Los depósitos naturales en los que se almacena el agua subterránea se llaman acuíferos. Su existencia permite que millones de personas tengan acceso al agua como recurso natural, pero los acuíferos actualmente enfrentan graves problemas
Los acuíferos son los depósitos que contienen el agua subterránea, esa que no se ve, pero que provee el vital líquido a millones de personas. Los acuíferos son formaciones geológicas de rocas, arenas y gravas porosas que contienen cantidades importantes de agua. El agua en los acuíferos proviene mayoritariamente de la lluvia y la nieve. Se calcula que entre un 10% y 20% de la lluvia es filtrada y termina en estos depósitos. Esto se debe a que la precipitación se absorbe en la superficie de la tierra y cuando ésta se satura, el agua se filtra a estratos inferiores porosos, que a su vez funcionan como contenedores. Esta agua pese a a estar atrapada en el subsuelo tiene movilidad y permeabilidad. Es así como el acuífero alimenta a manantiales, ríos, lagos y humedales, para finalmente filtrarse a los océanos.
La importancia de los acuíferos se debe a que casi toda el agua dulce en estado líquido en el planeta está en ellos. En pocas palabras: la vida no sería posible sin los acuíferos y sus aguas subterráneas. El agua que emana y contienen los acuíferos tiene tanta importancia para la humanidad que, a través de la historia, numerosas culturas rendían pleitesía al fenómeno. Distintas etnias en África, los mayas o los árabes percibían a los acuíferos como algo casi divino.
Una buena parte de las zonas áridas del planeta dependen por completo de las aguas subterráneas, ya que sus recursos hídricos superficiales son escasos o a veces nulos. Sin los acuíferos y su agua subterránea la vida no sería posible en estas partes del planeta. En el resto de regiones los acuíferos tienen también mucha importancia ya que que su explotación suministra una gran proporción del agua que utilizamos para fines de consumo, saneamiento, producción de alimentos y procesos industriales. Asimismo, las aguas subterráneas son decisivas para el buen funcionamiento de los ecosistemas, como los humedales océanos y los ríos.
¿Cómo se filtra el agua los acuíferos?
Para entender el proceso de filtración, Lucía de Stefano, hidrogeóloga y profesora de la Universidad Complutense lo explica de la siguiente forma: «La imagen más sencilla para imaginar un acuífero es si vamos a la playa y hacemos un agujero», al cavar aunque la arena esté seca, encontramos agua -en este caso salada- y eso es agua subterránea. «Lo importante y la característica principal de los acuíferos es que haya unos agujeros, los poros, que puedan captar y almacenar agua«, explica a El Ágora la especialista.
La filtración ocurre una vez que la capa superficial del suelo está saturada de agua. Esa agua se acumula en la cavidad subterránea conocida como acuífero. El proceso de filtración, sumado a las rocas y sedimentos propios de un acuífero, generalmente potabilizan el agua subterránea que contiene. Los niveles del acuífero y la velocidad de recuperación dependen totalmente del filtrado vertical desde la superficie. Los minerales más comunes que se pueden encontrar como sedimento en el agua pueden ser grava, arenisca y piedra caliza, entre otros.
Una confusión bastante común es que los acuíferos son lagos o ríos subterráneos, pero no es así. Lo que sí es cierto es que un acuífero puede dar salida al agua que contiene vía un manantial o fuente brotante natural, e inclusive son la fuente hídrica que alimenta a los ríos especialmente durante la sequía.
Tipos de acuífero
Los acuíferos pueden clasificarse en base a distintos criterios: según las características litológicas (el tipo de rocas con el que está hecho); también según el tipo de huecos (poroso o kárstico) y por último el tipo de presión hidrostática bajo el que se encuentran.
Acuíferos detríticos o de porosidad intergranular
Son acuíferos de rocas o sedimentos detríticos, es decir piezas sólidas de rocas o minerales preexistentes, o piezas rotas de corteza terrestre, que fueron transportados de un lugar inicial a otro. La permeabilidad de este tipo de acuífero se debe a la porosidad intergranular, es decir los espacios entre el material que los rodea. Los materiales rocosos pueden ser arenas, areniscas, gravas, conglomerados y rocas. Si las rocas están parcialmente consolidadas la porosidad puede ser además de tipo secundario, por fisuración.
Acuíferos kársticos también conocidos como fisurados
Son acuíferos generalmente situados en rocas carbonatadas (como la piedra caliza) o bien otro tipo de rocas como ígneas o metamórficas. Poseen permeabilidad debido a grietas y fisuras, tanto de origen mecánico como de disolución. Se encuentran entre las calizas, dolomías, yesos, granitos, basaltos. Los acuíferos kársticos presentan una serie de singularidades que los diferencian notablemente de los acuíferos de porosidad intergranular.
También según el tipo de presión hidrostática (la presión a la que se somete un cuerpo sumergido en un fluido, debido a la columna de líquido que tiene sobre él). En esta clasificación hay acuíferos libres, confinados y semiconfinados.
Problemáticas de los acuíferos
La dependencia humana al agua en los acuíferos plantea varios problemas para garantizar la sostenibilidad de los mismos. Su contenido hídrico es finito. Además, conocemos la cantidad de agua que contienen a través de cálculos con un margen de error. Sin embargo los científicos han establecido parámetros para saber si esos niveles están estresados. La sobreexplotación de los acuíferos ocurre cuando se extrae más agua de los acuíferos de la que se recarga con la lluvia y la nieve.
