1. Compreender a importância da monitorização geoquímica no âmbito de programas de vigilância vulcânica.
2. Caraterizar a composição química da água nas massas de superfície e subterrâneas e identificar e descrever os processos geoquímicos que a afetam.
3. Compreender os métodos de amostragem e análise química de águas naturais e gases vulcânicos e desenvolver trabalho analítico no campo e em laboratório.
4. Caracterizar os diferentes tipos de desgaseificação possíveis de encontrar em áreas vulcânicas e hidrotermais, discutindo os fatores que podem influenciar a emissão dos gases.
5. Aplicar metodologias estatísticas que permitam modelar e interpretar as variações (temporais e espaciais) observadas nas emissões de gases vulcânicos, assim como reconhecer a origem dos gases emitidos.
1. Introdução à monitorização geoquímica: objetivos, metodologias, vantagens e constrangimentos
2. Fundamentos de hidrogeoquímica
2.1. Tipos de constituintes dissolvidos e suspensos nas águas naturais
2.2. Conceitos de atividade, equilíbrio químico e saturação
2.3. Composição química das águas naturais e reações químicas e biogeoquímicas que a modificam
2.4. Ferramentas isotópicas.
3. Amostragem e análise química de águas naturais
3.1. Metodologias de amostragem e de análise no campo
3.2. Metodologias de análise em laboratório (potenciometria; titulação; espetrometria da absorção atómica; cromatografia iónica)
3.3. Representação gráfica e modelação hidrogeoquímica
4. Gases vulcânicos
4.1. Tipos de desgaseificação (fumarolas, áreas de desgaseificação difusa)
4.2. Origem dos voláteis
4.3. Fatores externos que influenciam a composição dos gases vulcânicos
5. Amostragem e análises de gases vulcânicos em ambientes hidrotermais
5.1. Planificação e amostragem de gases em fumarolas e em áreas de desgaseificação difusa
5.2. Procedimentos analíticos e aplicação de ferramentas estatísticas
Os conceitos e o conhecimento dos princípios básicos de Técnicas de Monitorização Geoquímica são adquiridos ao longo de toda a unidade curricular.
O ensino teórico e prático da disciplina de Técnicas de Monitorização Geoquímica será baseado numa sucessão de lições dos dois tipos, complementares:
(a) Aulas teóricas: baseadas no MS Power Point, em que a matéria é explanada de uma forma graficamente atrativa, com recurso, sempre que aplicável, a casos de estudo.
(b) Aulas práticas e teórico-práticas: incluem a resolução computacional de problemas e a realização de análises químicas de águas e gases. Neste âmbito, têm lugar duas aulas de campo, com o objetivo de proceder à recolha de amostras de águas e gases para análise química e de efetuar medições de parâmetros físico-químicos.
As aulas teóricas expositivas possibilitarão a introdução dos principais conceitos requeridos para a concretização dos objetivos de aprendizagem, designadamente determinar e relacionar as propriedades geoquímicas de águas e gases com a vigilância vulcânica.
As aulas de campo permitirão aos alunos adquirir competências de amostragem de águas naturais e gases em ambientes vulcânicos/hidrotermais para que possam não só aplicar os conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas, mas também reconhecer diferentes tipos de metodologias utilizadas na monitorização vulcânica. A recolha e análise de águas naturais e gases em ambientes vulcânicos possibilitarão não só consolidar os conhecimentos teóricos, mas também avaliar in situ os fatores que podem interferir com a composição química das manifestações de vulcanismo estudadas. As aulas laboratoriais permitirão aos alunos obter análises completas da composição das águas e gases amostrados, reconhecendo a sua importância para a vigilância vulcânica. As aulas teórico-práticas constituirão uma oportunidade para os alunos aplicarem ferramentas estatísticas e de modelação geoquímica (recorrendo a diferentes softwares) para compreender os dados recolhidos durante os dias de trabalho de campo.
As atividades assíncronas potenciarão o desenvolvimento dos conceitos transmitidos nas aulas teóricas de uma forma continuada, em regime de estudo autónomo, fora da sala de aulas.
Albarède, F. (2003) - Geochemistry. An Introduction. Cambridge University Press.
Appelo, C.A.J. & Postma, D. (1993) - Geochemistry, groundwater and pollution. Balkema, Rotterdam.
Drever, J.I. (1997) - The geochemistry of natural waters. Surface and ground water environments. Prentice Hall, Upper Sadle River.
Kehew, A.E. (2001) - Applied chemical hydrogeology. Prentice Hall, Upper Saddle River.
Langmuir, D. (1997) - Aqueous environmental geochemistry. Prentice Hall, Upper Sadle River.
Oppenheimer, C., Pyle, D.M. & Barclay, J. (Eds.) (2003) - Volcanic Degassing. Geological Society of London.
Rouwet, D., Christenson, B., Tassi, F. & Vandemeulebrouck, J. (Eds.) (2015) - Volcanic Lakes. Advances in Volcanology, Springer, Berlin.
Selinus, O., Alloway, B., Centeno, J.A. et al. (Eds.) (2005) - Essentials of Medical Geology: Impacts of the Natural Environment on Public Health. Elsevier Academic Press.
Sigurdsson, H., Houghton, B., McNutt, S., Rymer, H. & Stix, J. (Eds.) (2015) - The Encyclopedia of Volcanoes (Second Edition), Academic Press.
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