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Aguas subterráneas: Tipos, descarga, transito y más

¿Sabías que podríamos tener una gran reserva de agua bajo nuestros pies? En el siguiente artículo, te daremos una completa explicación sobre todo lo que necesitas saber sobre las aguas subterráneas.

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Aguas subterráneas

Las aguas subterráneas representan una enorme fracción que incluso supera la cantidad de agua superficial retenida en lagos o cursos de agua por esto es considerada una importante reserva y recurso de agua dulce.

Es localizada bajo la superficie terrestre tanto en el suelo como en el subsuelo y se deposita en ranuras y poros de rocas increíblemente sólidas llamadas acuíferos. Pueden mantener una temperatura similar al de la zona en donde se encuentre.

Para nuestra civilización es de vital importancia ya que es un recurso que brinda agua potable a las regiones habitadas. Además son útiles para la industria y la agricultura, pueden albergar numerosas formas de vida; son extraídas de pozos, también es común verla en la superficie como manantiales.

Las aguas subterráneas son consideradas las más limpias, ya que casi no contiene microorganismos contaminantes por esto a pesar de no haber sequía, es preferible disponer de ellas. Aunque las aguas subterráneas son encontradas como las menos contaminadas, la preocupación a que este problema global pueda afectar este recurso está muy latente entre los países industrializados.

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Acuíferos

Los acuíferos son una masa rocosa que se encuentra bajo la superficie terrestre, estas estructuras albergan agua y permiten la circulación de la misma a través de grietas y poros que poseen las rocas.

Estas estructuras rocosas pueden estar hechas de diferentes materiales como gravas y areniscas porosas poco cementadas o incluso formaciones volcánicas, también se pueden encontrar diferentes tipos de arcilla o caliza agrietadas que ayudan al paso del agua. Normalmente para denominar el nivel superior del agua subterránea usamos el ­término “tabla de agua” y para referirnos a un acuífero libre usamosnivel freático”.

Formación de acuíferos

El agua de lluvia es absorbida por la superficie terrestre lo permite la formación los acuíferos, este proceso de absorción suscita debido a que las áreas de la superficie al ser permeables ayuda que el agua penetre sin dificultad.

Cuando el agua es absorbida se desarrollan capas subterráneas hasta llegar a un punto donde las estructuras rocosas son más cerradas y así el agua no pasará con facilidad. Esto se forma a través de muchos años de cambios climáticos y el ciclo general del agua.

Estructura del acuífero

Los acuíferos son grandes espacios de formación rocosa con características permeables que yacen bajo la superficie terrestre con la capacidad de hacer circular y acumular aguas subterráneas. Físicamente esta estructura está compuesta por 2 áreas:

Zona de saturación: Se sitúa por encima de la capa impermeable y es donde el agua llena completamente las cavidades porosas de las rocas.

Zona de aireación: Es donde los poros casi no llegan a llenarse, se encuentra en el área comprendida entre el nivel freático y la superficie.

El límite de separación de la zona de saturación con la zona de aireación depende del nivel freático el cual es de un límite superior al de acuífero y varía según las circunstancias climáticas. El acuífero puede descender en épocas secas debido a que no se recarga, de esta misma manera puede cambiar su nivel en climas húmedos.

Tipos de acuíferos

Hay muchos tipos de acuíferos encontrados bajo la superficie y pueden clasificarse según, textura y comportamiento. A continuación, te explicaremos los tipos de acuíferos según su comportamiento hidráulico, según su comportamiento hidrodinámico:

Según comportamiento hidráulico

Uno de los tipos de acuíferos, es según cómo se comportan de manera hidráulica. Desde su comportamiento hidráulico se pueden diferenciar entre acuíferos libres, acuíferos confinados y acuíferos semi-confinados, los cuales podemos describir:

Los acuíferos libres: No están confinados por ninguna capa impermeable o de baja permeabilidad. Por lo tanto la presión del agua es igual a la presión atmosférica.

Los acuíferos confinados: Son obstruidos por paredes de muy baja permeabilidad por lo que el flujo de agua es prácticamente inexistente. En este acuífero la presión a la que se encuentra sometida el agua es superior a la presión atmosférica, estos reciben recarga pero de otras zonas alejadas donde no se encuentre tanta impermeabilidad.

Los acuíferos semi-confinados: Son un punto medio entre los acuíferos libres y los acuíferos confinados. Tienen una característica particular y es que están compuestos por un terreno de permeabilidad reducida pero no llega a ser impermeable; la recarga es posible pero es un transcurso de tiempo importante.

Según su comportamiento hidrodinámico

Desde el punto de vista hacia el movimiento del agua podemos definir los siguientes tipos de acuíferos según su comportamiento hidronámico:

  • Acuíferos: Formaciones rocosas bajo tierra con capacidad de almacenar y transmitir agua. Por ejemplo: areniscas, gravas y caliza fisuradas.
  • Acuitardos: Formaciones geológicas con buena capacidad de almacenar agua pero la misma puede ser trasmitida lentamente. Por ejemplo: limos
  • Acuicludos: Almacenan bien el agua pero no son capaces de transmitir. Por ejemplo: las arcillas
  • Acuifugos: No son capaces de almacenar ni de transmitir agua. Por ejemplo: granitos o cuarcitas no fisuradas.

