Agua subterrnea 1

Agua subterrnea

Afloramiento de agua subterrnea en un pozo

El agua subterrnea representa una fraccinimportante de la masa de agua presente en loscontinentes. Esta se aloja en los acuferos bajo lasuperficie de la Tierra. El volumen del agua subterrneaes mucho ms importante que la masa de agua retenidaen lagos o circulante, y aunque menor al de losmayores glaciares, las masas ms extensas puedenalcanzar millones de km (como el acufero guaran). Elagua del subsuelo es un recurso importante y de este seabastece a una tercera parte de la poblacin mundial,pero de difcil gestin, por su sensibilidad a lacontaminacin y a la sobreexplotacin.

Es una creencia comn que el agua subterrnea llenacavidades y circula por galeras. Sin embargo, no siempre es as, pues puede encontrarse ocupando los intersticios(poros y grietas) del suelo, del sustrato rocoso o del sedimento sin consolidar, los cuales la contienen como unaesponja. La nica excepcin significativa, la ofrecen las rocas solubles como las calizas y los yesos, susceptibles desufrir el proceso llamado karstificacin, en el que el agua excava simas, cavernas y otras vas de circulacin, modeloque ms se ajusta a la creencia popular.

Acufero

Esquema de un acufero.

Un acufero es aquel estrato o formacin geolgicapermeable que permite la circulacin y elalmacenamiento del agua subterrnea por sus poros ogrietas. Dentro de estas formaciones podemosencontrarnos con materiales muy variados como gravasde ro, limo, calizas muy agrietadas, areniscas porosaspoco cementadas, arenas de playa, algunas formacionesvolcnicas, depsitos de dunas e incluso ciertos tiposde arcilla. El nivel superior del agua subterrnea sedenomina tabla de agua, y en el caso de un acuferolibre, corresponde al nivel fretico.

Estructura

Un acufero es un terreno rocoso permeable dispuestobajo la superficie, en donde se acumula y por dondecircula el agua subterrnea.

Una zona de saturacin, que es la situada encima de la capa impermeable, donde el agua rellena completamentelos poros de las rocas. El lmite superior de esta zona, que lo separa de la zona vadosa o de aireacin, es el nivelfretico y vara segn las circunstancias: descendiendo en pocas secas, cuando el acufero no se recarga o lo hacea un ritmo ms lento que su descarga; y ascendiendo, en pocas hmedas.

Una zona de aireacin o vadosa, es el espacio comprendido entre el nivel fretico y la superficie, donde notodos los poros estn llenos de agua.

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Cuando la roca permeable donde se acumula el agua se localiza entre dos capas impermeables, que puede tenerforma de U o no, vimos que era un acufero cautivo o confinado. En este caso, el agua se encuentra sometida a unapresin mayor que la atmosfrica, y si se perfora la capa superior o exterior del terreno, fluye como un surtidor, tipopozo artesiano.

Tipos de acuferos

Segn su estructura

Tipos de acuferos.

Desde el punto de vista de su estructura, yase ha visto que se pueden distinguir losacuferos libres y los acuferos confinados.En la figura de al lado se ilustran los dostipos de acuferos: ro o lago (a), en este caso es la fuente de

recarga de ambos acuferos. suelo poroso no saturado (b). suelo poroso saturado (c), en el cual

existe una camada de terrenoimpermeable (d), formado, por ejemplopor arcilla, este estrato impermeable confina el acufero a cotas inferiores.

suelo impermeable (d). acufero no confinado (e). manantial (f); pozo que capta agua del acufero no confinado (g). pozo que alcanza el acufero confinado, frecuentemente el agua brota como en un surtidor o fuente, llamado

pozo artesiano (h).

Segn su texturaDesde el punto de vista textural, se dividen tambin en dos grandes grupos: los porosos y fisurales.En los acuferos porosos el agua subterrnea se encuentra como embebida en una esponja, dentro de unos porosintercomunicados entre s, cuya textura motiva que existe "permeabilidad" (transmisin interna de agua), frente a unsimple almacenamiento. Aunque las arcillas presentan una mxima porosidad y almacenamiento, pero una nulatransmisin o permeabilidad (permeabilidad porosidad). Como ejemplo de acuferos porosos, tenemos lasformaciones de arenas y gravas aluvialesEn los acuferos fisurales, el agua se encuentra ubicada sobre fisuras o diaclasas, tambin intercomunicadas entre s;pero a diferencia de los acuferos porosos, su distribucin hace que los flujos internos de agua se comporten de unamanera heterognea, por direcciones preferenciales. Como representantes principales del tipo fisural podemos citar alos acuferos krsticos.

