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Revisión del 16:19 10 ene 2018
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Agua subterránea. Se asigna el nombre de subterráneas a todas las aguas presentes en los poros y grietas de las rocas bajo la superficie de la Tierra. Son ampliamente difundidas en el seno de la corteza terrestre.
Sumario
¿Porqué existe agua subterránea?
Esta existe porque las montañas acumulan agua en forma de nieve y luego es filtrada a su interior y esta desciende hacia los mares por debajo de valles que son en mayoría impermeables. En el proceso el agua sigue cursos bastante abruptos formando en:
Orígenes
Atendiendo a su origen se distinguen varias clases de las aguas subterráneas:
Aguas de infiltración Son originadas como resultado de la penetración a la profundidad de las aguas meteóricas. Como es notorio, en el globo terrestre tiene un lugar un ciclo hidrológico ininterrumpido que abarca las aguas atmosféricas, las superficiales y las subterráneas. Bajo la acción del calor solar, el agua de los océanos, mares y ríos se evaporan y satura el aire con vapores acuosas.
Aguas de condensación En ciertas zonas climáticas, como por ejemplo, en los desiertos, se observan fenómenos difícilmente explicables por la teoría de la infiltración referente al origen de las aguas subterráneas.
Aguas fósiles o congénitas Son aguas de cuencas marinas, lacustres y fluviales, que se han conservado en sedimentos respectivos aún después de la transformación de estos en roca.
Aguas juveniles Es el agua de muchos manantiales situados en regiones de actividad volcánicas actual o reciente de las montañas jóvenes, tienen una temperatura elevada y contiene disueltas compuesto y componentes gaseosos insólitos para las condiciones superficiales.
Clasificación
Las aguas subterráneas pueden dividirse en varias clases atendiendo a distintos factores: origen, condiciones de yacimientos, propiedades hidráulicas, composición química, etc. Atendiendo a las condiciones de yacimiento, se distinguen cuatro tipos principales de aguas subterráneas.
- Aguas suspendidas
Son los subterráneos que yacen a escasa profundidad bajo la superficie de la tierra, en la zona de aeración. Se hallan por encima de las freáticas, allí donde se verifica la infiltración de las precipitaciones atmosféricas, siendo, además limitada su extensión.
- Aguas freáticas
Son sumamente difundidas. Son aguas del primer horizonte acuífero que descansa sobre la primera capa impermeable más o menos continua. Pueden acumularse tanto en las rocas sueltas porosas como en las rocas duras agrietadas, la zona de alimentación coincide con la de su disfunción.
- Aguas confinadas
Se diferencian de las anteriores solo por el hecho de hallarse confinadas entre dos capas impermeables continuas. Son difundidas en regiones de topografía accidentada.
- Aguas artesianas
Se originan bajo condiciones estructurales favorables. La mayoría de las veces se encuentran en los pliegues sinclinales y monoclinales de las capas de rocas.
Acuíferos
La diferencia entre la cantidad de precipitación y la cantidad de agua arrastrada por los ríos se filtra bajo el suelo y forma los acuíferos. La filtración depende de las características físicas de las rocas. La porosidad no es sinónimo de permeabilidad, pues determinadas rocas como las arcillosas, aunque tienen una gran porosidad, son prácticamente impermeables ya que no disponen de conductos que se comuniquen.
Si la capa impermeable forma una depresión, puede aparecer un lago subterráneo. En cambio, si la capa impermeable está inclinada se puede formar un río subterráneo. Cuando una capa permeable está dispuesta entre dos capas impermeables, forma lo que se denomina acuífero cautivo o confinado. En estas condiciones el agua está sujeta a una presión considerable. Si por cualquier circunstancia se crea una fisura en la capa impermeable, entonces el agua asciende rápidamente hasta el nivel freático para equilibrar las diferencias de presión.
Por su parte, si la capa permeable no encuentra límite más que en profundidad, entonces se denomina acuífero libre.
Calidad del agua subterránea
La calidad del agua se refiere a la temperatura del agua, la cantidad de sólidos disueltos y la ausencia de contaminantes tóxicos y biológicos. El agua con un alto contenido de sustancias disueltas y presencia de químicos debido a la alteración de sustancias en el suelo puede tener un sabor amargo y se denomina generalmente agua dura.
Mientras el nivel de salinidad es la preocupación mas importante, existen otros sólidos disueltos presentes en el agua subterránea que pueden provocar problemas. El agua dura causa problemas de incrustaciones calcáreas en los calentadores de agua y tuberías, y hace que el jabón sea difícil de eliminar. En algunas aguas subterráneas pueden existir altos niveles de hierro.
El hierro puede darle color al agua y manchar ropas; el hierro en muchos procesos de fabricación es indeseable. Los sulfatos en el agua pueden dejar un sabor amargo, y pueden tener efecto laxante.
