domingo, 11 de abril de 2021

Los glaciares ( Marina Medina)

 

    Un glaciar es una gruesa masa de hielo que se forma sobre la superficie terrestre gracias a la acumulación, compactación y recristalización de la nieve, que actúan como agentes de erosión y que se encuentran, en su mayoría, en zonas de una alta latitud como los polos Norte y Sur

     Los glaciales actualmente cubren el 10% de la superficie terrestre pero hace tres millones estos cubrían enormes áreas con su hielo miles de metros de espesor. La huella de estos se puede ver en estructuras tan reconocibles como los Alpes, los fiordos noruegos o Alaska.

       Los glaciares se forman gracias a dos ciclos fundamentales del sistema Tierra:

  1. EL CICLO HIDROLÓGICO: Se da mediante el ciclo del agua (evaporación, condensación y por último la precipitación). Cuando el agua se precipita en altas latitudes se congela y pasa a formar parte de un glaciar y puede almacenarse en forma de hielo miles de años, durante este tiempo genera una potente fuerza erosiva.

                                                                                                                                                                                       EL CICLO DE LAS ROCAS  
  1. Los procesos erosivos son una parte muy importante de este ciclo. Como ocurre con los ríos, los glaciares están en movimiento, pese a que este es mucho más lento, y este movimiento modifica el paisaje a medida que acumula, transporta y deposita diversos materiales.

-    Existen diversos tipos de glaciares como:

  1. LOS GLACIARES DE VALLE (ALPINOS): Los glaciares alpinos o de valle son relativamente pequeños y se encuentran en zonas montañosas elevadas confinados entre paredes escarpadas seguidos de valles, que en algún momento estuvieron ocupados por corrientes de agua. Estos avanzan con lentitud, apenas unos centímetros al día, y tanto su anchura como su longitud es altamente variable, incluso pueden tener afluentes. Como ejemplo, el glaciar más famoso de Europa es el Mer de Glace (Mar de Hielo), en el valle de Chamonix sobre el que se eleva el Mont Blanc en los Alpes franceses. 
  2. LOS GLACIARES DE CASQUETE: Este tipo de glaciares cuenta con unas magnitudes ampliamente superiores a la de los glaciares de valle y se encuentran en los polos del planeta debido a la poca radiación solar anual que allí se da, las plataformas glaciares son enormes masas relativamente planas de hielo flotante que se extienden mar adentro desde la costa pero que tienen una base de tierra firme más o menos extensa. A lo largo de la historia han habido múltiples glaciares de este tipo pero solo dos han llegado a merecer ese nombre en la actualidad. El primero se encuentra en la zona del polo Norte (Groenlandia), con una superficie de 1,7 millones de kilómetros cuadrados y con un promedio de casi 1.500 metros de espesor, y el segundo en la zona del polo Sur (La Antártida), con una superficie de 13.9 millones de kilómetros y con un promedio de casi 4.300 metros de espesor.  Debido a las enormes proporciones de estas estructuras habitualmente se los denomina glaciares continentales de casquete. Estos glaciares fluyen en todas direcciones desde uno o más centros y cubren prácticamente todo el terreno subyacente sobre el que se encuentran.        Aparte de estos dos tipos principales de glaciares también existen otros como los glaciares de meseta que cubren pequeñas zonas de tierra elevadas y mesetas, de lo cual proviene su nombre, un ejemplo de lugar donde se encuentra este tipo de glaciar sería Islandia.


  3. FORMACIÓN DEL HIELO GLACIAR

    -        La nieve, como todos sabemos, es la materia prima de la que se componen todos los glaciares, estos se forman en áreas donde el volumen de nieve que cae es superior al volumen de nieve que se derrite.