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Segn su comportamiento hidrodinmicoPor ltimo, desde un punto de vista hidrodinmico, de la movilidad del agua, podemos denominar, en sentidoestricto:Acuferos

Buenos almacenes y transmisores de agua subterrnea (cantidad y velocidad) (p.ej.- arenas porosas y calizasfisurales).

AcuitardosBuenos almacenes pero malos transmisores de agua subterrnea (cantidad pero lentos) (p.ej.- limos).

AcucludosPueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores (p.ej.- las arcillas).

AcufugosSon nulos tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.- granitos o cuarcitas no fisuradas).

Segn su comportamiento hidrulico

Acufero subestimado o libre

Es aquel acufero que se encuentra en directo contacto con la zona subsaturada del suelo. En este acufero la presinde agua en la zona superior es igual a la presin atmosfrica, aumentando en profundidad a medida que aumenta elespesor saturado.

Acufero cautivo o confinado

Son aquellas formaciones en las que el agua subterrnea se encuentra encerrada entre dos capas impermeables y essometida a una presin distinta a la atmosfrica (superior). Slo recibe el agua de lluvia por una zona en la queexisten materiales permeables, recarga alctona donde el rea de recarga se encuentra alejada del punto de medicin,y puede ser directa o indirecta dependiendo de si es agua de lluvia que entra en contacto directo con un afloramientodel agua subterrnea, o las precipitaciones deben atravesar las diferentes capas de suelo antes de ser integrada al aguasubterrnea. A las zonas de recarga se les puede llamar zonas de alimentacin. Debido a las capas impermeables queencierran al acufero, nunca se evidenciarn recargas autctonas (situacin en la que el agua proviene de un rea derecarga situada sobre el acufero), caso tpico de los acuferos semiconfinados y los no confinados o libres(freticos).1.1. Acufero semi-confinadoUn acufero se dice semi-confinado cuando el estrato de suelo que lo cubre tiene una permeabilidadsignificativamente menor a la del acufero mismo, pero no llegando a ser impermeable, es decir que a travs de esteestrato la descarga y recarga puede todava ocurrir.

Acuferos costeros

Los acuferos costeros pueden se libres, confinados o semiconfinados. Lo que los diferencia es la presencia defluidos con dos densidades diferentes: agua dulce, con un densidad menor, con relacin al agua salada del mar o delocano. Esta diferencia de densidad hace que en la zona de la costa, el agua dulce se encuentra sobrepuesta al aguasalada. El agua salada se introduce en el continente en forma de una cua salina que se va profundizando a medidaque se introduce en el continente.La cuenca de los acuferos costeros, al igual que la cuenca de acuferos de zonas continentales interiores, se alimentaa travs de precipitaciones, o a travs del flujo subsuperficial y/o subterrneos de otras cuencas, mientras que lassalidas se dan a travs de la evapotranspiracin, evaporacin y por la salida subsuperficial, con la particularidad deque estas ltimas se dan hacia el mar.

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RecargaEl agua del suelo se renueva en general por procesos activos de recarga desde la superficie. La renovacin seproduce lentamente cuando la comparamos con la de los depsitos superficiales, como los lagos, y los cursos deagua. El tiempo de residencia (el periodo necesario para renovar por completo un depsito a su tasa de renovacinnormal) es muy largo. En algunos casos la renovacin est interrumpida por la impermeabilidad de las formacionesgeolgicas superiores (acuitardos), o por circunstancias climticas sobrevenidas de aridez.En ciertos casos se habla de acuferos fsiles, estos son bolsones de agua subterrnea, formados en pocas geolgicaspasadas, y que, a causa de variaciones climticas ya no tienen actualmente recarga.El agua de las precipitaciones (lluvia, nieve,...) puede tener distintos destinos una vez alcanza el suelo. Se reparte entres fracciones. Se llama escorrenta a la parte que se desliza por la superficie del terreno, primero como arroyadadifusa y luego como agua encauzada, formando arroyos y ros. Otra parte del agua se evapora desde las capassuperficiales del suelo o pasa a la atmsfera con la transpiracin de los organismos, especialmente las plantas; nosreferimos a esta parte como evapotranspiracin. Por ltimo, otra parte se infiltra en el terreno y pasa a ser aguasubterrnea.La proporcin de infiltracin respecto al total de las precipitaciones depende de varios factores: La litologa (la naturaleza del material geolgico que aflora e la superficie) influye a travs de su permeabilidad,

la cual depende de la porosidad, del diaclasamiento (agrietamiento) y de la mineraloga del sustrato. Por ejemplo,los minerales arcillosos se hidratan fcilmente, hinchndose siempre en algn grado, lo que da lugar a unareduccin de la porosidad que termina por hacer al sustrato impermeable.

