Comúnmente el ciclo hidrológico que aprendemos todos nosotros en la educación básica se describe de la siguiente manera: el agua cae de las nubes como lluvia (precipitación) al suelo, discurre en la superficie hasta llegar a un cauce o río, se infiltra cuando encuentra suelo, y se evapora. Términos como evapotranspiración son muy técnicos y desconocidos para ese momento y agua subterránea están en nuestro imaginario a manera de una nebulosa. Por allí que escuchamos que son ríos subterráneos (Figura 1) o creemos que si abrimos un “hueco” en cualquier parte y a cualquier profundidad podremos extraer agua de la “tierra”.
Esos “huecos”, en los cuales podemos extraer agua, tienen su propio universo. Un universo subterráneo con variedades de procesos físicos, químicos y biológicos. Si solo nos enfocamos en la producción de agua dulce, debemos imaginarnos que este universo subterráneo también forma parte del gran ciclo hidrológico que aprendimos en nuestros primeros años escolares.
En este universo subterráneo debajo de la superficie y dentro de la «tierra» se desarrolla la «fase subterránea del ciclo hidrológico«, la cual constará de entradas, almacenamiento y salidas de agua (Figura 2). Las entradas, denominadas técnicamente recarga del acuífero, están formadas por: la precipitación, infiltración y la pérdida por evapotranspiración. El almacenamiento es la diferencia entre la recarga y la descarga. Las salidas, denominadas técnicamente descarga del acuífero, están dividas en descargas naturales (manantiales, ríos, humedales, mar) y en descargas artificiales o bombeos (para uso agrícola, industrial, abastecimiento y de riego).
1. Entradas: recarga del acuífero
Bolaños y Betancur (2018) encontraron en la revisión del estado de arte sobre los efectos del cambio climático en la recarga a los acuíferos los siguientes hallazgos:
- Sequías más largas pueden ser alternadas con eventos de lluvias más frecuentes e intensas alterando las tasas de recarga a los acuíferos, principalmente los más someros.
- Lluvias más fuertes podrían conducir a una mayor recarga de acuíferos, particularmente en zonas semiáridas.
- El aumento de la variabilidad temporal de la precipitación puede dar lugar a que, durante los eventos de lluvia de alta intensidad, la capacidad de infiltración de los suelos pueda ser superada rápidamente, generando mayor escorrentía y por ende menor cantidad de agua que percole y recargue los acuíferos.
- Los eventos de sequías más frecuentes y largos pueden conducir a la formación de encostramiento del suelo y suelos hidrofóbicos, de modo que durante los eventos de precipitación habrá un aumento de flujo superficial o escorrentía y una disminución en la recarga de aguas subterráneas (Figura 3).
- La posible variación del régimen de lluvias a favor de una mayor concentración de éstas, sumado al incremento de las temperaturas y de la demanda hídrica con motivo del cambio climático, modificará el proceso de infiltración del agua en el terreno y el de generación de escorrentía superficial según como se muestra en la Figura 3.
- El aumento de las extracciones generará mayor escorrentía superficial y evapotranspiración, lo que tendrá como consecuencia un descenso generalizado de los niveles freáticos en muchos acuíferos.
2. Almacenamiento: diferencia entre la recarga y descarga del acuífero
Bolaños y Betancur (2018) sintetizan que el almacenamiento está influenciado por las propiedades específicas de los acuíferos, tamaño y tipo. Según sea su litología o en función de la presión hidrostática, los acuíferos reaccionan de diferente forma al cambio climático. Ante el cambio climático se pudiera esperar que:
- Los acuíferos más profundos reaccionan con retraso al cambio climático a gran escala
- Los sistemas de aguas subterráneas poco profundas son más receptivos a la variabilidad climática y al cambio global.
- Los sistemas acuíferos sufrirán en gran medida si la recarga mengua a su vez que las extracciones siguen en aumento debido a la demanda.
3. Salidas: descarga del acuífero
Los impactos del cambio climático en la descarga de las aguas subterráneas son aún menos entendidos, debido al todavía insuficiente conocimiento de los procesos de las aguas subterráneas. Por lo que es necesario ampliar y solidificar las bases para el mapeo, el monitoreo y el modelamiento de las aguas subterráneas como herramientas para las decisiones en la gestión integral de los recursos hídricos.
En este aspecto Bolaños & Betancur (2018) señalan los impactos del cambio climático en la descarga en cuanto a:
3a. La cantidad del agua subterránea:
- Las consecuencias ambientales incluyen la reducción o eliminación de caudal base y refugios para plantas y animales acuáticos, muerte regresiva de la vegetación dependiente de aguas subterráneas y reducción del suministro de agua para los sistemas dependientes.
- En áreas donde se produce la salinización, por ejemplo, regiones costeras, las especies sensibles a la sal pueden desaparecer y afectar las comunidades que se abastecen del agua subterránea
3b. La calidad del agua subterránea
Las propiedades térmicas y químicas de las aguas subterráneas pueden verse afectadas por el cambio climático, tales como:
- En zonas áridas y semiáridas, el aumento de la evapotranspiración puede conducir a una salinización de las aguas subterráneas.
- Por otro lado, el aumento de temperatura del agua subterránea puede tener una influencia significativa en las dinámicas ecológicas de los ecosistemas dependientes,
- En acuíferos costeros, es probable que el aumento del nivel del agua y tormentas en la costa, conduzcan a que haya mayor intrusión salina en los recursos hídricos subterráneos.
- En áreas donde se espera que la precipitación aumente, los contaminantes (pesticidas, materia orgánica, metales pesados, etc.) lavados del suelo a los cuerpos de agua se incrementará.
- Es probable que el riesgo de contaminación en las zonas urbanas sea mayor debido a una mayor densidad de población y concentración de fuentes contaminantes.
4. Abordando la resilencia del agua subterránea bajo el cambio climático
Las aguas subterráneas ocupan el 30,1% del reservorio de agua dulce que existe en el planeta, siendo el recurso más extraído en el mundo. Su renovabilidad depende de las condiciones ambientales regionales. Las siguientes reflexiones han sido seleccionadas de la conferencia en línea del IWRA/UNESCO- IHP (2020) “Adressing Groundwater Resilence under Climate Change”:
El agua subterránea es el recurso hídrico más importante, pero menos comprendido, de la Tierra. “Fuera de la vista, fuera de la mente” explica la casi ausencia de legislación y gestión y las lagunas persistentes en el conocimiento científico y técnico. Ahora, el cambio climático obliga a centrarse en la evaluación de las aguas subterráneas.
- Los sistemas de aguas subterráneas se ven y no se ven, lo que requiere esfuerzos sustanciales para mapear, monitorear y modelar.
- Deben observarse también en el contexto de los sistemas humanos y las condiciones ecológicas más amplias.
- Los formuladores de políticas y otros tomadores de decisiones, de los cuales muchos no son expertos en agua ni ingenieros, deben reconocer esta realidad urgente, permitir y promover el monitoreo, promulgar regulaciones sólidas sobre las actividades que impactan las aguas subterráneas y brindar apoyo de recursos para la investigación aplicada y los programas de extensión.
Estas reflexiones son consideradas de alta importancia y prioridad en la gestión de las aguas subterráneas, como parte de la gestión integrada de recursos hídricos.
Para saber más de este tema:
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