Los recursos hídricos
En la Pampa casi todos los campos y muchos pueblos toman el agua de una perforación, y en algunas zonas costeras de la provincia de Buenos Aires hay pozos que empiezan a dar agua salobre. El agua dulce disponible es escasísima frente a toda la del planeta, y buena parte de la que usamos está escondida bajo tierra. ¿Por qué se puede agotar o arruinar un recurso que no vemos?
Cuánta agua hay y dónde está
Fijate lo que implica: el agua que ves en ríos y lagos, la más fácil de usar, es una porción diminuta. Si ríos y lagos son el $1{,}2\ \%$ del agua dulce, y el agua dulce es el $3\ \%$ del total, entonces:
$$3\ \% \cdot 0{,}012 = 0{,}036\ \%$$Es decir, unas 4 centésimas de punto porcentual del agua total del planeta. Por eso su gestión importa tanto: es poquísima, la usa todo el mundo y se contamina con facilidad.
¿Qué porcentaje aproximado del agua de la Tierra es salada? ¿Dónde se concentra la mayor parte del agua dulce?
¿Qué porcentaje aproximado del agua de la Tierra es salada? ¿Dónde se concentra la mayor parte del agua dulce?
El gráfico muestra la distribución del agua en la Tierra. El agua de ríos y lagos (marcada con «?») representa el $1,2\ \%$ del agua dulce. Calculá qué porcentaje del…
El gráfico muestra la distribución del agua en la Tierra. El agua de ríos y lagos (marcada con «?») representa el $1,2\ \%$ del agua dulce. Calculá qué porcentaje del agua total del planeta representa y comentá qué implica esa cifra para la gestión del recurso.
El ciclo hidrológico
Según dónde se encuentre, el agua se aprovecha de maneras distintas:
| Tipo | Dónde está | Aprovechamiento |
|---|---|---|
| Superficial | ríos, lagos, embalses | riego, agua potable, hidroelectricidad (por ejemplo, un dique) |
| Subterránea | poros y fisuras de rocas y sedimentos | pozos y perforaciones para consumo y riego |
| Atmosférica | vapor, nubes, lluvia | cosecha de agua de lluvia en techos, aljibes |
Cuando llueve, el agua tiene dos destinos: infiltrarse (recarga el agua subterránea) o escurrir por la superficie hacia arroyos y ríos. El escurrimiento superficial aumenta con la pendiente, con la falta de vegetación y con suelos poco permeables o ya saturados (como los muy arcillosos o los urbanizados). Disminuye si el terreno es llano, tiene vegetación y suelo permeable.
¿Qué es el ciclo hidrológico? Nombrá sus procesos principales y explicá qué energía lo impulsa.
¿Qué es el ciclo hidrológico? Nombrá sus procesos principales y explicá qué energía lo impulsa.
Distinguí entre agua superficial, agua subterránea y agua atmosférica, y poné un ejemplo de aprovechamiento humano de cada una.
Distinguí entre agua superficial, agua subterránea y agua atmosférica, y poné un ejemplo de aprovechamiento humano de cada una.
¿Qué es el escurrimiento superficial y qué factores del terreno (pendiente, vegetación, permeabilidad) lo aumentan o lo reducen?
¿Qué es el escurrimiento superficial y qué factores del terreno (pendiente, vegetación, permeabilidad) lo aumentan o lo reducen?
Acuíferos y napa freática
La porosidad mide cuánto espacio vacío hay (cuánta agua cabe). La permeabilidad mide qué tan conectados están esos poros (cuánta agua puede moverse). Un buen acuífero necesita las dos.
En un acuífero libre, el techo del agua es la napa freática (nivel freático): la superficie hasta donde llega el agua en un pozo. No es fija: sube con las lluvias que recargan el acuífero y baja con los bombeos y las sequías. En la llanura pampeana, esto se nota: tras años lluviosos la napa llega casi a la superficie y anega campos, y en épocas secas o con mucho bombeo, se aleja. Debajo de esa napa libre hay acuíferos más profundos, como el Puelche en Buenos Aires, que es una capa de arenas muy usada para el agua potable, y el Guaraní, un enorme acuífero confinado que se extiende bajo el noreste argentino (Entre Ríos, Corrientes, Misiones) y países vecinos.
¿Qué es un acuífero y qué propiedades de la roca (porosidad, permeabilidad) lo hacen posible?
¿Qué es un acuífero y qué propiedades de la roca (porosidad, permeabilidad) lo hacen posible?