Según su textura

Por textura tenemos dos grupos, porosos y fisúrales. Denominamos acuíferos porosos a los que encontramos el agua subterránea como absorbida dentro de los poros de las masas rocosas cuya textura es llamada “permeabilidad”.

Por otra parte, los acuíferos fisúrales, como su nombre lo indica el agua queda en las ranuras de las rocas que se intercomunican. La transmisión de agua en este tipo de acuífero es más fácil y directa.

¿Deseas más información sobre los acuíferos? Te invitamos a ver el siguiente vídeo:

Recarga

Gracias a los procesos activos que suscitan en la superficie, el agua del suelo se puede renovar. La recarga de este recurso tiene un ritmo sumamente lento si se compara con la renovación de lagos u otros cursos de agua.

Todo el proceso es muy largo y puede tener interrupciones por la impermeabilidad de las estructuras o sucesos climáticos. A los bolsones de agua subterránea los llamamos acuíferos fósiles, estos fueron formados en el pasado y ya no tienen su función de recarga debido al tiempo y sus diferentes situaciones climáticas.

Los fenómenos climatológicos de precipitación como lluvias y nevadas, atribuyen con la renovación del agua y llenado de los acuíferos ya que la razón por la cual puede llegar a diferentes destinos una vez que toca la superficie, esta es distribuida en tres divisiones dentro del ciclo del agua:

La escorrentía donde podrá deslizarse por la superficie del terreno en forma de arroyo difuso y seguirá en agua encauzada dando así, lugar a la formación de arroyos y ríos. La siguiente parte es evaporada sobre las capas superficiales del suelo, como también puede pasar a la atmósfera con la traspiración de organismos como las plantas, a esto lo llamamos evapotranspiración y la última parte es la que se filtra entre la superficie y llega a ser agua subterránea.

A veces se puede lograr un recarga artificial a los acuíferos, no obstante este método no siempre es efectivo considerando que se debe tener extremo cuidado con las condiciones hidrogeológicas de la zona en donde se encuentre el acuífero. También influye mucho el volumen del agua para este propósito que puede llegar de diferentes lugares desde ríos hasta plantas desaladoras.

Este proceso es debido a dispositivos diseñados para recargar el agua de los acuíferos artificialmente, generalmente sucede en épocas húmedas, para ayudar al que el paso de agua fluya correctamente.Últimamente con la tecnología se han diseño dispositivos que ayudan a los acuíferos a recargarse durante las demás épocas del año.

A su vez este proceso es de forma permanente siempre y cuando haya disponibilidad agua continua. El agua que es almacenada de esta manera, es considerada de una mejor calidad y multifuncional  para sembradíos y abastecimientos colectivos.

Tránsito

Los acuíferos cuentan con una red dispositivos que ayudan a su movimiento para poder abastecer las zonas habitadas. Están compuestos de tubos que forman un circuito que a su vez están conectados por sistemas de bombeo porque el agua se mueve por diferencia de presión de tuberías.

Este sistema tiene un tubo principal que conecta con todos los demás y distribuye el agua a diferentes zonas de las ciudades sea residencial, industrial, o comercial.

Los tubos conectados al principal son más pequeños lo que permite que el agua alcance gran velocidad pero puede causar dificultades por roce y por esto es más común que en los tubos más pequeños sufran daños que el tubo principal lo que ocasiona pérdida de presión pero no necesariamente de velocidad. También pueden sufrir taponamientos y daños gracias a concentraciones de sal y sólidos.

En el peor de los casos podría entrar aire, por lo que el sistema de bombas sufriría un colapso. Todo el sistema forma un circuito donde el agua vuelve a su punto de origen, siendo anteriormente purificada.

Fauna

Tiene la particularidad de reunir casi todas las especies de invertebrados y algunos vertebrados, dominando los crustáceos. La evolución les ha permitido adaptarse al ecosistema donde viven destacando su falta de pigmento en los ojos, estos también suelen medir unos pocos milímetros y algunos unos poco centímetros lo que les ayuda a desplazarse por la cavidades rocosas.

La fauna en aguas subterráneas no es muy común, pero a veces podemos ver crustáceos, gusanos y otros insectos. Es un hecho que en Australia se encontraron dos tipos de peces ciegos que hasta el momento no se han encontrado en ningún otro sitio.

Descarga

El agua subterránea brota de forma natural en lo que llamamos manantiales esto depende del sitio y el nivel freático. Cuando estas surgencias naturales no existen el agua puede buscar la manera de salir a través de pozos, perforaciones que dan paso hasta el acuífero y pueden llenarse parcialmente de agua subterránea.

Las bombas ayudan a su extracción, también puede moverse a través del suelo usualmente siguiendo la dirección del drenaje superficial.

Sobreexplotación

En épocas prologadas de sequía el nivel freático puede descender muy por debajo de la  profundidad inicial lo que ocasiona que los manantiales y cursos de agua se sequen.

