Agua soterraño

L'agua soterraño representa una fracción importante de la masa d'agua presente nos continentes, y agóspiase nos acuíferos so la superficie de la Tierra. El volume de l'agua soterraño ye muncho más importante que la masa d'agua retenío en llagos o circulante, y anque menor al de los mayores glaciares, les mases más estenses pueden algamar un millón o más de quilómetros cuadraos (como'l Acuíferu Guaraní). L'agua del sosuelu ye un recursu importante y de esti abastecer a una tercer parte de la población mundial, pero de mala xestión, pola so sensibilidá a la contaminación y a la sobresplotación. L'agua soterraño ye parte de la precipitación que se penerar al traviés del suelu hasta llegar al material predreso que ta enchíu d'agua. L'agua soterraño muévese amodo escontra los niveles baxos, xeneralmente n'ángulos inclinaos (por cuenta de la gravedá) y eventualmente lleguen a los regueros, los llagos y los océanos.

Ye una creencia común que l'agua soterraño llena cuévanos y circula por galeríes. Sicasí, non siempres ye asina, pos puede atopase ocupando los fiendes (poros y resquiebros) del suelu, del sustratu predresu o del sedimentu ensin consolidar, que contener como una esponxa. La única esceición significativa ufiertar les roques solubles, como les caliares y los yelsos, susceptibles de sufrir el procesu llamáu karstificación, nel que l'agua escava torques, caverna y otres víes de circulación, modelu que más s'afai a la creencia popular.

Un acuíferu ye aquella masa de roques permeables que dexa la circulación y l'acumuladura de l'agua soterraño nos sos poros o resquiebros. Les roques almacén pueden ser de materiales bien variaos como graves y arenisques poroses pocu cementadas (antiguos sedimentos marinos, de ríu, sablera, eólicos), llimos, ciertos tipos de magre, caliares sedaes, ya inclusive formaciones volcániques. El nivel cimeru de l'agua soterraño denominar tabla d'agua, que nel casu d'un acuíferu llibre correspuende al nivel freáticu.

 Estructura 
Un acuíferu ye un terrén predresu permeable dispuestu so la superficie, onde s'atropa y per onde circula l'agua soterraño.
 Una zona de saturación, que ye l'asitiada enriba de la capa impermeable, onde l'agua rellena dafechu los poros de les roques. La llende cimera d'esta zona, que lo dixebra de la zona vadosa o d'aireación, ye'l nivel freáticu y varia según les circunstancies: baxando en dómines seques, cuando l'acuíferu nun se recarga o lo fai a un ritmu más lentu que la so descarga; y xubiendo, en dómines húmedes.
 Una zona d'aireación o vadosa, ye l'espaciu entendíu ente'l nivel freáticu y la superficie, onde non tolos poros tán llenos d'agua.

Cuando la roca permeable onde s'atropa l'agua alcontrar ente dos capes impermeables, que puede tener forma d'O o non, vimos que yera un acuíferu cautivu o confináu. Nesti casu, l'agua atópase sometida a una presión mayor que l'atmosférica, y si fura la capa cimera o esterior del terrén, flúi como un surtidor, tipu pozu artesiano.

 Tipos d'acuíferos 

 Según la so estructura 
Dende'l puntu de vista de la so estructura puede estremase ente acuíferos llibres y acuíferos confinaos.

Na figura d'al llau ilústrense los dos tipos d'acuíferos:
 ríu o llagu (a), nesti casu ye la fonte de recarga de dambos acuíferos.
 suelu porosu non enchíu (b).
 suelu porosu enchíu (c), nel cual esiste una masa de roques impermeables (d), formáu, por casu por magres, esti cuerpu impermeable confina l'acuíferu a cotes inferiores.
 sustratu impermeable (d).
 acuíferu llibre o non confináu (e).
 manantial (f);
 pozu que capta agua del acuíferu non confináu (g).
 pozu qu'algama'l acuíferu confináu, frecuentemente l'agua brota como nun surtidor o fonte, llamáu pozu artesiano (h).

 Según la so testura 
Dende'l puntu de vista textural, estrémense tamién en dos grandes grupos: los porosos y fisurales.