    -        Para la creación de un glaciar la nieve padece una serie de cambios que como resultado tienen su transformación en hielo glaciar. El proceso comienza con los copos de nieve que han quedado depositados y acumulados en el suelo después de una nevada, estos copos son delicados cristales de forma hexagonal por lo que cuando el aire se cuela entre la cavidades que estos dejan acaba por evaporar los extremos de este dejando como resultado lo que llamamos nieve granular, copos de nieve más pequeños y gruesos. Después esta nieve granular se recristaliza mediante la expulsión del aire dando como resultado una masa más densa de pequeños granos con textura granular que recibe el nombre de neviza. Por último a causa de la acumulación de nieve esta neviza sufre de una gran presión lo que la compacta formando finalmente el hielo glaciar. El espesor del hielo y la nieve debe superar los 50 metros para alcanzar la presión suficiente para realizar esta última etapa del proceso. 


     


  4. MOVIMIENTOS DE UN GLACIAR-        El movimiento de un glaciar recibe el nombre de flujo y este puede ser plástico o basal. El primero hace referencia a los movimientos dentro del propio glaciar, movimientos que se dan debido a que a este se le expone a una presión generada por más de 50 metros de hielo sobre su superficie lo que genera que el hielo que lo forma se comporte de forma plástica y comience a fluir. El segundo hace referencia al desplazamiento de toda la masa de hielo a lo largo del terreno, la mayoría de glaciares se mueven de esta forma, este tipo de flujo se da debido a que el agua de fusión actúa como un lubricante para la roca lo que favorece el desplazamiento del glaciar en su totalidad, el origen de este agua líquida es directamente relacionado con el hecho de que el punto del hielo disminuye a medida que aumenta la presión pese a que otros factores como el aumento de temperatura debido al flujo plástico o el calor añadido desde el interior de la tierra también son factores que pueden influir en la aparición de dicha agua.



  5. VELOCIDADES DEL MOVIMIENTO DE UN GLACIAR


    -        El movimiento de los glaciares no es evidente como puede serlo el de un río, la velocidad de este depende de cosas como la fricción. La fricción en el fondo del lecho de la roca hace más lento el movimiento del hielo en el fondo glaciar mientras que la generada contra las paredes de sus alrededores provoca que el flujo sea mayor en el centro de este.

    -        La velocidad media a la que se mueve un glaciar varía considerablemente de uno a otro, algunos avanzan a penas unos centímetros al año y otros lo hacen un par de metros al día, como es el caso del glaciar Byrd que se movía a una velocidad de 750 a 800 metros al año lo que se traduce en 2 metros al día.

    -        El avance de algunos glaciares se caracteriza por periodos de movimiento extremadamente rápidos que reciben el nombre de oleadas, estas oleadas provocan ‘’acelerones’’ de hasta 100 veces la velocidad normal de movimiento del glaciar que más tarde cesan haciendo que el movimiento de este vuelva a la normalidad. Estas oleadas son causadas por aumentos de la presión del agua que fluye por debajo del hielo lo que se traduce en aumentos de la velocidad del desplazamiento basal de los glaciares.

     

    BALANCE DE UN GLACIAR

     

    -        Los glaciares están constantemente ganando y perdiendo hielo lo que los hace mantener un balance. Este balance glaciar es el equilibrio, o desequilibrio, entre la acumulación de hielo en el extremo superior del glaciar y la pérdida del extremo inferior de este, perdida que recibe el nombre de ablación, y de este balance depende que el frente del glaciar avance, retroceda o permanezca estacionario.

    -        Los cambios en el balance del glaciar pueden ocasionar dos situaciones:

     

    1. La acumulación de hielo supera la ablación, por lo que el frente glaciar avanza hasta que estos dos factores se equilibran, dando como resultado un glaciar que permanece estacionario.
    2. La ablación aumenta debido al aumento de temperatura o la acumulación disminuye debido a la falta de nieve, por lo que el frente glaciar retrocede a causa del desequilibrio del balance. Pese a esto con el paso del tiempo el glaciar volverá a su estado estacionario ya que a medida que el final del glaciar se irá retrayendo disminuirá la extensión de la zona de desgaste lo que generará que se acabe alcanzando de nuevo el equilibrio entre la zona de desgaste y la de acumulación. 