También el régimen de extracción y recarga puede agotar los suministros y cuando esto pasa es debido a que no hay una manera equilibrada en este proceso. Es decir, si del pozo saca 100 litros de agua por hora y retornas 90 litros eventualmente el pozo se secara.

Las aguas subterráneas suelen ser muy vulnerables y los procesos de extracción y contaminación de origen humano, la calidad de estas puede bajar significativamente.

Contaminación de las aguas subterráneas

La contaminación de las aguas subterráneas es un problema inquietante de manera global y más si nos referimos al agua potable. Como sabemos, la circulación de agua subterránea permite la purificación de esta quitando partículas y microorganismos contaminantes para que pueda llegar a  su destino limpia.

Los acuíferos pueden contaminarse de forma natural por la erosión de distintas formaciones rocosas o cuando el acuífero mantiene un volumen elevado de sales disueltas. Sin embargo hay veces que estos microorganismos no llegan de manera natural si no por intervención humana, la agricultura y elaboración de fosas sépticas son principales causas de este fenómeno.

Debido a la baja intensidad de renovación los acuíferos son propensos a sufrir de contaminación por largos periodos de tiempo, esto se produce ya que por su difícil acceso entorpece y manipula de manera no efectiva la aplicación de un procedimiento artificial de depuración.

Hay métodos en las zonas locales de contaminación que a través de las técnicas de bombeo logran extraer el agua contaminada y la someten a pruebas y tratamientos químicos que sacan estos microorganismos de la misma para luego depositar nuevamente en el acuífero. La infiltración de nitratos y otros agentes solubles a causa de los seres humanos son de gran preocupación sobre todo en zonas de actividad agrícola y numerosa población.

El mal manejo de residuos urbanos en sectores industrializados, y la descarga de fábricas, también los productos de limpieza y químicos son un factor importante que contamina a diario este recurso. Los pozos sépticos, tanques de almacenamiento, vertederos y desechos también es de  donde puede provenir la contaminación.

De igual forma, el sistema de las industrias y los productos que usan como disolventes, pinturas, pesticidas, o combustibles como la gasolina son los que más preocupan hoy en día a la humanidad. Más de un tercio de la población mundial obtiene agua potable de acuíferos y 10% de la población mundial se abastece de agua por reservas subterráneas contaminadas con arsénico y fluoruro.

El consumo de agua subterránea puede tener varios efectos nocivos para la salud, estudios aprueban que bebe agua contaminada a largo plazo es la causa del desarrollo diferentes tipos de cáncer, también los ecosistemas que depende de este recurso son significativamente afectados.

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Consumo de reservas

Es estimado que el agua subterránea abarca hasta un volumen de 23 millones de kilómetros cúbicos y es localizada 2 kilómetros bajo la superficie esto aumenta 50 metro el nivel del mar.

Más del 50% de la población mundial estaba siendo abastecida por estos reservorios subterráneos en 1992, durante la época de industrialización la extracción y el consumo de los acuíferos ascendió de manera increíble. Países como Estados Unidos extrae 120 billones de metros cúbicos al año, abasteciendo el 70% de su población, de la misma manera países como Austria, Alemania, Suiza, Rusia, Italia, entre otros; suministra entre 70% y 90% de su población.

La revista “IAgua” en el 2015 publicó un artículo donde señala que 13 de los 37 acuíferos más grandes se están agotando a causa del consumo humano. La NASA en ese mismo año confirmó y advirtió que la gran parte de la población humana está consumiendo agua subterránea velozmente sin tener uso de razón de cuándo podría agostarse.

Gracias a los datos recibidos del espacio usando las lecturas de los satélites. Encontraron serias anomalías en cuanto al agua donde se hicieron investigaciones inmediatas.

Estas investigaciones señalaron que 13 de los acuíferos más grandes del mundo se están agotando debido a que ya no reciben casi ninguna recarga. A estos acuíferos los llamaron “estresados” y clasifican la densidad de este recurso entre “estresados”, “muy estresado” y “extremadamente estresado”; se espera que el cambio climático países más poblados y de clima seco se intensifique este problema.

Se necesita de una colaboración global para poder determinar el agua que queda y tomar las medidas adecuadas para poder preservarla. Sobre todo porque cuando un acuífero se seca usualmente se pierde para siempre ya que no puede volver a recibir ningún tipo de recarga.

Cuando el acuífero se agota, el suelo que está encima del generalmente se hunde y cae dentro de ese espacio vacío, lo que obliga a cerrar el acuífero de por vida. Lo más preocupante es que los humanos no han detenido el drenando los acuíferos incluso más rápido de que el ciclo natural puede llenarlo.

La amenaza más común que genera que estos acuíferos sean vaciados es la sobrepoblación. Con el crecimiento de la población significaría más necesidades y actividades humanas que pueden variar indudablemente; muchas de las ciudades de Norte América están sufriendo de agua contaminada por nitratos a causa de los fertilizantes que se usan en las actividades agrícolas.

Una de las maneras de proteger las aguas subterráneas es ayudando a reponerlos usando hormigón permeable que permitirá que el agua que fue desechada en las alcantarillas sea procesada y devuelta a los acuíferos.

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