Otro factor desfavorable para la infiltracin es una pendiente marcada. La presencia de vegetacin densa influye de forma compleja, porque reduce el agua que llega al suelo

(interceptacin), pero extiende en el tiempo el efecto de las precipitaciones, desprendiendo poco a poco el aguaque moja el follaje, reduciendo as la fraccin de escorrenta y aumentando la de infiltracin. Otro efectofavorable de la vegetacin tiene que ver con las races, especialmente las races densas y superficiales de muchasplantas herbceas, y con la formacin de suelo, generalmente ms permeable que la mayora de las rocas frescas.

La velocidad a la que el agua se mueve depende del volumen de los intersticios (porosidad) y del grado de intercomunicacin entre ellos. Los dos principales parmetros de que depende la permeabilidad. Los acuferos suelen ser materiales sedimentarios de grano relativamente grueso (gravas, arenas, limos, etc.). Si los poros son suficientemente amplios, una parte del agua circula libremente a travs de ellos impulsada por la gravedad, pero otra

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queda fijada por las fuerzas de la capilaridad y otras motivadas por interacciones entre ella y las molculasminerales.En algunas situaciones especiales se ha logrado la recarga artificial de los acuferos, pero este no es unprocedimiento generalizado, y no siempre es posible. Antes de poder plantearse la conveniencia de proponer larecarga artificial de un acufero es necesario tener un conocimiento muy profundo y detallado de la hidrogeologa dela regin donde se encuentra el acufero en cuestin por un lado y por otro disponer del volumen de agua necesariopara tal operacin.

TrnsitoUno de ellos es el flujo hipodrmico o "interflujo" es aquel que circula de modo somero y rpido por ciertasformaciones permeables de escasa profundidad, por lo general, ligada a alveos fluviales (acuferos sublveos); queproceden de una rpida infiltracin, una alta velocidad de transmisin (conductividad hidrulica), y un retorno haciael cauce superficial. Por lo que estos flujos ms intervienen en el balance neto de las aguas superficiales (o deescorrenta superficial) que en las aguas subterrneas donde slo interviene como balance transitorio. De este modo,estos flujos suelen ir ligados al propio flujo en el ro, dndose a veces al ro el nombre de cauce intermitente, ya quelo que se observa en el ro es que este tiene tramos con agua y tramos secos.Como medio transitorio, tambin puede citarse el flujo ligado a hbitats hmedos, tipo criptohumedal, donde el agua,por debajo del circuito hipodrmico, ya circula propiamente por la zona saturada de un acufero, y pertenece, portanto, al balance neto de las aguas subterrneas, en diferencia al interflujo, de balance de escorrenta superficial. Estetrnsito favorece el mantenimiento de las plantas denominadas "freatfilas", que son capaces de succionar las capassaturadas ms someras de los acuferos, como agua extra a la captada del suelo del exterior.

Descarga

Video de un manantial en Quellgebiet der Kunster, beiNeuruppin, Alemania

El agua subterrnea mana (brota) de forma natural en distintasclases de surgencias en las laderas (manantiales) y a veces enfondos del relieve, siempre all donde el nivel fretico intercepta lasuperficie. Cuando no hay surgencias naturales, al aguasubterrnea se puede acceder a travs de pozos, perforaciones quellegan hasta el acufero y se llenan parcialmente con el aguasubterrnea, siempre por debajo del nivel fretico, en el queprovoca adems una depresin local. El agua se puede extraer pormedio de bombas. El agua tambin se desplaza a travs del suelo,normalmente siguiendo una direccin paralela a la del drenajesuperficial, y esto resulta en una descarga subterrnea al mar queno es observada en la superficie, pero que puede tener importanciaen el mantenimiento de los ecosistemas marinos.