    3. EROSIÓN GLACIAR

      -        En esta erosión intervienen dos mecanismos distintos:

      1.  El desgaste producido por los materiales que el hielo transporta sobre la superficie sobre la que fluye, lo que recibe el nombre de abrasión . Esto se debe a que entre el glaciar y la roca sobre la que se encuentra existe una fina capa de agua que proviene del deshielo. Este mecanismo origina superficies lisas que cuentan con estrías en la dirección en la que se desplaza el hielo.
      2. El glaciar arranca fragmentos rocosos de la roca subyacente, lo que recibe el nombre de arranque. En este caso el agua entre el hielo y la roca sobre la que se encuentra no existe por lo que se generaron superficies rugosas. 



-        La erosión producida por los glaciares genera distintas estructuras las cuales son:

 

  1. Valles glaciares: Cuentan con un perfil transversal en forma de U que se caracteriza por tener un fondo plano y las paredes verticales que llegan hasta el nivel al que estuvo ocupado por el hielo, después las vertientes son suaves. El ángulo que se forma entre estas dos zonas recibe el nombre de espaldera glaciar.
  2. Valles colgados: Pequeños valles que desembocan en los valles principales que cuentan también con un perfil transversal en forma de U y que son resultado de la excavación de pequeñas lenguas glaciares que confluyen en la lengua principal.
  3. Fiordos: Depresión del continente invadida por el mar, generalmente alargada, estrecha y limitada por laderas altas y abruptas, originada por el ascenso de las aguas marinas al producirse la fusión de los hielos tras las glaciaciones del cuaternario.
  4. Circos: Depresión en forma de anfiteatro producida por la erosión glaciar en las paredes montañosas o en el nacimiento de los valles.
  5. Aristas y Horns: Las aristas son crestas sinuosas de bordes agudos y los horns son picos piramidales agudos que se proyectan por encima de los alrededores del glaciar. Ambas estructuras se originan a partir del aumento de los circos, en el caso de los horns los responsables son grupos de circos situados alrededor de una sola montaña elevada y en el caso de las aristas los circos se agrupan a los lados opuestos de una divisoria.
  6. Rocas aborregadas: Protuberancias asimétricas del lecho de la roca que se forman cuando la abrasión glaciar alisa la suave pendiente que está enfrente del hielo glaciar que se aproxima y el arranca aumenta la inclinación del lado opuesto a medida que el hielo pasa por la protuberancia. Este tipo de rocas indican la dirección del flujo glaciar ya que la pendiente más suave se encuentra en el lado desde el cual avanzó el hielo. 
  7. DEPÓSITOS GLACIARES
  8.  

    -        Los glaciares recogen y transportan enormes cantidades de derrubios mientras se mueven y que se depositan cuando se funde el hielo, estos materiales que transportan reciben el nombre de derrubios glaciares y su principal efecto es el de reducir el relieve local y nivelar la topografía del glaciar.

    -        La principal diferencia entre estos derrubios y los sedimentos dejados por otros agentes erosivos es que estos depósitos glaciares están compuestos principalmente de por derrubios de roca mecánicamente meteorizada que experimentaron poca o ninguna meteorización química antes de su deposición.

    -         Existen dos tipos principales de derrubios glaciares y cada uno de ellos genera diferentes formas:

     

    1. TILLS: Materiales depositados directamente por el glaciar.

           Formas creadas por los Tills:

     

    -        Morrenas laterales y centrales: Las morrenas laterales se forman a lo largo de los laterales del valle  donde se encuentra el glaciar y las centrales se forman entre dos glaciares de valle que se juntan. Ambas se asocian a los glaciares de valle.

    -        Morrenas terminales y de fondo: Las morrenas terminales marcan la posición original en la que se encontraba el frente de un glaciar y las de fondo son capas onduladas de till que se depositan a medida que el frente del glaciar retrocede. Ambas pueden ser asociadas tanto a glaciares de valle como de casquete.

    -        Drumlins: Colinas asimétricas de perfil aerodinámico compuestas por till. 


