Avaliação do potencial endocársico do sector setentrional do Planalto de Santo António (Maciço Calcário Estremenho, Portugal Central)

Abstract

A avaliação do potencial de carsificação, sobretudo no que concerne a componente subterrânea, num maciço lítico carbonatado, é uma tarefa sempre complexa e de difícil execução devido ao elevado número de fatores condicionantes envolvidos, aos seus diferentes graus de influência e ao facto de estes estarem sempre (ou quase sempre) interrelacionados, como, por exemplo, a estrutura geológica e a permeabilidade. É principal propósito deste trabalho a produção de um modelo cartográfico que permita representar espacialmente a probabilidade da existência de formas cársicas em profundidade (e.g., grutas), ou seja, o “potencial endocársico”.Incidindo sobre o sector setentrional do Planalto de Santo António, no Maciço Calcário Estremenho (Portugal Central), foram considerados para a modelação espacial do potencial endocársico os seguintes fatores condicionantes: litologia (a que se juntam as caraterísticas faciológicas e estratonómicas - unidades litostratigráficas), estrutura geológica (onde se inclui a fraturação e a geometria das camadas rochosas), topografia e ocupação do solo. Antes de mais, tentou-se perceber a influência de cada um destes fatores para a carsificação subterrânea e com essa informação estabelecer uma hierarquia da sua importância relativa.Com base nos resultados obtidos, e por ordem de importância, verificamos que na área de estudo são fatores potenciadores da carsificação subterrânea (à escala local) as seguintes caraterísticas geológicas, geomorfológicas e edáficas: (i) rochas carbonatadas relativamente mais puras e com textura mais fina que, geralmente, pertencem as sucessões estratigráficas com estratos mais espessos e pouco inclinados; (ii) existência de sucessões carbonatadas mais heterogéneas onde, juntamente com os estratos mais solúveis, interestratificam outros conjuntos líticos mais insolúveis; (iii) áreas com maior densidade de fraturação; (iv) áreas com maior diferença altimétrica em relação aos locais de recarga (tanto difusa como concentrada) e de descarga (exsurgências) do sistema – i.e., as áreas com maior energia do relevo; (v) por último, áreas com uma cobertura detrítica, de solo e vegetação que originam um atraso na infiltração e na percolação subsuperficial, ao mesmo tempo que tornam as águas meteóricas mais agressivas.A avaliação dos fatores condicionantes da carsificação subterrânea baseou-se na análise multicritério, sendo esta materializada pelo Processo de Análise Hierárquica (AHP - Analytic Hierarchy Process), onde a ponderação atribuída aos fatores destacou claramente a importância da litologia (juntamente com as caraterísticas das fácies) e da fraturação. O modelo cartográfico do potencial de carsificação subterrânea foi construído em SIG (Sistemas de Informação Geográfica) e a sua avaliação/verificação realizada através da correlação com a localização das entradas das cavidades naturais subterrâneas conhecidas. Os resultados obtidos parecem bastante promissores, na medida em que as entradas da maioria das cavidades conhecidas no sector setentrional do Planalto de Santo António se localizam nas áreas classificadas com elevado a muito elevado potencial endocársico.

The evaluation of the karstification potential, especially regarding the underground component, in a carbonate massif, is always a complex and difficult task to carry out, due to the high number of conditioning factors involved, their different degrees of influence and the fact that these are always (or almost always) interrelated, such as geological structure and permeability. The main purpose of this work is to produce a cartographic model that allows to spatially represent the probability of the existence of subterranean karst forms (e.g., caves), which represents the so-called “endokarst potential”.Focusing on the northern sector of the Santo António plateau, in the Estremadura Limestone Massif (Centre of Portugal), the following conditioning factors were considered for the spatial modeling of endokarst potential: lithology (with the faciological and stratonomic characteristics - lithostratigraphic units), geological structure (which includes fractures and geometry of carbonate rock layers), topography and soil cover. First, we tried to understand the influence of each of these factors on underground karstification and, with that information, establish a hierarchy of their relative importance.Based on the results obtained, and in order of importance, we found that in the study area the following geological, geomorphological and edaphic characteristics are potentiating factors for underground karstification (at local scale): (i) relative pure carbonate rocks with more thin texture, which generally belong to stratigraphic successions with thicker and less inclined strata; (ii) existence of more heterogeneous carbonate successions where, together with the more soluble strata, they interstratify other more insoluble lithic bodies; (iii) the areas with the highest fracture density; (iv) the areas with the greatest altimetric difference in relation to the recharge (both diffuse and concentrated) and discharge (karst springs) sites of the system - i.e., the areas with higher relief energy; (v) the existence of a detrital, soil and vegetation cover that cause a delay in infiltration and subsurface percolation, while making meteoric waters more aggressive.The evaluation of the conditioning factors of underground karstification was based on multi-criteria analysis, which was materialized by the Analytic Hierarchy Process (AHP), where the weighting attributed to the factors clearly highlighted the importance of lithology (along with the facies characteristics) and fractures. The cartographic model of the underground karstification potential was built in a GIS (Geographic Information Systems) and its validation was carried out through the correlation with the location of the known caves entrances. The results obtained seem quite promising, as the entrances of the most known caves in the northern sector of the Santo António plateau are in areas classified as having high to very high endokarst potential.