¿Qué es el nivel freático y qué factores, como la recarga por las lluvias o los bombeos, hacen que suba o baje a lo largo del año?
¿Qué es el nivel freático y qué factores, como la recarga por las lluvias o los bombeos, hacen que suba o baje a lo largo del año?
Acuíferos libres, confinados y manantiales
¿Por qué algunos manantiales solo fluyen en época húmeda? Porque la napa sube con las lluvias y en ese momento corta la superficie. En la estación seca la napa baja por debajo del nivel del terreno y el manantial se «seca».
Distinguí entre acuífero libre y acuífero confinado. ¿Cuál de los dos puede dar pozos artesianos y por qué?
Distinguí entre acuífero libre y acuífero confinado. ¿Cuál de los dos puede dar pozos artesianos y por qué?
¿Qué es un manantial y qué relación tiene con un acuífero? Explicá por qué algunos manantiales solo fluyen en época húmeda.
¿Qué es un manantial y qué relación tiene con un acuífero? Explicá por qué algunos manantiales solo fluyen en época húmeda.
Cómo se mueve el agua subterránea: Darcy y tiempo de residencia
Lo básico: el agua subterránea fluye más rápido por materiales permeables (gravas) que por arcillas.
¿Por qué? A mayor sección caben más conductos de paso, y a mayor desnivel la gravedad empuja el agua con más fuerza. La distancia y la resistencia del medio reflejan la fricción que frena el flujo. Esta ley se usa de forma cualitativa: sirve para entender dónde conviene perforar un pozo (en gravas o arenas gruesas, donde el agua llega rápido) y por qué en arcillas rinde poco.
Como el flujo es lento, el agua subterránea tiene un tiempo de residencia largo: es el tiempo promedio que pasa desde que se infiltra hasta que sale del acuífero. Puede ir de años a miles de años según el acuífero. Esto tiene una consecuencia fuerte para la contaminación: si hoy se infiltran nitratos de fertilizantes, tardarán décadas en llegar a los pozos y décadas más en lavarse, aunque se deje de fertilizar. Recuperar un acuífero contaminado es lento y caro, y conviene prevenir.
Según la ley de Darcy, el agua subterránea fluye más rápido en las gravas que en las arcillas. Explicá de forma cualitativa esa ley (gradiente hidráulico y…
Según la ley de Darcy, el agua subterránea fluye más rápido en las gravas que en las arcillas. Explicá de forma cualitativa esa ley (gradiente hidráulico y permeabilidad) y su consecuencia práctica a la hora de elegir dónde perforar un pozo.
Los nitratos agrícolas pueden tardar décadas en desaparecer de un acuífero aunque se reduzca la fertilización. Explicá el concepto de tiempo de residencia del agua…
Los nitratos agrícolas pueden tardar décadas en desaparecer de un acuífero aunque se reduzca la fertilización. Explicá el concepto de tiempo de residencia del agua subterránea y sus implicancias para la recuperación de acuíferos contaminados.
Sobreexplotación e intrusión marina
¿Por qué? El agua de mar es más densa que la dulce y empuja desde abajo, formando una «cuña». Si el bombeo reduce la altura y la presión del agua dulce, la cuña salada avanza para compensar el desequilibrio.
Recarga artificial. Para frenar el descenso de la napa o la intrusión se puede aportar agua al acuífero. Hay dos técnicas habituales: las balsas (o lagunas) de infiltración, donde se deja el agua en superficie para que se infiltre por el suelo permeable, y los pozos inyectores, que la llevan directo al acuífero, útiles cuando hay capas poco permeables arriba o cuando se quiere formar una barrera de agua dulce contra el mar. Funciona mejor si el agua usada es de buena calidad y el acuífero tiene capacidad de almacenarla.
¿Qué es la recarga artificial de acuíferos y qué técnicas se emplean (balsas de infiltración, pozos inyectores)? ¿En qué situaciones de sobreexplotación o de intrusión…
¿Qué es la recarga artificial de acuíferos y qué técnicas se emplean (balsas de infiltración, pozos inyectores)? ¿En qué situaciones de sobreexplotación o de intrusión marina resulta especialmente útil?
Humedales, napa y bombeos
Muchas lagunas y bañados no son «charcos» aislados: son zonas de descarga del acuífero, o sea, lugares donde la napa aflora o queda muy cerca de la superficie. Su nivel depende de la napa. Cuando el agua dulce subterránea alimenta una laguna (por ejemplo, en depresiones entre médanos), la cubeta se llena porque la napa está más alta que el fondo.