       1.    DERRUBIOS GLACIARES ESTRATIFICADOS: Sedimentos bien clasificados y que son depositados por el agua de fusión glaciar.

           Formas creadas por los derrubios glaciares estratificados:

     

    -        Llanuras aluviales y ‘’ valley trains’’: Las llanuras aluviales están asociadas a la morrena terminal de los glaciares de casquete y los ‘’valley trains’’ se forman cuando el glaciar está confinado en un valle.

    Depósitos en contacto con el hielo: Como depósitos en contacto con el hielo tenemos los eskers, crestas sinuosas compuestas sobretodo por arena y grava que han sido depositadas por corrientes que fluyen bajo el hielo cerca del final del glaciar, y los kames, colinas de laderas empinadas que están compuestas por arena y grava.

  9. EL PERÍODO GLACIAL CUATERNARIO
  10.     Actualmente se conoce que el último periodo glaciar tuvo lugar hace aproximadamente de 2 a 3 millones de años, lo que significa las mayoría de las etapas glaciares se dieron durante el Pleistoceno lo que lo convierte en un sinónimo de período glaciar en lo que a la comunidad científica se refiere, pese a esto el pleistoceno no abarca por completo el último periodo glaciar ya que, por ejemplo el glaciar de casquete que ocupa la Antártida parece que se formó hace 14 millones de años aunque podría ser mucho más antiguo.

    -        Este periodo glaciar fue un proceso sumamente complejo en el que intervinieron múltiples avances y retrocesos del hielo, lo que se conoce como ciclos glaciares e Interglaciares y que parece que se daban cada 100.000 años aproximadamente. Se han logrado identificar hasta 20 de estos ciclos de enfriamiento y calentamiento.

    -        Durante la época glaciar el hielo dejó su huella en casi el 30% del área de superficie de la Tierra, abarcando unos 19 millones de kilómetros cuadrados repartidos entre Norteamérica, Europa y Siberia.

    -        La prueba más consistente de que los glaciares una vez ocuparon mucho más del terreno terrestre que hoy ocupan es posiblemente la existencia generalizada de múltiples capas de derrubios glaciares y el registro ininterrumpido de los ciclos climáticos que se conservan en los sedimentos del fondo oceánico.

     

    ALGUNOS EFECTOS INDIRECTOS DE LOS GLACIARES DEL PERÍODO GLACIAR CUATERNARIO

     

    -        El efecto más evidente de los glaciares del pleistoceno es el masivo trabajo tanto erosivo como deposicional que estos provocaron pero también existen de otros, como por ejemplo:

     

    1. La migración tanto de animales como de plantas pues el hielo avanzaba ocupando su territorio.
    2.     Esto provocó la extinción de múltiples especies ya que estas no pudieron tolerar las nuevas condiciones a las que fueron expuestas.
    Los cursos de corrientes de agua como los ríos cambiaron por completo. Los ríos que en la actualidad ocupan cauces amplios pero que cuentan con torrentes escasos es probable que en su momento contuvieran grandes cantidades de agua que proviniera de la fusión glaciar.
    1. En las zonas que fueron centro de la acumulación glaciar, como bien puede ser Escandinavia, la tierra se ha levantado poco a poco en los últimos miles de años a causa de una especie de efecto rebote al haberse retirado una cantidad tan masiva de hielo de su superficie, la cual ejercía cierta presión claro está. En la bahía de Hudson, por ejemplo, se ha producido un levantamiento de hasta 300 metros.

    2. El cambio más dramático fue sin duda la variación mundial en el nivel del mar que acompañó a cada avance y retroceso de los glaciares. Cuando un glaciar de las magnitudes que ocupaban la tierra en el periodo cuaternario se derrite desequilibra el nivel mundial del mar provocando inundaciones masivas en las costas, se calcula que el nivel del mar aumentó hasta 100 metros por lo que mucho del terreno que hoy en día se encuentra inundado por el agua antes estaba seco.




