Acaso el agua salina está en todos los acuíferos? Cómo afecta la factibilidad de aguas subterráneas?

Pensamos en las aguas subterráneas como el reservorio de agua que está dentro de la corteza terrestre. Definimos que la parte superior del reservorio de agua subterránea es la napa freática, pero no nos preguntamos hasta qué profundidad existen las aguas subterráneas, o que tipos de calidad de agua están presentes. Una visión completa del sistema hidrogeológico requiere la comprensión de estado de las aguas subterráneas tanto en calidad como en cantidad.

Recientes estudio muestran la presencia de aguas salinas con profundidad en los sistemas de aguas subterráneas en prácticamente todo el territorio de los Estados Unidos [1]. Y debido a una falta de enfoque en la evaluación global de acuíferos latinoamericanos podríamos inferir que también se presentan escenarios de alta salinidad con profundidad en nuestros países.

Profundidad predecida al agua subterránea salina dentro de USA en pies debajo de la superficie. Fuente: USGS [1]

Definamos que es el agua subterránea salina

El agua subterránea salina es agua que está debajo de la superficie y que tiene mayor salinidad que el agua fresca y menor salinidad que el agua de mar. Este tipo de agua se puede dar en los humedales y también en acuíferos profundos.

El agua subterránea salina se define como el agua subterránea que tiene una concentración de Sólidos Totales Disueltos (STD) en el rango de 1000 a 10000 miligramos por litro (mg/L). Una descripción de las distintas clasificaciones del agua respecto de su salinidad se muestra en la figura siguiente.

Esquemas de clasificación de agua subterránea de publicaciones. Fuente USGS [1]

La presencia de agua salina puede afectar la disponibilidad y el costo del uso de agua. Las concentraciones de las especies químicas asociadas al agua subterránea salina pueden sobrepasar los estándares de calidad ambiental (ECAs). También existen impactos sobre la irrigación, traslado y almacenamiento de agua.

Por qué el agua se vuelve salina?

Hay que comprender al agua subterránea como un reservorio, o mejor dicho como un vaso. En ese vaso se ha depositado agua fresca por muchos años y en el tiempo geológico los iones de las sales que son más pesados que las moléculas de agua se irán hacia los horizontes profundos por acción de la gravedad.

Para comprender la salinidad hay que tomar en cuenta que el agua es el solvente universal, y que a medida que el agua se transporta en el sistema de agua subterránea disolverá los minerales del medio poroso y su cantidad de Sólidos Totales Disueltos aumentará a medida que su tiempo de viaje recarga-descarga también llamado tiempo de residencia sea mayor.

En la siguiente figura podemos ver el efecto del tiempo geológico en la distribución del agua subterránea en acuíferos áridos y las grandes tiempos de residencia de agua involucrados.

Esquema hidrogeológico para ilustrar la ocurrencia de recursos de agua subterránea no renovables. Fuente UNESCO [2]

Cuando hablamos de agua subterránea es importante mencionar que las escalas de tiempo son en el orden de los años en adelante (décadas, centurias, milenos) y que el agua que encontramos en un sitio puede haber sido depositado en otras edades geológicas y climáticas diferentes. Estos procesos afectan la composición química del agua.

Distribución de la salinidad con profundidad para el condado pozos del condado de Kern, California, USA. Fuente: Kang et Jackson [3]

Puede ser que ciertos horizontes sean más productivos y presentan mejores condiciones para su explotación, sin embargo, la presencia de estos buenos acuíferos de agua fresca que intercalados con acuíferos de agua salada limitan su potencialidad de fuente de agua fresca permanente.

Distribución de oxígeno 18, cloruros, y tritio con profundidad. Se puede observar el impacto de sequías en la salinidad del acuífero y la tendencia al aumento de la salinidad con profundidad. Fuente: Unesco [2]

Conclusiones

Desconocemos la distribución de la salinidad con profundidad para la mayoría de acuíferos en nuestro medio lo que nos limita la comprensión y evaluación de la potencialidad de un acuífero como fuente de agua fresca. La población, la actividad del hombre y los escenarios de cambio climático presentan desafíos en la gestión de nuestros acuíferos que tienen que comprender el estado global de la calidad del agua y la distribución del agua subterránea.

Referencias

1. Stanton, J.S., Anning, D.W., Brown, C.J., Moore, R.B., McGuire, V.L., Qi, S.L., Harris, A.C., Dennehy, K.F., McMahon, P.B., Degnan, J.R., and Böhlke, J.K., 2017, Brackish groundwater in the United States: U.S. Geological Survey Professional Paper 1833, 185 p., https://doi.org/10.3133/pp1833.
2. Non-renewable Groundwater Resources, 2006, Foster et al., IHP-VI Series on Groundwater Nr. 10, url: http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001469/146997E.pdf
3. Salinity of deep groundwater in California: Water quantity, quality, and protection, Kang and Jackson, 2016, Stanford University, url: http://www.pnas.org/content/113/28/7768.full?tab=author-info