Flujo de agua subterránea
Agua bombeada del sistema subterráneo causa que la capa freática baje de nivel y cambie la dirección de la corriente del agua subterránea. Parte del agua que fluía hacia un arroyo, ya no lo hace y así mismo, algo de esta corriente también es acarreada desde el arroyo hasta el sistema de agua subterránea, reduciendo por lo tanto la corriente del arroyo.
Los contaminantes que se introducen en la superficie de la tierra pueden infiltrarse a la capa freática y fluir hacia un punto de descarga, ya sea un pozo o un arroyo. (A pesar de no mostrarse aquí, también es importante saber sobre la descarga potencial de contaminantes que pasan del arroyo hacia el sistema de agua subterránea).
Los declives del agua pueden afectar el ambiente natural de las plantas y animales. Por ejemplo, plantas en las áreas ribereñas que crecen por la proximidad de la capa freática a la superficie, podrían no sobrevivir si el agua aumentara su profundidad. El ambiente para los peces y vida acuática también puede ser alterado si el nivel del arroyo decae.
Cantidad en la tierra
Aproximadamente el 3% del agua total en la tierra es agua dulce. De esta un 95% constituye aguas superficiales, 3.5% corresponde a aguas superficiales y 1.5% a la humedad acumulada en los suelos. De todo el agua dulce existente solo un 0.36% esta disponible para su consumo. El agua subterránea es una fuente importante de suministro de agua. 53% de la población de los EE.UU recibe agua de fuentes subterráneas. El agua subterránea es además una de las principales fuentes de uso industrial y agrícola.
Se extrae agua de los acuíferos a tasas superiores a su reposición. El agua en algunos acuíferos tiene milenios de antigüedad y se sitúa debajo de algunas de las regiones mas secas que existen en la actualidad en la tierra. A pesar de que las personas han extraído para su uso agua de fuentes naturales y pozos desde tempranas civilizaciones, en los últimos 50 años la multiplicación de las poblaciones hace que se necesiten mas agua y alimentos provocando una mayor explotación de los recursos hídricos.
En algunas áreas costeras se ha extraído tanta agua dulce de acuíferos que se ha provocado una intrusión de agua salada, provocando que las aguas de pozo sean salobres y no pueda ser usada.
En algunos lugares el vaciamiento de acuíferos ha causado serios problemas de subsidencia o gran decrecimiento de las aguas de la mesa de agua:
USA:
- San Joachim Valle, CA - 10 metros
- Phoenix, AZ - mas de 1 metro
- Houston – Galveston, TX - 1 metro
- Milwaukee - nivel freático cae 114 metros en 1976
- Chicago, IL - nivel freático cae 274 metros en 1979. Parcialmente recuperado desde entonces gracias a la disminución de las extracciones de agua.
- Acuífero Ogallala - algunos pozos se han secado en Oklahoma, Kansas y en Texas, donde el nivel freático ha disminuido 30 metros.
- Ciudad de México - el centro de la ciudad retrocede (subsidencia) 7.5 metros desde 1950
- Ciudad Juárez/El Paso (frontera con EE.UU) - el acuífero que abastece a 1.5 millones de personas se espera que sea agotado en 30 años.
- 1 billón de metros cúbicos de agua al año se extraen en Libia debajo del Sahara y por medio de tuberías se extrae para abastecer granjas y ciudades del norte.
- Explotación de acuíferos debajo de Trípoli que provoca una deficiencia anual de 3.8 millones de metros cúbicos.
- El nivel freático cae alrededor de 2 metros por año. Se ha escavado pozos hasta dos metros de profundidad.
- El nivel freático cae a 3.5 metros por año
- El nivel freático cae a 1 metro por año
Norte de China:
- Nivel freático cae por 3 metros por año
El agua subterránea esta afectada por ingeniería del agua: por décadas y siglos, debido al uso y disposición inadecuada de residuos en el medioambiente y áreas sub-superficiales muchas aguas subterráneas se han contaminado. Los esfuerzos para proteger la calidad y cantidad del agua subterránea se han realizado en cooperación entre agencias gubernamentales, industrias e investigadores.
Contaminación del agua subterránea
Las aguas subterráneas son una de las principales fuentes de suministro para uso doméstico y para el riego en muchas partes de España y del mundo. En España alrededor de la tercera parte del agua que se usa en las ciudades y la industria y la cuarta parte de la que se usa en agricultura son aguas subterráneas. En muchos lugares en los que las precipitaciones son escasas e irregulares pero el clima es muy apto para la agricultura son un recurso vital y una gran fuente de riqueza, ya que permiten cultivar, productos muy apreciados en los mercados internacionales.
Las aguas subterráneas suele ser más difíciles de contaminar que las superficiales, pero cuando esta contaminación se produce, es más difícil de eliminar. Sucede esto porque las aguas del subsuelo tienen un ritmo de renovación muy lento. Se calcula que mientras el tiempo de permanencia medio del agua en los ríos es de días, en un acuífero es de cientos de años, lo que hace muy difícil su purificación.
Fuentes
- Libro. Geología general para la especialidad de Ingeniería Forestal.
- Astromia
- Maquinaria
- Lenntech
- Tecnun
- USGS