Nos acuíferos porosos l'agua soterraño atópase como enfiñida nuna esponxa, dientro d'unos poros intercomunicados ente sigo, que la so testura motiva qu'esiste "permeabilidá" (tresmisión interna d'agua), frente a un simple almacenamientu. Anque los magres presenten una máxima porosidá y almacenamientu, pero una nula tresmisión o permeabilidá (permeabilidá <> porosidá). Como exemplu d'acuíferos porosos, tenemos les formaciones de sables y graves aluviales

Nos acuíferos fisurales, l'agua atópase allugada sobre fisuras o diaclases, tamién intercomunicadas ente sigo; pero a diferencia de los acuíferos porosos, la so distribución fai que los fluxos internos d'agua portar d'una manera heteroxénea, por direiciones preferenciales. Como representantes principales del tipu fisural podemos citar a los acuíferos cársticos.

 Según el so comportamientu hidrodinámicu 
A lo último, dende un puntu de vista hidrodinámicu, de la movilidá de l'agua, podemos denominar, en sentíu estrictu:
Acuíferos
Bonos almacenes y tresmisores d'agua soterraño (cantidá y velocidá) (p.ej.- sables porosos y caliares fisuradas).
Acuitardos
Bonos almacenes pero malos tresmisores d'agua soterraño (cantidá pero lentos) (p.ej.- llimos).
Acuícludos
Pueden ser bonos almacenes, pero nulos tresmisores (p.ej.- los magres).
Acuífugos
Son nulos tanto como almacenes como tresmisores. (p.ej.- granitos o cuarcites non fisuradas).

 Según el so comportamientu hidráulicu 

 Acuíferu subestimado o llibre 
Ye aquel acuíferu que s'atopa en contautu direutu cola zona subsaturada del suelu. Nesti acuíferu la presión d'agua na zona cimera ye igual a la presión atmosférica, aumentando en fondura a midida qu'aumenta la espesura enchida.

 Acuíferu cautivu o confináu 
Son aquelles formaciones nes que l'agua soterraño atópase zarrada ente dos capes impermeables y ye sometida a una presión distinta a l'atmosférica (cimera). Namái recibe l'agua de lluvia per una zona na qu'esisten materiales permeables, recarga alóctona onde l'área de recarga atópase alloñada del puntu de midida, y puede ser direuta o indireuta dependiendo de si ye agua de lluvia qu'entra en contautu direutu con un afloramientu de l'agua soterraño, o les precipitaciones tienen de travesar les distintes capes de suelo antes de ser integrada a l'agua soterraño. A les zones de recarga puede llamáse-yos zones d'alimentación. Por cuenta de les capes impermeables que zarren al acuíferu, nunca se evidenciarán recargues autóctones (situación na que l'agua provién d'una área de recarga asitiada sobre l'acuíferu), casu típicu de los acuíferos semiconfinados y los non confinaos o llibres (freáticos).

 Acuíferu semi-confináu 
Un acuíferu dizse semi-confináu cuando l'estratu de suelu que lu cubre tien una permeabilidá significativamente menor a la del acuíferu mesmu, pero nun aportar# a impermeable, ye dicir qu'al traviés d'esti estratu la descarga y recarga puede inda asoceder.

 Acuíferos costeros 

Los acuíferos costeros pueden ser llibres, confinaos o semiconfinados. Lo que les diferencia ye la presencia de fluyíos con dos densidaes distintes: agua duce, con una densidá menor, con rellación a l'agua salao del mar o del océanu.
Esta diferencia de densidá fai que na zona de la mariña, l'agua duce atópase sobrepuesta a l'agua salao. L'agua salao introducir nel continente en forma d'una cuña salina que se va afondando a midida que introduzse nel continente.

La cuenca de los acuíferos costeros, al igual que la cuenca d'acuíferos de zones continentales interiores, aliméntase al traviés de precipitaciones, o al traviés del fluxu subsuperficial y/o soterraños d'otres cuenques, ente que les salíes danse al traviés de la evapotranspiración, evaporación y pola salida subsuperficial, cola particularidá de qu'estes postreres dar escontra'l mar.

 Recarga 

L'agua del suelu anuévase polo xeneral por procesos activos de recarga dende la superficie. La renovación produzse amodo cuando la comparamos cola de los depósitos superficiales, como los llagos, y los cursos d'agua. El tiempu de residencia (el periodu necesariu p'anovar por completu un depósitu a la so tasa de renovación normal) ye bien llargu. En dellos casos la renovación ta atayada pola impermeabilidad de les formaciones xeolóxiques cimeres (acuitardos), o por circunstancies climátiques sobreveníes d'aridez.

