Por Doria Kutrubes
Radar Solutions Internacional
Introdução
Cranberries são produzidos nos EUA há quase dois séculos. Eles são uma cultura incomum, pois crescem melhor em pântanos, que consistem em água doce sustentada por camadas de areia, turfa, cascalho e argila. Ao longo das décadas, muitos pântanos foram criados artificialmente por áreas de inundação com o objetivo de cultivar cranberries. Agora, para fins ambientais, algumas jurisdições estão trabalhando para restaurar os antigos pântanos de cranberry às suas condições naturais e primitivas.
A Radar Solutions International (RSI), Inc. realizou uma série de pesquisas de radar de penetração no solo (GPR) para mapear camadas estratigráficas em quatro diferentes pântanos de cranberry, totalizando mais de 60 acres. As informações de subsuperfície derivadas do levantamento GPR estão sendo usadas como parte de um programa de restauração ambiental local.
Metodologia da Pesquisa
A RSI usou o sistema GPR NOGGIN® 250 MHz da Sensors & Software e o sincronizou com um GPS sub-centímetro, que forneceu georreferenciamento em tempo real de nossas travessias GPR (Figuras 1 e 2).
A integração perfeita do NOGGIN® 250 e nosso GPS permitiu que nossa equipe de campo fosse extremamente produtiva, permitindo que o pessoal do RSI se concentrasse exclusivamente na coleta de dados, em vez de gastar tempo configurando uma grade de pesquisa. Descobrimos que, em comparação com os provedores de serviços GPR anteriores encarregados de pesquisar o pântano com equipamentos GPR mais antigos de outro fabricante, poderíamos coletar cinco vezes os dados em um único dia. Usando a sincronização GPR-GPS, o espaçamento máximo de linha em cada célula nesses pântanos não era maior que 10 a 15 pés de distância (Figura 2). A alta densidade de dados forneceu confiança nas condições entre as linhas GPR.
A sincronização do GPS com o GPR também economizou tempo de pós-processamento, pois as linhas GPR não precisaram ser montadas em um arquivo de grade usando o software utilitário GFP_Edit, pois suas posições já estavam georreferenciadas.
A outra vantagem do NOGGIN® é que ele permite o “empilhamento” em tempo real do sinal GPR, aumentando a profundidade geral da investigação do GPR em comparação com os sistemas GPR mais antigos.
Interpretação
Neste local, as reflexões de maior amplitude ocorreram onde houve uma mudança litológica, como entre o aterro de areia, adicionado pelas fazendas de cranberry, e camadas de turfa nativas abaixo. Reflexões internas de baixa a alta amplitude também foram observadas dentro da camada primária de turfa, que ocorreu onde há uma mudança repentina no conteúdo de lodo/areia, possivelmente causada por um evento de inundação (Figura 3).
Para mapear a profundidade das camadas litológicas, foi necessário obter uma velocidade precisa do sinal GPR através das camadas saturadas. A velocidade do GPR varia com a mineralogia e o teor de água e é frequentemente extraída ajustando uma curva a uma hipérbole nos dados do GPR. No entanto, neste caso, não houve respostas hiperbólicas nos dados de GPR para trabalhar.
Outro método para determinar a velocidade do GPR é correlacionar uma camada litológica de profundidade conhecida a um refletor nos dados do GPR. Para fazer isso, os testemunhos foram perfurados usando um trado manual em 7 locais ao longo de cada pântano (Figuras 4 e 5). Ao correlacionar as camadas litológicas observadas nos núcleos com os refletores vistos nos dados GPR, a velocidade do sinal GPR através da areia/preenchimento mais saturado e turfa nativa foi determinada em cerca de 0.235 pés/ns.
As seções transversais GPR foram interpretadas usando o software de análise de dados GPR EKKO_Project™ (V5 R3), criado pela Sensors & Software. Usando o módulo de Interpretação, conseguimos identificar e “selecionar” camadas atribuídas à interface areia-turfa, bem como a interface entre o fundo da turfa e o material glacial/deposicional mais profundo.
O RSI extraiu as profundidades de cada camada selecionada como um arquivo de planilha GPR Project Report (CSV) e criou mapas de contorno de espessuras e profundidades usando o programa SURFER©, criado pela Golden Software, Inc. (Figuras 4 e 5).
Consistentes
Os resultados de GPR interpretados de vários locais de pântano mostram que quanto mais tempo o pântano de cranberry estava em operação, mais espessa a areia no topo da turfa. Normalmente, a areia variava entre 1.5 e 3 pés de espessura, mas em algumas áreas, a areia tinha mais de 5 pés (Figura 4) .
Também observamos que normalmente a turfa tinha mais de 16 pés de espessura no centro do pântano e afunilava para apenas alguns pés de espessura nas bordas (Figura 5).
Resumo
A pesquisa GPR dos antigos pântanos de cranberry foi muito bem sucedida. A água doce nas turfeiras tinha baixo TDS (sólidos totais dissolvidos) e os sedimentos, baixa condutividade elétrica. Isso permitiu que os sinais GPR do NOGGIN® 250 penetrassem em profundidades superiores a 20 pés – profundidades GPR que não são típicas em muitos materiais. As informações detalhadas que o RSI descobriu sobre o estado atual dos pântanos se mostraram inestimáveis para iniciar o processo de planejamento de devolvê-los ao seu estado natural.
A Sensors & Software adora compartilhar as histórias de GPR de nossos clientes! Histórias de clientes, como esta, são sempre populares, mas observe que os detalhes e descrições são dos autores e a Sensors & Software não editou, exceto por erros tipográficos.
Se você tiver um tópico de GPR de interesse para compartilhar, entre em contato conosco e envie suas sugestões.
