Monitoramento de polarização induzida espectral no domínio do tempo em escala de campo das mudanças geoquímicas induzidas por CO2 injetado em um aquífero raso

RESUMO A contaminação de águas subterrâneas potáveis por CO2 vazando é um risco potencial de sequestro de carbono. Com a ajuda de um experimento em campo, investigamos se o monitoramento superficial da resistividade elétrica de corrente contínua (CC) e da polarização induzida (PI) poderia detectar mudanças geoquímicas induzidas por CO2 em um aquífero raso. Para esse fim, injetamos CO2 a profundidades de 5 e 10 m e monitoramos sua migração usando 320 eletrodos em uma grade de superfície de 126 × 25 m. As resistências medidas e as curvas de decaimento da PI encontraram um sinal claro associado ao CO2 injetado e retornaram aos valores pré-injeção após o fim da injeção. A inversão 2D de CC-PI de decaimento completo foi usada para inverter a distribuição subsuperficial dos parâmetros de Cole-Cole e as mudanças nesses campos de parâmetros ao longo do tempo. As inversões de lapso de tempo encontraram plumas de resistividade diminuída e maior carga normalizada. As duas plumas tinham formas diferentes, sendo a anomalia de resistividade maior. A comparação com medições de condutividade elétrica e concentrações de alumínio (Al) indicou que dois processos geoquímicos foram imaginados. Interpretamos a mudança na resistividade como associada ao aumento de íons livres causado diretamente pela dissolução de CO2, enquanto a mudança na carga normalizada estava provavelmente ligada à acidificação persistente e foi melhor indicada pelas concentrações de Al. Os resultados destacam o potencial de monitoramento de mudanças geoquímicas em escala de campo por meio de medições de CC-PI superficiais. Especialmente os diferentes desenvolvimentos das anomalias de resistividade de CC e carga normalizada, bem como os diferentes processos geoquímicos associados, destacam o valor agregado da PI ao monitoramento da resistividade.