Si en las cercanías hay bombeos fuertes para riego, alrededor de cada pozo se forma un cono de depresión: la napa baja en forma de embudo. Aunque nadie saque agua de la laguna, el cono cercano le roba el aporte subterráneo. El resultado es previsible: la laguna baja, se achica, se seca antes en la estación seca y puede perder su vegetación y su fauna. Lo mismo vale para arroyos que se alimentan de descarga subterránea: su caudal base disminuye.
En el manto eólico y marismas de Doñana, el sistema acuífero Almonte-Marismas sustenta complejos lagunares peridunares de alto valor ecológico y descarga agua dulce…
En el manto eólico y marismas de Doñana, el sistema acuífero Almonte-Marismas sustenta complejos lagunares peridunares de alto valor ecológico y descarga agua dulce hacia los arroyos tributarios que alimentan la marisma.
- a) Explicá el funcionamiento hidrogeológico de una laguna peridunar (como Santa Olalla) como zona húmeda de descarga conectada al freático y predecí cómo responde la dinámica hidrológica de la cubeta cuando los bombeos masivos para el cultivo de frutos rojos generan conos de depresión en las proximidades, incluso si no se bombea agua directamente de la laguna.
- b) En la red de control hidrogeológico se constata que varios arroyos han cambiado su régimen de tramos efluentes (ganadores) a tramos influentes (perdedores), y que antiguos pozos surgentes artesianos en el borde de la marisma han dejado de manar espontáneamente. Interpretá ambos hechos en términos de gradientes hidráulicos y presiones piezométricas en los niveles confinados y semiconfinados.
- c) Ante la degradación del humedal, se confrontan dos propuestas: construir un trasvase de aguas superficiales desde otra cuenca para mantener la superficie regada actual frente a clausurar pozos ilegales y comprar fincas agrícolas para su renaturalización. Argumentá cuál de las dos soluciones garantiza la sostenibilidad a largo plazo basándote en la resiliencia del ecosistema y los límites ecológicos del recurso.
Sequías: del cielo al subsuelo
Una sequía prolongada se propaga por etapas, porque cada reserva de agua responde con distinto retraso:
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Meteorológica: llueve menos que lo normal.
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Agrícola: baja la humedad del suelo y se pierden los cultivos de secano (sin riego).
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Hidrológica: bajan los caudales de ríos y los embalses.
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Subterránea: la napa y los acuíferos descienden, porque se recargan menos y se bombea más.
Un acuífero amortigua: durante un tiempo sigue alimentando ríos y pozos aunque no llueva. Pero esa ayuda es limitada. Si la sequía dura años, el acuífero también baja, y entonces se suman la sobreexplotación y, si hay costa, la intrusión marina. Por eso, en una secuencia de varios años secos primero falla el secano, luego los embalses y por último el agua subterránea, y recuperarse lleva más tiempo que el que tardó en caer.
Una cuenca hidrográfica mediterránea atraviesa un ciclo seco continuado a lo largo de un lustro. La evolución registrada por el organismo de cuenca es la siguiente: Año…
Una cuenca hidrográfica mediterránea atraviesa un ciclo seco continuado a lo largo de un lustro. La evolución registrada por el organismo de cuenca es la siguiente:
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Año 1: La lluvia disminuye un $30\ \%$ respecto a la media; los embalses están al $65\ \%$ y la cosecha de secano se mantiene aceptable.
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Año 2: Persiste la escasez de precipitaciones; la humedad del suelo cae drásticamente y se pierde el $80\ \%$ del cereal de secano, aunque el río principal sigue fluyendo gracias a las descargas subterráneas de un acuífero kárstico.
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Año 3: Los embalses caen por debajo del $20\ \%$, se secan fuentes y manantiales, y la administración autoriza la apertura urgente de «pozos de sequía» en los acuíferos de cabecera para salvar el regadío.
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Años 4 y 5: Las lluvias se normalizan ($100\ \%$ de la media), pero los niveles piezométricos no se recuperan, los manantiales siguen secos y varios pozos sufren problemas de subsidencia del terreno.
- a) Identificá cronológicamente en qué años se manifiestan la sequía meteorológica, la sequía agrícola y la sequía hidrológica, justificando el desfasaje temporal e inercia que existe entre ellas.
