Doutorado: Inversão conjunta 1D e 2D de dados de eletrorresistividade e TDEM aplicados em estudos de hidrogeologia na Bacia do Paraná

Esta pesquisa de doutorado teve como objetivo principal desenvolver uma metodologia inovadora para a interpretação de dados geoelétricos por meio da inversão individual e conjunta 1D/2D para os métodos da eletrorresistividade (ER) e eletromagnético no domínio do tempo (TDEM), tendo como foco principal estudos hidrogeológicos na bacia do Paraná. Os estudos foram realizados nas regiões dos municípios de Bebedouro, Ibirá, e Pirassunuga, no Estado de São Paulo. Essas regiões sofrem com a falta de água que ocorre principalmente no período do verão, devido ao maior consumo. Dessa forma, teve-se como objetivo contribuir para a solução do problema de abastecimento de água de comunidades locais visando à exploração de aquíferos sedimentares e cristalinos. Essa foi a principal motivação do foco especial nos estudos hidrogeológicos. A metodologia de inversão conjunta foi escolhida, pois permite reduzir as ambiguidades presentes nos resultados, em relação aos métodos individuais. Para a modelagem de dados de eletrorresistividade e TDEM foi utilizado a formulação por meio da discretização do meio pelo método das diferenças finitas, que possibilitam assim a análise individual e conjunta desses métodos. Para a inversão de dados nesse caso, utilizou-se um algoritmo clássico de inversão de dados pelo método de Occam com modelos suavizados, que geraram bons resultados tanto com as inversões individuais como com a inversão conjunta. Para aprimorar os resultados foi implementado um algoritmo de modelagem e inversão de dados de eletrorresistividade pelo método de elementos finitos que incorpora informações da topografia do terreno e dessa forma obteve-se resultados que são melhores interpretados. O algoritmo de inversão utilizado nesse caso foi um algoritmo de máxima verossimilhança regularizado, que foi implementado de forma inédita para o caso de eletrorresistividade 2D. Estes procedimentos foram empregados na presente pesquisa e poderão contribuir de maneira efetiva para o desenvolvimento das pesquisas no Estado de São Paulo, em diferentes aspectos das ciências da Terra. Como por exemplo, em estudos geológicos, exploração mineral e obras de engenharia. Os resultados desta pesquisa podem ser divididos em duas partes: os com dados sintéticos e os com dados reais. Além de servirem para validar as rotinas de inversão os resultados obtidos com os dados sintéticos são importantes porque mostram como os processos de inversão individual e conjunta trabalham, além de mostrar as vantagens e limitações de cada um. Nos estudos com modelos sintéticos pode-se concluir que a inversão conjunta 1D e 2D é uma excelente metodologia que explora o melhor dos dois métodos (ER e TDEM), gerando resultados com maior precisão e menos ambiguidades. Com a inversão dos dados reais obteve-se mapas da distribuição da resistividade elétrica nas regiões estudadas, que permitiram mapear os aquíferos sedimentares (Formações Bauru e Botucatu) e cristalinos (Formação Serra Geral) nas regiões de Bebedouro, Ibirá e Pirassunuga, contribuindo assim para aumentar o conhecimento dos sistemas de aquíferos presentes nessas regiões. Os resultados obtidos nesta pesquisa poderão ter aplicações diretas em outros estudos hidrogeológicos no Estado de São Paulo e no Brasil.