Importancia
de las aguas subterráneas
El
agua subterránea es la que se encuentra bajo la superficie terrestre y ocupa
los poros y las fisuras de las rocas más sólidas.
A nivel global, el agua subterránea representa unas veinte veces más que el total de las aguas superficiales de todos los continentes e islas, de ahí la importancia de esta agua como reserva y como recurso de agua dulce. Además, tiene un importante papel en la naturaleza. El efecto de la gran reserva de agua respecto al flujo anual, es esencial para mantener el caudal de base de muchos ríos y la humedad del suelo en las riberas y áreas bajas.
Partes de la hidrosfera |
Volumen de agua en (Km3) |
Porción de volumen total de
agua dulce (%) |
Tasa de intercambio de agua |
Casquetes polares y glaciares |
24.000.000 |
84,945 |
8000
años |
Aguas subterráneas |
4.000.000 |
14,158 |
280
años |
Lagos y embalses |
155.000 |
0,549 |
7
años |
Humedad del suelo |
83.000 |
0,294 |
1
año |
Vapor de agua en la atmosfera |
14.000 |
0,049 |
9,9
días |
Agua de los ríos |
1.200 |
0,004 |
11,3
días |
Total |
28.253.200 |
100,000 |
|
Distribución
de las aguas subterráneas
Cuando
llueve, parte del agua discurre por la superficie, parte se evapora y el resto
se infiltra en el terreno. Esta última vía es la fuente primaria de
prácticamente toda el agua subterránea. La cantidad de agua que sigue cada uno
de esos caminos, sin embargo, varía mucho en función del tiempo y del espacio.
Los factores que influyen en esta variación son lo fuerte de la pendiente, la
naturaleza del material, la intensidad de la lluvia, y el tipo y cantidad de
vegetación. Algo del agua que se infiltra no viaja muy lejos, porque es
retenida por atracción molecular como una capa superficial sobre las partículas
sólidas. Esa zona cercana a la superficie se denomina cinturón de humedad del
suelo. El agua que no es retenida como humedad del suelo percola hacia
abajo hasta que alcanza una zona donde todos los espacios libres del sedimento
y la roca están completamente llenos de agua. Esta es la zona de saturación. El
agua situada en el interior se denomina agua subterránea. El límite superior de
esta zona se conoce como el nivel freático. Extendiéndose hacia arriba desde el
nivel freático se encuentra la franja capilar en la cual el agua subterránea es
mantenida por la tensión superficial en diminutos conductos comprendidos entre
los granos de suelo o de sedimento. El área situada por encima del nivel
freático que abarca la franja capilar y el cinturón de humedad del suelo se
denomina zona de aireación. Aunque puede haber una cantidad considerable de
agua en la zona de aireación, esta agua no puede ser bombeada por los pozos
porque está demasiado aferrada a la roca y las partículas sólidas. Por el
contrario, por debajo del nivel freático, la presión del agua es lo bastante
grande como para permitir que el agua entre en los pozos, permitiendo así que
el agua subterránea pueda sacarse para su uso.
El
nivel freático
El nivel freático puede definirse como el nivel
superior del agua en un acuífero ( o de la zona de saturación) o más correctamente como el lugar donde la
presión del agua es igual a la de la presión atmosférica.
Factores
que influyen en el almacenamiento y la circulación de las aguas subterráneas
-Porosidad:
El agua empapa el terreno porque el lecho de roca, el
sedimento y el suelo contienen innumerables huecos o aperturas. Estas aperturas
son similares a las de una esponja y a menudo se denominan poros. La cantidad
de agua subterránea que puede almacenarse depende de la porosidad del material,
que se define como el porcentaje del volumen total de roca o de sedimento formado
por poros.
-Permeabilidad, acuicludos y acuíferos:
El agua subterránea se mueve serpenteando y girando a través de pequeñas
aperturas interconectadas. Cuantas menores sean los espacios porosos más lento
será el movimiento del agua. La porosidad eficaz indica cuánta agua es
realmente asequible para su uso) mientras que la retención específica indica
cuánta agua permanece unida al material. Por ejemplo, la capacidad de la
arcilla para almacenar agua es grande debido a su gran porosidad. pero sus
espacios porosos son tan pequeños que el agua es incapaz de moverse a través de
ellos.
Por tanto, la porosidad de la arcilla es grande, pero, debido
a su baja permeabilidad, la arcilla tiene un rendimiento específico muy bajo.
Los estratos impermeables que obstaculizan o impiden el
movimiento del agua se denominan acuicluidos. La arcilla es un buen ejemplo. Por
otro lado, las partículas más grandes. como la arena o la grava, tienen
espacios porosos mayores, Por consiguiente, el agua se mueve con relativa
facilidad. Los estratos de roca o sedimentos permeables que transmiten
libremente el agua subterránea se denominan acuíferos, Las arenas y las gravas
son ejemplos comunes.