En ciertos casos falar d'acuíferos fósiles, estos son bolsones d'agua soterraño, formaos en dómines xeolóxiques pasaes, y que, por causa de variaciones climátiques yá nun tienen anguaño recarga.

L'agua de les precipitaciones (agua, nieve,...) puede tener distintos destinos una vegada algama'l suelu. Partir en trés fracciones. Llámase escorrentía a la parte que s'esmuz pola superficie del terrén, primero como arroyada difusa y depués como agua enriao, formando regueros y ríos. Otra parte de l'agua se evapora dende les capes superficiales del suelu o pasa a l'atmósfera cola trespiración de los organismos, especialmente les plantes; referímonos a esta parte como evapotranspiración. A lo último, otra parte se infiltra nel terrén y pasa a ser agua soterraño.

La proporción d'infiltración respeuto al total de les precipitaciones depende de dellos factores:
 La litoloxía (la naturaleza del material xeolóxico qu'apruz a la superficie) inflúi al traviés de la so permeabilidá, que depende de la porosidá, del diaclasamiento (agrietamiento) y de la mineraloxía del sustratu. Por casu, los minerales magrizos se hidratan fácilmente, enchiéndose siempres en dalgún grau, lo que da llugar a un amenorgamientu de la porosidá que termina per faer al sustratu impermeable.
 Otru factor desfavorable pa la infiltración ye una pendiente marcada.
 La presencia de vexetación trupa inflúi de forma complexa, porque amenorga l'agua que llega al suelu (interceptación), pero estiende nel tiempu l'efeutu de les precipitaciones, esprendiendo adulces l'agua que mueya la xamasca, amenorgando asina la fracción de escorrentía y aumentando la d'infiltración. Otru efeutu favorable de la vexetación tien que ver colos raigaños, especialmente los raigaños trupu y superficial de munches plantes yerbácees, y cola formación de suelu, xeneralmente más permeable que la mayoría de les roques fresques.


La velocidá a la que l'agua muévese dependi del volume de les fiendes (porosidá) y del grau d'intercomunicación ente ellos. Los dos principales parámetros de que depende la permeabilidá. Los acuíferos suelen ser materiales sedimentarios de granu relativamente gruesu (graves, arenes, llimos, etc.). Si los poros son abondo amplios, una parte de l'agua circula llibremente al traviés d'ellos impulsada pola gravedá, pero otra queda fita poles fuercies de la capilaridad y otres motivaes por interacciones ente ella y les molécules minerales.

En delles situaciones especiales llogróse la recarga artificial de los acuíferos, pero esti nun ye un procedimientu xeneralizáu, y non siempres ye posible. Antes de poder plantegase la conveniencia de proponer recargar artificial d'un acuíferu ye necesariu tener una conocencia bien fonda y detalláu de la hidrogeoloxía de la rexón onde s'atopa l'acuíferu en cuestión per un sitiu y por otru disponer del volume d'agua necesario pa tal operación.

 Tránsitu 
Unu d'ellos ye'l fluxu hipodérmico o "interflujo" ye aquel que circula de manera somera y rápido por ciertes formaciones permeables d'escasa fondura, polo xeneral, amestada a alveos fluviales (acuíferos subálveos); que vienen de una rápida infiltración, una alta velocidá de tresmisión (conductividá hidráulica), y una torna escontra'l calce superficial. Polo qu'estos fluxos más intervienen nel balance netu de les agües superficiales (o de escorrentía superficial) que nes agües soterrañes onde namái intervién como balance transitoriu. D'esta miente, estos fluxos suelen dir amestaos al propiu fluxu nel ríu, dándose dacuando al ríu'l nome de calce intermitente, una y bones lo que se repara nel ríu ye qu'esti tien tramos con agua y tramos secos.