        
      CAUSAS DE LAS GLACIACIONES

       

      -        Pese a que se conoce mucho tanto sobre los glaciares como sobre las glaciaciones aún no se ha logrado descubrir la causa exacta por la que se dan los periodos glaciares.

      -        La glaciación del pleistoceno no ha sido la única en ocurrir en la historia de este nuestro planeta y a esta conclusión podemos llegar gracias a depósitos que reciben el nombre de tillitas, rocas sedimentarias que se crean cuando se litifica el till glacial, y que indican la existencia de estas glaciaciones anteriores ya que se han encontrado en estratos de periodos diferentes al pleistoceno. Se han identificado dos periodos glaciales anteriores a la glaciación cuaternaria, el primero de hace aproximadamente 2.000 millones de años y el segundo hace unos 600 millones de años.

      -        Cualquier teoría que quiera o intente explicar las causas por las que se da una glaciación debe responder a dos preguntas primordiales: ¿Que causa el comienzo de las condiciones glaciares? Puesto que para la creación de un glaciar es necesario que la temperatura sea inferior a la reinante durante el periodo geológico, y ¿Qué causó la alternancia de etapas glaciales e interglaciales que han sido documentadas para el pleistoceno?

      -        Las hipótesis más aceptadas por la comunidad científica sobre la causa de las ya mencionadas glaciaciones son:

       

      1. LA TECTÓNICA DE PLACAS: Muchos científicos apoyan la teoría de que los periodos glaciares sólo se pudieron dar en momentos en que, debido al movimiento de las placas tectónicas, se han desplazado continentes que antes ocupaban una posición en una latitud tropical hacia una latitud mucho más elevada cerca de los polos. Estructuras glaciares en los continentes africano, australiano, suramericano e indio actuales indican que esas regiones, que ahora son tropicales o subtropicales, experimentaron un periodo glacial cerca del final del pleistoceno, hace unos 250 millones de años. Las áreas que contienen esos rasgos glaciares estuvieron juntas en el continente masivo al que llamamos Pangea en latitudes lejanas a las de su posición actual lo que explica los restos glaciares hallados en ellas. 

        1. LAS VARIACIONES EN LA ÓRBITA TERRESTRE: Dado que los cambios climáticos producidos por el movimiento de placas son extremadamente graduales, la teoría de la tectónica de placas no puede utilizarse para explicar la alternancia entre los climas glacial e interglacial que se produjeron en el pleistoceno. La hipótesis de las variaciones en la órbita terrestre se basa en que la radiación solar entrante es un factor principal para el control climático terrestre. Según el creador de la teoría, Milutin Milankovitch, los factores que influyen en mayor medida son tres:  las variaciones en la forma de la órbita de la Tierra alrededor del Sol, cambios en el ángulo que forman el eje con el plano de la órbita terrestre (oblicuidad) y el bamboleo o fluctuación del eje de la Tierra, denominado precesión. Utilizando dichos factores se calcularon variaciones en la recepción de energía solar y la correspondiente temperatura superficial de la Tierra en las épocas en las que se dieron las glaciaciones, dando como resultado que los cambios en la temperatura a causa de los factores son casi nulos pero se hacen notar al cambiar el grado de contraste entre las estaciones, inviernos más fríos significan más nevadas y veranos más fríos significan una reducción en la tasa de fusión de la nieve. Gracias a múltiples estudios se ha llegado a la conclusión de que los cambios en la geometría de la órbita terrestre son la causa fundamental de la sucesión de los periodos glaciales durante el cuaternario. 



Preguntas: 
  1. ¿Qué papel desempeñan los glaciares en el ciclo de las rocas?

  2. ¿De qué depende que el movimiento del glaciar  avance, retroceda o permanezca estacionario?

  3. ¿En qué se diferencian los glaciares de casquete de los de valle? 

  4. ¿Cuáles son las dos teorías más aceptadas que explican las épocas glaciares? Explícalas.

  5. ¿Cuáles fueron los efectos de los glaciares en el período glacial cuaternario?


Las aguas subterráneas ( Gonzalo Fernández)

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? 

 


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