Circulación de las aguas subterráneas
El movimiento de la mayor parte del agua subterránea es
extraordinariamente lento, de poro a poro. Por extraordinariamente lento
entendemos velocidades típicas de unos pocos centímetros al día.
La energía que hace moverse el agua subterránea la
proporciona la fuerza de la gravedad. En respuesta a la gravedad, el agua se
mueve desde áreas donde el nivel freático es elevado a zonas donde éste es
bajo. Esto significa que el agua tiende hacia un cauce de corriente, lago o
manantial. Aunque algo del agua tome el camino más directo hacia debajo de la pendiente
del nivel freático, gran parte sigue caminos curvos, largos, hacia la zona de
descarga.
Manantiales o fuentes
Cuando el nivel freático interseca la superficie terrestre,
se produce un flujo natural de salida del agua subterránea, que se denomina
manantial o fuente. Los manantiales se forman cuando un acuicluido detiene la
circulación descendente del agua subterránea y la obliga a moverse
lateralmente. Allí donde aflora un estrato permeable, aparece un manantial. Los
manantiales, sin embargo, no están confinados a lugares donde un nivel freático
colgado crea un flujo hacia la superficie. Muchas situaciones geológicas llevan
a la formación de manantiales porque las condiciones subterráneas varían mucho
de un lugar a otro. Incluso en áreas donde las capas subyacentes son rocas
cristalinas impermeables, pueden existir zonas permeables en forma de fracturas
o canales de disolución. Si estas aperturas se llenan con agua y hacen
intersección con la superficie de terreno a lo largo de una pendiente, se producirá
un manantial.
-Fuentes termales y géiseres
Los géiseres son fuentes termales intermitentes en las cuales
las columnas de agua son expulsadas con gran fuerza a diversos intervalos,
alcanzando a menudo 10-60 metros en el aire. Después de cesar el chorro de
agua, se lanza una columna de vapor normalmente con un rugido atronador.
Cuando agua subterránea relativamente fría entra en las cámaras, se
calienta gracias a la roca circundante. En el fondo de las cámaras, el agua
está bajo una gran presión debido al peso del agua suprayacente. Esta gran
presión evita que el agua hierva a la temperatura superficial normal de 100 ºC.
Por ejemplo, el agua del fondo de una cámara llena de agua situada a 300 metros
debe alcanzar casi 230º C antes de hervir. El calentamiento hace que el agua se
expanda, con el resultado de que algo del agua se ve forzado a salir a la
superficie.
Pozos
y pozos artesianos
El método más común para extraer agua subterránea es el pozo, un
agujero taladrado en la zona de saturación. Los pozos sirven a modo de pequeños
depósitos a los cuales migra el agua subterránea y de los cuales puede
bombearse a la superficie. La utilización de pozos se remonta a muchos siglos y
sigue siendo un método importante para la obtención de agua en la actualidad.
En
la mayoría de los pozos, el agua no puede ascender por sí misma. Si el agua se
encuentra por primera vez a 30 metros de profundidad, permanecerá a ese nivel,
fluctuando quizá un metro o dos con los períodos estacionales de humedad y
sequía. Sin embargo, en algunos pozos, el agua asciende, derramándose a veces
por la superficie, estos pozos son llamados pozos artesianos.
Problemas relacionados con la extracción del agua subterránea
Como
ocurre con muchos de nuestros valiosos recursos naturales, el agua subterránea
está siendo explotada a un ritmo creciente. En algunas zonas, la
sobreexplotación amenaza la existencia del abastecimiento de agua subterránea.
En otros lugares, su extracción ha hecho que se hunde el terreno y todo lo que descansaba
sobre él. En otros lugares hay preocupación por la posible contaminación del
abastecimiento de las aguas subterráneas.
Muchos
sistemas naturales tienden a establecer un estado de equilibrio. El sistema de
aguas subterráneas no es una excepción. La altura del nivel freático refleja un
equilibrio entre la velocidad de infiltración y la velocidad de descarga y
extracción. Cualquier desequilibrio elevará o reducirá el nivel freático.
Desequilibrios a largo plazo pueden inducir una caída significativa del nivel
freático si hay una reducción de la recarga debido a una sequía prolongada o a
un aumento de la descarga o la extracción de las aguas subterráneas.
El
terreno puede hundirse también cuando el agua se bombea desde los pozos más rápidamente
de lo que pueden reemplazarla los procesos de recarga natural. Este efecto es
particularmente pronunciado en áreas con estratos potentes de sedimentos no
consolidados superpuestos. Conforme se extrae el agua, la presión del agua
desciende y el peso de la sobrecarga se transfiere al sedimento. La mayor
presión compacta herméticamente los granos de sedimento y el terreno se hunde.
