Implementación de redes de monitoreo de agua subterránea

Basándonos en la publicación de la ACWI, 2009, se puede definir una red de monitoreo como la red que cumple los siguientes objetivos clave:

  • Almacenar mediciones temporales y espaciales de niveles y calidad del agua subterránea y sus cambios relacionados con la actividad humana;
  • Analizar las respuestas de dichas mediciones a las variaciones del clima; y
  • Predecir los efectos en la disponibilidad del recurso y los cambios en la calidad del agua para las actividades humanas o ecosistemas.

 

Clasificación de sistemas de monitoreo de agua subterránea

Se define la siguiente clasificación de las redes de monitoreo para ayudar a una mejor comprensión de los conceptos planteados:

 

Según la importancia relativa

Ciertos sitios o puntos de monitoreo tendrán mayor relevancia respecto de otros con relación al propósito de la política de gestión del agua adoptada o de algún estudio en específico. Dadas estas condiciones, se clasifican en:

Redes de monitoreo no estresadas:

Se caracterizan por juntar puntos que no están bajo presión constante como, por ejemplo, cuando no hay bombeo a la superficie. En estos puntos no hay mucha probabilidad de variación en las características a medir.

Redes de monitoreo focalizadas:

Son aquellas redes de monitoreo ubicadas sobre cuerpos de agua subterránea perturbados de manera más frecuente, principalmente debido a la manipulación humana. Sus fluctuaciones podrían influir en un cambio en el paisaje o afectar a algún ecosistema existente.

 

 

Según su forma de monitoreo

No se miden todos los puntos de una red de monitoreo (sea no estresada o focalizada) con la misma frecuencia debido a que existen puntos de monitoreo dentro la red de monitoreo que representan mejor el objetivo del estudio a realizar. Según el uso que se les dé a los puntos de observación dentro de la red de monitoreo, estos puntos se clasifican en [1]:

Monitoreo de vigilancia:

Este monitoreo es aplicado a puntos de observación de menor importancia para la red, por lo que su frecuencia de monitoreo será menor, y sólo se hará para verificar que no haya cambios bruscos en los parámetros medidos que evidencien que algún agente está influyendo de manera importante en el acuífero.

Monitoreo de tendencia:

Este monitoreo se aplica en puntos que tienen una mayor relevancia para la red y que representan mejor las características generales del cuerpo de agua subterráneo. El monitoreo de agua subterránea se toma para predecir los cambios futuros que tendrá el acuífero, es decir, estos puntos son los que marcan la tendencia de evolución en el tiempo del cuerpo de agua subterráneo.

Monitoreo para estudios especiales:

Prácticamente sólo se aplica a redes de monitoreo focalizadas y, como se puede inferir del nombre, sirve para fines especializados en los que se requiere una mayor densidad de puntos de observación en base al objetivo del estudio.

 

 

Recolección de datos de monitoreo de agua subterránea

Un buen muestreo de datos de agua subterránea es la mejor plataforma para poder obtener una buena base de datos con la cual modelar y predecir los cambios presentes y futuros a largo y corto plazo en los acuíferos o sistemas de acuíferos.

Cualquier método utilizado para la toma de datos es válido siempre y cuando tenga el respaldo de una institución reconocida que avale el procedimiento a utilizar y que se tomen las precauciones para una recolección de datos adecuada.

Existen tres aspectos importantes a considerar en la fase de recolección de datos[1]:

 

Cantidad de puntos de monitoreo

La cantidad de datos de observación estará determinada por factores que dependen del parámetro a tomar. Algunas consideraciones relacionadas a la cantidad de puntos de monitoreo se presentan a continuación[1]:

Calidad del agua:

Algunos especialistas apuntan a la cantidad mínima exigida para lograr una distribución NORMAL estadística, es decir, tener un mínimo de 30 datos independientemente del área analizada (muchos puntos para áreas pequeñas), sin embargo, otros plantean un ratio de un pozo medido por cada 100 km2 (pocos puntos para áreas grandes).

Medición de niveles:

No hay un dato exacto, pero algunos expertos consideran que debe de estar en un rango entre 2 a 100 pozos medidos cada 1000 km2.

Para cualquiera de los dos tipos, se considera una distribución bidimensional de los puntos (puntos por m2). Sin embargo, ciertos cuerpos de agua subterránea pueden variar considerablemente sus características según su profundidad, por lo que se puede ajustar el monitoreo a una toma de datos que incluya esta tercera dimensión.

 

Distribución espacial de puntos de monitoreo

 

Según el análisis de variabilidad de Alley (1993) [2], se recomienda usar una distribución estratificada y una distribución con separación por bloques en mallas, es decir, los tipos (b) y (d) de la imagen mostrada. La primera distribución de puntos de monitoreo asegura que se tomen puntos en todos los estratos de la región analizada, ya que cada uno posee propiedades diferentes; y la segunda, que el muestreo sea mucho más uniforme, logrando que los puntos tomados tengan la separación suficiente que garantice dicha cualidad. 

Nota_2_Fig_1_Analisis_de_Variabilidad_de_Alley.jpg

Frecuencia de monitoreo

 

Como se puede deducir de los párrafos anteriores, la frecuencia de monitoreo está íntimamente ligada a la importancia que tiene el punto en cuestión para la red de monitoreo. Por ello, es fácil deducir que una red de monitoreo focalizada tendrá mucha más recurrencia de mediciones que una no estresada; o una red de monitoreo de tendencia tendrá una mayor frecuencia de monitoreo que una de vigilancia y, por supuesto, una de estudios especiales, tendrá aún mayor recurrencia que las dos anteriores.

Es importante recalcar que para determinar la frecuencia de muestreo de un punto en particular no se puede sólo ver a ciegas la relevancia que tiene para la red, independientemente del análisis de las características que definen su naturaleza. Es por eso que también se tiene que ver otros parámetros como su nivel de confinamiento, su conductividad hidráulica, las características del flujo (si fluye por un medio poroso o roca fracturada) o su profundidad. Por ejemplo, entre dos pozos de igual importancia en la red, si un pozo está confinado por arcilla, su conductividad hidráulica es baja y está ubicado en un nivel profundo, obviamente la probabilidad de que sus características varíen es muy baja y merece una menor frecuencia de monitoreo comparándolo con un punto con características opuestas (mayor conductividad hidráulica y somero).

Los siguientes cuadros ilustran la variación que sufre la frecuencia de monitoreo, según el tipo de información requerida: 

Calidad del agua

Calidad del agua

Medición de niveles

Medición de niveles

 

Referencias

  1. Advisory Committee on Water Information (ACWI), 2009, A National Framework for Ground-Water Monitoring in the United States, Advisory Committee on Water Information, USA
  2. Alley, W.M., ed. 1993, Regional ground-water quality: New York, Van Nostrand Reinbold, 634 p.

 

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