En 2015 la NASA publicó un hallazgo preocupante: la tercera parte de los grandes acuíferos en el mundo mostraban indicios de rápido agotamiento. La entidad espacial de EEUU determinó a través de imágenes satelitales de su programa GRACE que una gran mayoría de los 37 acuíferos estudiados parecían estar en un punto de no retorno en cuanto a sostenibilidad.
¿Cómo captan los satélites la disminución de agua en los acuíferos?
Los hallazgos de la NASA fueron ratificados en el informe elaboradio por Naciones Unidas en 2021 sobre el agua, donde se planteaba que el 30% de los grandes acuíferos en el mundo están disminuyendo a gran velocidad. A nivel práctico, durante la extracción en algunos sitios ya no hay cantidades suficientes de agua para cumplir con la demanda. Esto se debe a que el acuífero no logra regenerarse con la rapidez con la que se pretende explotarlo.
Muchas zonas del planeta deben ya encarar este problema que, si se perpetúa, supone el agotamiento del recurso. A nivel mundial, de los ocho mayores acuíferos sometidos a condiciones de estrés, seis son transfronterizos. Algunos de ellos no son renovables, como los sistemas acuíferos de Nubia y del noroeste del Sáhara. Son reservas fósiles de agua subterránea, acumuladas en épocas pasadas remotas cuando las lluvias sobre la región eran más abundantes.
La doctora De Stefano explica en ese sentido: «Los problemas de cantidad y calidad en los acuíferos están muy relacionados. En muchos acuíferos el agua no es apta para consumo humano, o hay que tratarla mucho».
La explotación de los acuíferos no está exenta de limitaciones, como las relativas a su calidad y los elevados costes de extracción (en el caso de los acuíferos profundos). Además, los acuíferos pueden estar contaminados y su potabilización a menudo conlleva procesos largos y difíciles. El uso de fertilizantes y pesticidas en la agricultura constituye una grave amenaza para la calidad de agua subterránea que contienen: por ejemplo, los nitratos son la sustancia que contamina con mayor frecuencia los recursos de agua subterránea en todo el mundo. Los nitratos suelen provenir de las actividades de agricultura y ganadería, por los fertilizantes empleados en los cultivos o los residuos generados por la cabaña ganadera. Además, otros químicos, como herbicidas y pesticidas, venenos usados contra plantas indeseadas o insectos-plaga pueden filtrarse a las aguas contenidas bajo tierra.
Los costos de tratamiento de las aguas subterráneas son bastante elevados, por lo que a veces la contaminación que sufren incluso impide su uso. «La contaminación es el problema más complicado de resolver porque los acuíferos se defienden bien de la contaminación pero cuando están contaminados para tratar el agua tiene que pasar mucho tiempo. Requiere mucho tiempo revertirlo» matiza De Stefano.
El estudio, la protección y la utilización de los acuíferos de forma sostenible será fundamental tanto para sobrevivir al cambio climático y adaptarse a sus efectos como para satisfacer las necesidades de una población en constante crecimiento. «
El cambio climático cambia la manera en la que se regeneran los acuíferos así que puede afectar. Por otra parte las aguas subterráneas son un recurso estratégico para hacer frente a las sequías provocadas por el cambio climático», afirma De Stefano. Los expertos coinciden en que para evitar el agotamiento de los acuíferos y sus aguas subterráneas deben adoptarse políticas congruentes en materia de energía, uso del suelo y riego.
La sobreexplotación puede ser reversible
A pesar de que los acuíferos y el agua subterránea que contienen se encuentran en peligro, existen soluciones para su rescate cuando el problema es la sobreexplotación. Un ejemplo de esto son los acuíferos de la región japonesa de Kumamoto. La prefectura, dónde más de un millón de personas dependen del agua subterránea, logró restablecer un aprovechamiento sostenible de los acuíferos.
En Kumamoto las investigaciones apuntaron que los campos de arroz a orillas del río Shirakawa eran la fuente principal de agua para los acuíferos. El desarrollo urbano y la desaparición paulatina de estos campos de arroz hizo que el acuífero del que depende Kumamoto mostrara señales de estrés.
A partir del 2004 el gobierno de la ciudad homónima otorgó a los agricultores de arroz fomentos en forma de pago por servicios al medio ambiente. Los agricultores emplearon un sistema de rotación de cosecha e inclusive una pausa en la actividad durante época de sequía. Con estas medidas se logró que paulatinamente los acuíferos restauraran sus reservas de agua subterránea. La iniciativa tuvo un costo de 6,46 millones de dólares, pero de no haber sido exitosa obtener el agua hubiese costado a la región más de 27 millones de dólares anualmente.
Sin necesidad de acercarse a Japón, en España hay numerosas iniciativas de recarga de acuíferos, muchas de ellas usando aguas regeneradas provenientes del uso de aguas residuales tratadas en depuradoras, como se explica en este artículo de nuestro diario publicado con motivo del Día Mundial del Agua de 2022, una efeméride que la entidad internacional convocante ha dedicado este año especialmente a las aguas subterráneas bajo el lema de Hacer visible lo invisible.
El agua proveniente de los acuíferos provee la mitad del agua potable en el mundo.
El 40% de las aguas subterráneas extraídas de los acuíferos se usa para la agricultura.
La mayoría de los grandes acuíferos del planeta cruzan fronteras internacionales. Se han localizado 468 acuíferos transfronterizos en todo el mundo, por lo que la gran mayoría de los países comparten recursos de agua subterránea. Se han realizado más de 200 acuerdos relativos a ríos y lagos transfronterizos