Como mediu transitoriu, tamién puede citase'l fluxu amestáu a hábitats húmedos, tipu criptohumedal, onde l'agua, per debaxo del circuitu hipodérmicu, yá circula puramente pela zona enchida d'un acuíferu, y pertenez, por tanto, al balance netu de les agües soterrañes, en diferencia al interflujo, de balance de escorrentía superficial. Esti tránsitu favorez el caltenimientu de les plantes denominaes "freatófilas", que son capaces de zucar les capes enchíes más someres de los acuíferos, como agua extra a la captada del suelu del esterior.

 Descarga 
L'agua soterraño esquita (brota) de forma natural en distintes clases de surgencies nes fasteres (manantiales) y dacuando en fondos del relieve, siempres ellí onde'l nivel freáticu intercepta la superficie. Cuando nun hai surgencias naturales, a l'agua soterraño puede aportase al traviés de pozos, perforaciones que lleguen hasta l'acuíferu y enllénense parcialmente cola agua soterraño, siempres per debaxo del nivel freáticu, nel que provoca amás una depresión local. L'agua puede estrayese per mediu de bombes. L'agua tamién se mueve al traviés del suelu, de normal siguiendo una direición paralela a la del drenaxe superficial, y esto resulta nuna descarga soterraña al mar que nun ye reparada na superficie, pero que puede tener importancia nel caltenimientu de los ecosistemes marinos.

 Sobresplotación 

Los pozos pueden ensugase si'l nivel freáticu cai per debaxo de la so fondura inicial, lo qu'asocede dacuando n'años de seca, y poles mesmes razones pueden ensugar los manantiales. El réxime de recarga puede alteriase por otres causes, como la reforestación, que favorez la infiltración frente a la escorrentía, pero entá más favorez la evaporación, o pola estensión de pavimentos impermeables, como asocede en zones urbanes ya industriales.

El descensu del nivel freáticu mediu produzse siempres qu'hai una estracción siguida d'agua nel acuíferu. Sicasí esti descensu nun significa que l'acuíferu tea sobreexplotado. De normal lo qu'asocede ye que'l nivel freáticu busca una nueva cota d'equilibriu en que s'estabiliza. La sobresplotación produzse cuando les estracciones totales d'agua superen a recargar.

 Contaminación de l'agua soterraño 
L'agua soterraño tiende a ser dulce y potable, pos la circulación soterraña tiende a depurar l'agua de partícules y microorganismos contaminantes. Sicasí, n'ocasiones éstos lleguen al acuíferu pola actividá humana, como la construcción de fueses sépticas o l'agricultura. Per otru llau la contaminación puede debese a factores naturales, si los acuíferos son demasiáu ricos en sales disueltos o pola erosión natural de ciertes formaciones predreses.

La contaminación de l'agua soterraño puede permanecer por llargos periodos de tiempu. Esto debe a la baxa tasa de renovación y llargu tiempu de residencia, yá qu'a l'agua soterraño nun se-y puede aplicar fácilmente procesos artificiales de depuración como los que pueden aplicase a los depósitos superficiales, pol so difícil accesu. En casu de zones locales de contaminación pueden realizase remediación d'acuíferos por aciu la téunica de bombéu y tratamientu, que consiste n'estrayer agua del acuíferu, tratala químicamente, ya inyectala de vuelta al acuíferu.

Ente les causes antropogénicas (aniciaes polos seres humanos), debíes a la contaminación tán la infiltración de nitratos y otros abonos químicos bien solubles usaos na agricultura. Estos suelen ser una causa grave de contaminación de los suministros en llanures d'elevada productividá agrícola y trupa población. Otres fontes de contaminantes son les descargues de fábriques, el mal manexu de residuos sólides urbanos, los productos agrícoles y los químicos utilizaos poles persones nos sos llares y patios. Los contaminantes tamién pueden provenir de tanques d'almacenamientu d'agua, pozos sépticos, llugares con bagazos peligrosos y vertideros. Anguaño, los contaminantes de l'agua soterraño que más esmolecen (?) son los compuestos orgánicos industriales, como disolventes, pesticidas, pintures, barnices, o los combustibles como la gasolina.

Tocantes a los abonos químicos minerales, los nitratos son los que xeneren mayor esmolición. Estos aníciense de distintes fontes: l'aplicación de fertilizantes, los pozos sépticos que nun tán funcionando bien, les llagunes de retención de bagazos sólidos non impermiabilizaes per debaxo y la infiltración d'agües residuales o trataes. L'envelenamientu con nitratu ye peligrosu nos neños. N'altos niveles pueden llindar la capacidá de la sangre pa tresportar osíxenu, causando afuega en ñácaros. Nel tubu dixestivu el nitratu amenórgase produciendo nitritos, que son canceríxenos.