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SobreexplotacinLos pozos se pueden secar si el nivel fretico cae por debajo de su profundidad inicial, lo que ocurre ocasionalmenteen aos de sequa, y por las mismas razones pueden secar los manantiales. El rgimen de recarga puede alterarse porotras causas, como la reforestacin, que favorece la infiltracin frente a la escorrenta, pero an ms favorece laevaporacin, o por la extensin de pavimentos impermeables, como ocurre en zonas urbanas e industriales.El descenso del nivel fretico medio se produce siempre que hay una extraccin continuada de agua en el acufero.Sin embargo este descenso no significa que el acufero est sobreexplotado. Normalmente lo que sucede es que elnivel fretico busca una nueva cota de equilibrio en que se estabiliza. La sobreexplotacin se produce cuando lasextracciones totales de agua superan a la recarga.

Contaminacin del agua subterrneaEl agua subterrnea tiende a ser dulce y potable, pues la circulacin subterrnea tiende a depurar el agua departculas y microorganismos contaminantes. Sin embargo, en ocasiones stos llegan al acufero por la actividadhumana, como la construccin de fosas spticas o la agricultura. Por otro lado la contaminacin puede deberse afactores naturales, si los acuferos son demasiado ricos en sales disueltas o por la erosin natural de ciertasformaciones rocosas.La contaminacin del agua subterrnea puede permanecer por largos perodos de tiempo. Esto se debe a la baja tasade renovacin y largo tiempo de residencia, ya que al agua subterrnea no se le puede aplicar fcilmente procesosartificiales de depuracin como los que se pueden aplicar a los depsitos superficiales, por su difcil acceso. En casode zonas locales de contaminacin se pueden realizar remediacin de acuferos mediante la tcnica de bombeo ytratamiento, que consiste en extraer agua del acufero, tratarla qumicamente, e inyectarla de vuelta al acufero.Entre las causas antropognicas (originadas por los seres humanos), debidas a la contaminacin estn la infiltracinde nitratos y otros abonos qumicos muy solubles usados en la agricultura. Estos suelen ser una causa grave decontaminacin de los suministros en llanuras de elevada productividad agrcola y densa poblacin. Otras fuentes decontaminantes son las descargas de fbricas, los productos agrcolas y los qumicos utilizados por las personas en sushogares y patios. Los contaminantes tambin pueden provenir de tanques de almacenamiento de agua, pozosspticos, lugares con desperdicios peligrosos y vertederos. Actualmente, los contaminantes del agua subterrnea quems preocupan (?) son los compuestos orgnicos industriales, como disolventes, pesticidas, pinturas, barnices, o loscombustibles como la gasolina.En cuanto a los abonos qumicos minerales, los nitratos son los que generan mayor preocupacin. Estos se originande diferentes fuentes: la aplicacin de fertilizantes, los pozos spticos que no estn funcionando bien, las lagunas deretencin de desperdicios slidos no impermeabilizadas por debajo y la infiltracin de aguas residuales o tratadas. Elenvenenamiento con nitrato es peligroso en los nios. En altos niveles pueden limitar la capacidad de la sangre paratransportar oxgeno, causando asfixia en bebs. En el tubo digestivo el nitrato se reduce produciendo nitritos, que soncancergenos.

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El agua subterrnea en reas costeras puede contaminarse por intrusiones de agua de mar (Intrusin salina) cuando latasa de extraccin es muy alta. Esto provoca que el agua del mar penetre en los acuferos de agua dulce. Esteproblema puede ser tratado con cambios en la ubicacin de los pozos o excavando otros que mantengan el aguasalada lejos del acufero de agua dulce. En todo caso, mientras la extraccin supere a la recarga por agua dulce, lacontaminacin con agua salada sigue siendo una posibilidad.Un ejemplo de la contaminacin de aguas subterrneas, es el que se presenta en el bajo valle del Ganges. All se daun caso grave de contaminacin por arsnico que est causando la intoxicacin crnica a decenas de millones depersonas, irremediable hasta ahora. La causa de esta contaminacin, es la combinacin de un factor antropognico, lacontaminacin orgnica ligada a la intensificacin del regado y de un factor natural. Una cepa bacteriana del suelolibera el arsnico que antes permaneca retenido en la roca debido a las nuevas condiciones.Las zonas de recarga de acuferos son particularmente delicadas desde el punto de vista de la contaminacin hdrica,ya que las sustancias contaminantes una vez que entran en los acuferos permanecen all durante perodos muylargos. Particularmente algunas actividades humanas llevan implcitos determinados peligros de contaminacin. Latabla siguiente menciona algunas actividades peligrosas desarrolladas en zonas de recarga.