El
agua dulce es menos densa que el agua salada, de manera que flota sobre ella y
forma un cuerpo lenticular grande que puede extenderse a profundidades
considerables por debajo del nivel del mar. En dicha situación, si el nivel
freático se encuentra a un metro por encima del nivel del mar, la base del
volumen de agua dulce se extenderá hasta una profundidad de unos 40 metros por
debajo del nivel del mar
-Contaminación
del agua subterránea
Un
origen común de la contaminación del agua subterránea son las aguas fecales.
Entre sus fuentes se cuenta un número creciente de fosas sépticas, así como
sistemas de alcantarillado inadecuados o rotos y los desechos de las granjas.
Si las aguas residuales que están contaminadas con bacterias entran en el
sistema de aguas subterráneas pueden purificarse mediante procesos naturales.
Las bacterias peligrosas pueden ser filtradas mecánicamente por el sedimento a
través del cual el agua percola, destruidas por oxidación química o asimiladas
por otros microorganismos. Otras fuentes y tipos de contaminación amenazan
también los suministros de agua subterránea. Entre ellos se cuentan sustancias muy
utilizadas como la sal de carretera, los fertilizantes que se extienden por
toda la superficie del terreno y los pesticidas. Además, puede escaparse una
amplia variedad de productos químicos y materiales industriales de las
tuberías, los tanques de almacenamiento, los depósitos y los estanques de retención.
El
trabajo geológico del agua subterránea
El
agua subterránea disuelve la roca. Este hecho es clave para comprender cómo se
forman cavernas. La caliza es casi insoluble en el agua pura, pero se disuelve
con bastante facilidad en el agua que contiene pequeñas cantidades de ácido
carbónico, y la mayor parte del agua subterránea contiene este ácido. La
mayoría de las cavernas se crea en el nivel freático, o inmediatamente debajo de
él, en la zona de saturación. Aquí, el agua subterránea ácida sigue las Líneas
de debilidad de la roca, como diaclasas y planos de estratificación. Conforme
pasa el tiempo, el proceso de disolución crea lentamente cavidades, que
aumentan de tamaño de manera gradual hasta convertirse en cavernas. El material
disuelto por el agua subterránea acaba siendo descargado en las corrientes y
transportado al océano. Las zonas kársticas típicas están compuestas por un
terreno irregular interrumpido por muchas depresiones denominadas dolinas. En
las zonas calizas de Florida. Kentucky y el sur de Indiana, hay literalmente
decenas de miles de esas depresiones, cuya profundidad oscila entre tan sólo 1
o 2 metros y un máximo de más de 50 metros. Las
dolinas se forman normalmente de dos maneras. Algunas se desarrollan de manera
gradual a lo largo de muchos años sin alteración física de la roca. En esas
situaciones, la caliza situada inmediatamente debajo del suelo se disuelve por
el agua de la lluvia descendente, que está recién cargada de dióxido de
carbono. Con el tiempo, la superficie rocosa se va reduciendo y las fracturas
en las cuales entra el agua se van agrandando. A medida que las fracturas
aumentan de tamaño, el suelo se hunde en las aperturas ensanchadas, de las que
se ve desalojado por el agua subterránea que fluye hacia los conductos
inferiores. Estas depresiones suelen ser superficiales y tienen pendientes
suaves.
Preguntas
1.¿Qué
porcentaje de agua dulce es agua subterránea?
2.Comparando
la zona de aireación con la de saturación, ¿cuál de estas contiene más agua
subterránea?
3.¿Por
qué el nivel freático no es plano?
4.¿Cuál
es la diferencia entre porosidad y permeabilidad?
5.¿Diferencia
entre acuicluido y acuífero?
6.¿Por
qué un material puede ser muy poroso, pero no ser un buen acuífero?
7.¿De
dónde se origina el calor para la mayoría de las fuentes termales y los
géiseres?
8.¿Cómo
de llaman los paisajes que reflejan en gran medida el trabajo erosivo de las
aguas subterráneas?¿ qué características tiene?
1.¿Qué porcentaje de agua dulce es agua subterránea?
ResponderEliminarUn 14%
2.Comparando la zona de aireación con la de saturación, ¿cuál de estas contiene más agua subterránea?
saturación
3.¿Por qué el nivel freático no es plano?
por las estaciones, es decir, en una estacón donde se abundan las lluvias el nivel freático sube. depende de la cantidad de agua que se infiltra
4.¿De dónde se origina el calor para la mayoría de las fuentes termales y los géiseres?