- b) Explicá desde el punto de vista hidrogeológico por qué los acuíferos permitieron amortiguar el caudal en el año 2, pero sufrieron histéresis y daños mecánicos (como la compactación de formaciones acuitardas y pérdida de porosidad irreversible) tras la explotación intensiva del año 3.
- c) Diseñá un protocolo técnico para la activación de pozos de sequía: establecé tres indicadores cuantitativos rigurosos (umbrales piezométricos, conductividad eléctrica del agua y caudal base ambiental) que deban cumplirse obligatoriamente para suspender de forma inmediata los bombeos de emergencia.
Tratamiento y gestión del agua
Planes de contingencia y «riesgo cero». Una buena gestión anticipa qué hacer si el agua escasea o se contamina: fuentes alternativas, restricciones de uso y controles de calidad. En las áreas de recarga de los acuíferos conviene el «riesgo cero»: no instalar actividades que puedan contaminar, porque lo que se infiltra allí llega después al acuífero.
Huella hídrica. Es el agua total que se usa para producir algo, incluida la de su cultivo o fabricación. Como orden de magnitud, un kilo de trigo requiere unos $1.500\ \text{L}$, un kilo de palta del orden de $1.000$ a $2.000\ \text{L}$ y un kilo de carne vacuna más de $10.000\ \text{L}$ (por el alimento que consume el animal). Esto abre un debate: cuando una región seca exporta productos que gastan mucha agua (por ejemplo, frutas o forrajes producidos con riego en zonas áridas), en la práctica está exportando también su agua, que muchas veces viene de acuíferos que no se recargan. Hay quienes defienden el empleo y los ingresos que genera y quienes reclaman limitar esos cultivos donde el agua es escasa.
Trasvases y desaladoras. Cuando una región pide agua a otra cuenca, hay que evaluar qué le pasa a la cuenca que cede. Sacar caudal de forma continua reduce lo que llega al tramo bajo y a la desembocadura: baja el aporte de sedimentos (y puede crecer la erosión costera), disminuye el caudal para los ecosistemas y los humedales, y en el estuario puede entrar más agua salada. Todo se agrava si los embalses ya están bajos, porque el trasvase se suma a la variabilidad natural del río (crecidas y estiaje). Los conflictos por ríos compartidos entre provincias vienen de ahí. La desalación evita ese problema, pero tiene costos propios: mucha energía (aunque pueda provenir de paneles solares), la salmuera que hay que verter sin dañar el mar y el costo de las plantas. Casi siempre conviene combinar varias medidas: reducir pérdidas, riego por goteo, reutilizar agua depurada, medir y controlar las extracciones y cultivar según el agua disponible.
¿Qué es la huella hídrica de un producto? Compará la del trigo, la de la palta y la de un kilo de carne vacuna, y explicá qué debate plantea exportar productos «ricos en…
¿Qué es la huella hídrica de un producto? Compará la del trigo, la de la palta y la de un kilo de carne vacuna, y explicá qué debate plantea exportar productos «ricos en agua» desde regiones secas.
Una región litoral con agricultura intensiva de cultivos tempranos y turismo masivo solicita un trasvase anual de $150\ \text{hm}^3$ desde una cuenca atlántica cuyos…
Una región litoral con agricultura intensiva de cultivos tempranos y turismo masivo solicita un trasvase anual de $150\ \text{hm}^3$ desde una cuenca atlántica cuyos embalses se encuentran al $48\ \%$ de su capacidad. Como alternativa técnica, el Ministerio plantea la construcción de dos plantas desaladoras por ósmosis inversa alimentadas con un parque solar fotovoltaico anexo.
- a) Analizá los impactos hidrogeológicos y ecológicos que provocaría la detracción continuada de caudales en el tramo bajo y la desembocadura de la cuenca cedente, considerando la variabilidad estacional del régimen fluvial atlántico.
- b) Evaluá la viabilidad técnica y ambiental de la desalación como alternativa en la zona receptora: predecí dos impactos ambientales específicos de las desaladoras (gestión del vertido de salmuera y balance energético) y justificá por qué el costo unitario del agua desalada suele generar rechazo entre los regantes frente a la trasvasada.
- c) Rebatí con argumentos ecológicos e hidrológicos la afirmación de la asociación de productores agrarios: «El agua de los ríos que desemboca en el mar es un recurso que se pierde y se desperdicia si no se trasvasa».
Volvé al principio: si se bombea más de lo que se recarga, la napa baja; en la costa, la cuña de agua salada avanza y los pozos se salinizan. Como el agua subterránea se mueve lento, el daño tarda en verse y también en revertirse.