Fuente de Contaminacin Tipo de contaminante []

Actividad agrcola Nitratos; amoniaco; pesticidas; microorganismos fecales

Saneamiento in situ Nitratos; microorganismos fecales; trazas de hidrocarburos sintticos

Gasolineras y Talleres automotrices Benceno; otros hidrocarburos aromticos; fenoles; algunos hidrocarburos halogenados

Depsito final de residuos slidos Amonio; salinidad; algunos hidrocarburos halogenados; metales pesados

Industrias metalrgicas Tricloroetileno; tetracloroetileno; otros hidrocarburos halogenados; metales pesados; fenoles; cianuro

Talleres de pintura y esmaltes Alcalobencenos; tetracloroetileno; otros hidrocarburos halogenados; metales; algunos hidrocarburosaromticos

Industria maderera Pentaclorofenol; algunos hidrocarburos aromticos

Tintorerias Tricloroetileno; tetracloroetileno

Manufactura de pesticidas algunos hidrocarburos halogenados; fenoles; arsnico; metales pesados

Depsito final de lodos residualesdomsticos

Nitratos; plomo; cinc; varios hidrocarburos halogenados

Curtiembres Cromo; salinidad; algunos hidrocarburos halogenados; fenoles;

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Explotacin y extraccin de petrleo/gas Salinidad (cloruro de sodio); hidrocarburos aromticos

Minas de carbn y de metales Acidez; diversos metales pesados; hierro; sulfatos

FaunaLa fauna de las aguas subterrneas, o stygofauna, se compone fundamentalmente de crustceos como por ejemplo elNiphargus, aunque tambin se compone de gusanos, insectos y otros grupos de invertebrados. Aunque no es usual, lafauna de las aguas subterrneas comprende tambin animales vertebrados, en Australia se han encontrado dosespecies de peces ciegos. La mayora de estas especies pasan toda su vida en aguas subterrneas, no encontrndoseen ningn otro sitio.

Referencias

Bibliografa ATSDR en Espaol - El Agua Subterrnea (http:/ / www. atsdr. cdc. gov/ es/ general/ es_groundwater_fs. html)

Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (dominio pblico)

Enlaces externos Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Modelos de acuferos. Commons Estudio acerca de los recursos hdricos del altiplano chileno (http:/ / www. recursoshidricosaltiplano. cl) Pgina interactiva sobre las aguas subterrneas y su importancia (http:/ / www. ploppy. net) Proyecto panGEA - Universidad Nacional de San Luis (http:/ / gea. unsl. edu. ar/ pangea) Fundacin Espaola del Agua Subterranea Noel Llopis (http:/ / www. aguasubterranea. org)

Fuentes y contribuyentes del artculo 9

Fuentes y contribuyentes del artculoAgua subterrnea Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=73002271 Contribuyentes: .snoopy., 10lukas10, 3coma14, A ver, AbelSolera, Aeveraal, Ale flashero, Aleposta,Alexquendi, Alfredobi, Allforrous, Andreasmperu, Angel GN, AnselmiJuan, Antonorsi, Antur, Antn Francho, ArKanop, Arielyx, Arjuno3, Aipni-Lovrij, Bernard, CHUCAO, Camilo, Carmin,Chocid, Cobalttempest, ConPermiso, Copydays, Correogsk, DamianFinol, David0811, Diegusjaimes, Dodo, Dove, EEIM, Egaida, FRZ, Fev, Finland, Foundling, Geologozapalero, Glacuis001,Gustavo9089, HUB, Helmy oved, Hiperfelix, Humberto, Isha, Ivanperino, JMCC1, Jcaraballo, Jefferson756 4, Jkbw, Jmvgpartner, Jorgelrm, JoseAlcoy, Juan S., Kojie, LP, Leonpolanco,Linux65, LlamaAl, Marcelo, Matdrodes, Meluuu, MercurioMT, Milestones, Milestones1, Miotroyo, Miss Manzana, Montgomery, Muro de Aguas, NACLE, OI1A-salbidea, Ortisa, Palcianeda,Paz.ar, Pejeyo, Petronas, Polinizador, Plux, Queninosta, RCEBALLOSV, Rastrojo, Retama, Rosarinagazo, RoyFocker, Rvaque, Saloca, Santiperez, Savh, Sebrev, Sergio Andres Segovia, Spiderpig, SuperBraulio13, Superzerocool, Tano4595, Technopat, TeleMania, The Mad Philologist, Tirithel, Tomatejc, Travelour, Triku, Yrithinnd, 436 ediciones annimas

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