L'agua soterraño n'árees costeres puede contaminase por intrusiones d'agua de mar -intrusión salina- cuando la tasa d'estracción ye bien alta. Esto provoca que l'agua del mar enfuse nos acuíferos d'agua duce. Esti problema puede ser tratáu con cambeos nel allugamientu de los pozos o escavando otros que caltengan l'agua salao lloñe del acuíferu d'agua duce. Sía que non, mientres la estracción supere a recargar per agua duce, la contaminación con agua salao sigue siendo una posibilidá.

Un exemplu de la contaminación d'agües soterrañes, ye'l que se presenta nel baxu valle del Ganges. Ellí dase un casu grave de contaminación por arsénicu que ta causando la intoxicación crónica a decenes de millones de persones, irremediable hasta agora. La causa d'esta contaminación, ye la combinación d'un factor antropogénico, la contaminación orgánica amestada a la intensificación del regadío y de un factor natural. Una cepa bacteriana del suelu llibera l'arsénicu qu'antes permanecía reteníu na roca por cuenta de les nueves condiciones.

Les zones de recarga d'acuíferos son particularmente delicaes dende'l puntu de vista de la contaminación hídrica, una y bones les sustancies contaminantes una vegada qu'entren nos acuíferos permanecen ellí mientres periodos bien llargos. Particularmente delles actividaes humanes lleven implícitos determinaos peligros de contaminación. La tabla siguiente menta delles actividaes peligroses desenvueltes en zones de recarga.

Mapes de riesgu de contaminación por fluoruros n'agües soterrañes

Alredor d'un terciu de la población mundial llogra agua potable de les reserves d'agua soterraño. Envalórase qu'alredor d'un 10 per cientu de la población mundial -en redol a 300 millones de persones- abastecer d'agua de reservorios soterraños contaminaos con arsénicu y fluoruro. La contaminación por estos oligoelementos ye polo xeneral d'orixe natural y produzse pola lliberación al mediu aguacientu de contaminantes per mediu de mecanismos d'alteración y/o desorción de los minerales conteníos tantu en roques como en sedimentos.

Nel añu 2008, l'Institutu Suizu d'Investigación de l'Agua (Eawag) presentó un nuevu métodu que dexa establecer mapes de riesgu pa sustancies tóxiques d'orixe xeolóxicu nes agües soterrañes.Eawag (2015) Geogenic Contamination Handbook – Addressing Arsenic and Fluoride in Drinking Water. C.A. Johnson, A. Bretzler (Eds.), Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag), Duebendorf, Switzerland. (download: www.gapmaps.org)Amini, M.; Mueller, K.; Abbaspour, K.C.; Rosenberg, T.; Afyuni, M.; Møller, M.; Sarr, M.; Johnson, C.A. (2008) Statistical modeling of global geogenic fluoride contamination in groundwaters. Environmental Science and Technology, 42(10), 3662-3668, doi:10.1021/ye071958yAmini, M.; Abbaspour, K.C.; Berg, M.; Winkel, L.; Hug, S.J.; Hoehn, Y.; Yang, H.; Johnson, C.A. (2008). “Statistical modeling of global geogenic arsenic contamination in groundwater”. Environmental Science and Technology 42 (10), 3669-3675. doi:10.1021/es702859eWinkel, L.;
Berg, M.; Amini, M.; Hug, S.J.; Johnson, C.A. Predicting groundwater arsenic contamination in Southeast Asia from surface parameters. Nature Geoscience, 1, 536–542 (2008). doi:10.1038/ngeo254Rodríguez-Llau, L.; Sun, G.; Berg, M.; Zhang, Q.; Xue, H.; Zheng, Q.; Johnson, C.A. (2013) Groundwater arsenic contamination throughout China. Science, 341(6148), 866-868, doi:10.1126/science.1237484

La principal ventaya d'esti aproximamientu, ye que dexa establecer, pa cada zona d'estracción, la probabilidá de que l'agua tea ó non contaminada, lo que facilita los trabayos de muestreo y la identificación de nueves árees potencialmente contaminaes.