De la litosfera
Abril Palacios
1. 14,15%
ResponderEliminar2. La de Saturación
3. Por la cantidad de agua que hay en la Tierra, contra más agua, más sube el nivel.
4. La porosidad es que el agua empapa el terreno porque el lecho de roca, el sedimento y el suelo contienen innumerables huecos o aperturas mientras que la permeabilidad es que el agua subterránea se mueve serpenteando y girando a través de pequeñas aperturas interconectadas.
5. Un acuicluido obstaculiza el paso del agua y el acuífero tiene sedimentos permeables que permiten su paso.
6. Porque puede ser poroso pero el tamaño de los poros puede ser muy pequeño y no filtrar bien el agua.
7.De la roca circundante
Nayara Bonilla
EliminarCarlos Baena
ResponderEliminarPreguntas: Gonzalo Fernandez
1.14%
2.La de saturación
3.Es debido a la cantidad de agua que se infiltra
4.La porosidad es una medida de espacios vacios en un material y la permeabilidad es la capacidad de un material de ser atravesado por fluidos sin ser alterada su estructura interna.
5.El acuicludo es una formación geológica que contiene agua en cantidad apreciable y que no permite que el agua circule a través de ella, mientras que un acuífero es una formación subterránea natural de roca o sedimento permeable que almacena y conduce el agua subterránea a la que accedemos a través de pozos y manantiales.
6.Porque puede tener muchos poros pero que no esten comunicados entre si.
7.De la roca magmática que se encuentra próxima.
8.Paisajes kásticos y cavernas.
1) 14,158%
ResponderEliminar2) la zona de saturación
3) no es plano ya que la cantidad de lluvia lo hace moverse, más lluvia más nivel y menos lluvia menos nivel.
4) la porosidad sería la capacidad de un material para que el agua entre en sus poros, cuanta más cantidad pueda entrar más poroso es el material, pero la permeabilidad es la capacidad que tiene este agua que ha entrado en el material se moverse dentro de este, cuanto más grandes son los poros más se mueve el agua y por lo tanto más permeable es el material.
5) los acuiclidos son estratos impermeables que impiden el movimiento del agua y los acuíferos son estratos permeables que si permiten su movimiento
6) por qué lo importante para el acuífero es la permeabilidad y si un material es muy poroso pero no es permeable el agua no se podrá desplazar y por lo tanto no será un acuífero
7) se origina cuando el agua fria entra en contacto con las rocas circundantes ya que están calientes al estar cerca de una cámara magmatica, a causa de la presión el agua se calienta y se expande por lo que acaba saliendo a la superficie
8) se denominan paisajes kársticos y sus características son: terreno irregular interrumpido por muchas depresiones denominadas dolinas.
Jana Puignou
ResponderEliminar1 Es de un 14%
2 La zona de saturación
3 Porque es el nivel superior del agua en un acuífero.
4 En la porosidad el agua empapa el terreno porque el lecho de roca, sedimentos y el suelo tienen huecos o aperturas, en cambio en la permeabilidad el agua se mueve por la superficie.
5 Los acuicluidos son los estratos impermeables y los acuíferos son estratos permeables.
6 Porque pueden haber muchos poros pero no estar conectados entre sí.
7 Por la roca circundante en zonas de alta actividad magmática.
8 Paisajes kársticos y tienen un terreno irregular interrumpido por muchas depresiones denominadas dolinas.
1. El porcentaje de agua dulce es 14%.
ResponderEliminar2. La zona de saturación.
3. Por la cantidad de agua que se infiltra.
4. Porosidad: cuando el agua empapa el terreno y este contiene inumerables huecos o aperturas. La cantidad de agua subterrania que puede almacenar, dependera de la porosidad del material.
Permeabilidad: agua sunterránea que se mueve srpenteando y girando a través de pqueñas aperturas interconectadas. Cuanto menores sean los espacios porosos más lento sera el movimiento.
6. Porque puede tener muchos poros pero no estar comunicada.
7. Por la roca circundante (magmaticas).
8. Los paisajes kársticos, como por ejemplo las cabernas.
Noa Pastor Ruiz 1BATX. C
1- El porcenta es del 14%
ResponderEliminar2- EN la zona saturada
3- porque dependiendo de la cantidad de agua que se filtre estara más alto o mas bajo.
4- porosidad: capacidad de un material para que le entre agua
permeabilidad: capacidad que tiene el agua que ha entrado a moverse por dentro de el.
5- acuicluidos: estratos impermeables que obstaculizan o impiden el movimiento de agua.
Acuíferos: roca o sedimento permeable que transmite libremente el agua.
6- porque puede tener muchos poros pero pueden no estar comunicados entre si.
7- se origina en zonas de alta actividad volcánica.
8- Loa paisajes Kársticos
Pol Altozano