to avoid overexploitation.

A explotação dos recursos hídricos subterrâneos sem a caracterização adequada das reservas hídricas compromete a quantidade e a qualidade da água disponível no futuro. Um grande desafio é encontrar métodos ou coeficientes apropriados para avaliar a capacidade de recarga do aquífero. Objetivou-se caracterizar qualiquantitativamente as reservas hídricas, com vistas a disponibilizar informações e estratégias de gerenciamento para o uso racional dos recursos hídricos disponíveis em um aquífero aluvial no semiárido do Nordeste brasileiro. Foram analisados poços rasos e de média profundidade. Os níveis estáticos dos poços foram monitorados nos períodos secos e chuvosos para calcular as reservas hídricas. Foram coletadas amostras de água para a determinação da qualidade da água para fins de irrigação. A constante ampliação de áreas para atividades agropecuárias está comprometendo a sustentabilidade hídrica do aquífero, uma vez que as reservas não são suficientes para atender a essa demanda. A qualidade das águas subterrâneas não é limitante para uso agropecuário. A conversão da irrigação por superfície em métodos localizados irá proporcionar o aumento da produtividade da água e, consequentemente, a área irrigada. O estudo fornece dados e permite recomendar estratégias apropriadas para a explotação dos recursos hídricos subterrâneos, com vistas à manutenção das atividades agropecuárias em condições semiáridas, de modo a evitar a superexplotação.