Nel añu 2016 ésti grupu d'investigadores punxo a disposición pública les conocencies adquiríes per mediu de la plataforma Groundwater Assessment Platform GAP (www.gapmaps.org). Esta plataforma dexa a espertos de tol mundu, utilizar y visualizar datos analíticos propios, con cuenta d'ellaborar mapes de riesgu pa una determinada zona d'interés. La plataforma GAP funciona coles mesmes como un foru de discutiniu pal intercambiu de conocencies, col fin de siguir desenvolviendo y perfeccionando los métodos pa la eliminación de sustancies nocives de les agües destinaes al consumu humanu.
 Fonte de contaminación  Tipu de contaminanteBedoya Soto, J.M. Propuesta Metodolóxica pal Manexu d'Acuíferos Costeros: El Problema de la Intrusión Salina. Medellín, Colombia. 2009. Actividá agrícola  Nitratos; amoniacu; pesticidas; microorganismos fecales Saneamientu in situ  Nitratos; microorganismos fecales; traces d'hidrocarburos sintéticos Gasolineres y Talleres automotrices  Bencenu; otros hidrocarburos arumosos; fenoles; dalgunos hidrocarburos haloxenaos Depósitu final de residuos sólides  Amoniu; salín; dellos hidrocarburos haloxenaos; metales pesaos Industries metalúrxiques  Tricloroetileno; tetracloroetileno; otros hidrocarburos haloxenaos; metales pesaos; fenoles; cianuru Talleres de pintura y esmaltes  Alcalobencenos; tetracloroetileno; otros hidrocarburos haloxenaos; metales; dellos hidrocarburos arumosos Industria maderero  Pentaclorofenol; dalgunos hidrocarburos arumosos Tintoreríes  Tricloroetileno; tetracloroetileno Manufactura de pesticidas  dellos hidrocarburos haloxenaos; fenoles; arsénicu; metales pesaos Depósitu final de folles residuales domésticos  Nitratos; plomu; cinc; dellos hidrocarburos haloxenaos Curtiembres  Cromu; salín; dellos hidrocarburos haloxenaos; fenoles; Esplotación y estracción de petroleu/gas  Salín (cloruru de sodiu); hidrocarburos arumosos Mines de carbón y de metales  Acidez; diversos metales pesaos; fierro; sulfatos

 Fauna 
La fauna de les agües soterrañes, o stygofauna, compónse fundamentalmente de crustáceos como por casu el Niphargus, anque tamién se compón de viérbenes, inseutos y otros grupos d'invertebraos. Anque nun ye avezáu, la fauna de les agües soterrañes entiende tamién animales vertebraos, n'Australia atopáronse dos especies de peces ciegos. La mayoría d'estes especies pasen tola so vida n'agües soterrañes, nun atopándose en nengún otru sitiu.

 Estimación de reserves y consumu 
Según un estudiu publicáu na revista Nature Geoscience, envalora que l'agua soterraño puede tomar hasta un volume total de 23 millones de quilómetros cúbicos y allúgase a 2 km so la superficie, esa cantidá, ye abonda p'aumentar el nivel del mar en 50 metros.

La UNESCO envaloró, en 1992, que más del 50% de la población mundial taba siendo abastecida per agua procedente d'acuíferos. N'EEXX por casu, fúrense cerca de 400.000 pozos al añu, y estrayer más de 120 billones de metros cúbicos al añu, suministrando más del 70% del abastecimento públicu y de les industries. De manera asemeyada, países como Alemanha, Austria, Bélxica, Dinamarca, Francia, Holanda, Hungría, Italia, Marruecos, Rusia y Suiza suministren con estes agües ente'l 70 y el 90% de la demanda de suministru públicu.

 Ver tamién 

 Referencies 

 Bibliografía 
 ATSDR n'español - L'agua soterraño. Departamentu de Salú y Servicios Humanos d'Estaos Xuníos (dominiu públicu).

 Enllaces esternos 

 Estudio alrodiu de los recursos hídricos del altiplanu chilenu.
 Páxina interactiva sobre les agües soterrañes y la so importancia.
 Proyeutu panGEA - Universidá Nacional de San Luis. 
 Fundación Española de l'Agua Soterraño Noel Llopis. 

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