Aguas Subterráneas: Formación, Circulación y Tipos de Acuíferos

Ciclo Hidrológico y Aguas Subterráneas

El ciclo hidrológico comienza con la precipitación en forma de nieve, granizo o lluvia. Una vez que el agua alcanza la superficie terrestre, se reparte en tres fracciones principales:

• Una parte discurre por el terreno, formando la escorrentía superficial.
• Otra parte se evapora (evaporación) o es transpirada por las plantas (transpiración), procesos que en conjunto se conocen como evapotranspiración.
• Una fracción mayoritaria de la precipitación es absorbida por el suelo como infiltración. Esta agua penetra en la superficie del terreno mediante los poros y fisuras del suelo o las rocas y constituye las aguas subterráneas.

Las Aguas Subterráneas

Las aguas subterráneas representan aproximadamente un 0.62% del total del agua del planeta, lo que significa el 30% del agua dulce disponible. Son esenciales para el consumo humano, abasteciendo a un tercio de la población mundial.

Circulación del Agua Subterránea

Infiltración o Recarga

Una vez que el agua de las precipitaciones alcanza el suelo, su destino puede variar significativamente. La cantidad de agua que se infiltra depende de varios factores:

• Litología: La naturaleza del material geológico que constituye un territorio es crucial. La infiltración depende directamente de la porosidad, la fracturación y la composición del sustrato.
• Topografía: Terrenos con una pendiente marcada dificultan la infiltración porque el agua discurre a mayor velocidad, aumentando la escorrentía superficial.
• Tipo de vegetación: Una vegetación densa puede interceptar parte del agua de precipitación, impidiendo que llegue al suelo y se infiltre, ya que queda atrapada en el follaje. Sin embargo, la presencia de vegetación favorece el desarrollo de suelos con materia orgánica, que suelen ser más porosos y reducen la escorrentía, facilitando la infiltración a largo plazo.

Acumulación, Circulación o Tránsito

Para que el agua pueda penetrar en el subsuelo y circular a través de él, es necesario que el sustrato sea poroso y/o permeable. El agua que se infiltra desciende por gravedad hasta que llega a una zona donde no puede continuar su movimiento descendente libremente.

En el subsuelo, se distinguen generalmente dos zonas principales:

• Zona no saturada o vadosa: Es la parte superior, donde los poros y fisuras contienen tanto agua como aire. En la parte más cercana a la superficie de esta zona se sitúan las raíces de las plantas y se produce la evapotranspiración.
• Zona saturada: Es la parte inferior, donde todos los poros y fisuras están completamente llenos de agua.

El límite superior que separa la zona saturada de la zona vadosa es el nivel freático, cuya posición puede fluctuar a lo largo del tiempo en función de la recarga y la descarga.

Acuífero

Un acuífero es una formación geológica permeable que permite el almacenamiento y la circulación significativa de agua subterránea. En un acuífero, el agua se acumula y circula en la zona saturada, es decir, bajo el nivel freático, llenando los poros y fisuras del material geológico.

Desplazamiento del Agua en un Acuífero

El agua se desplaza muy lentamente en el subsuelo. La velocidad de este movimiento depende principalmente de la porosidad (cantidad de espacio vacío) y la permeabilidad (capacidad del material para transmitir fluidos) del medio geológico. Si el agua atraviesa rocas fracturadas, una parte circulará libremente a través de ellas impulsada por la gravedad y las diferencias de presión.

Se llama tiempo de residencia al periodo necesario para que el agua se renueve completamente dentro de un depósito o acuífero, alcanzando su tasa de renovación normal.

Descarga

La descarga es el proceso por el cual el agua subterránea abandona el acuífero. Puede ocurrir de forma natural a través de:

• Surgencias: Manantiales o fuentes donde el nivel freático intercepta la superficie del terreno, a menudo en laderas o fondos de valle.
• Descarga directa: Hacia ríos, lagos, humedales o el mar.

Clasificación de Acuíferos y Formaciones Geológicas Relacionadas

Las formaciones geológicas se clasifican según su capacidad para almacenar y transmitir agua:

• Acuífero: Material permeable que almacena y transmite agua en cantidades significativas (ej: arenas, gravas, calizas kársticas).
• Acuitardo: Formación geológica semipermeable que transmite el agua muy lentamente. Pueden almacenar agua, pero es difícil extraer cantidades importantes mediante captaciones (ej: limos, arcillas arenosas).
• Acuicludo: Formación geológica impermeable que contiene agua en su interior (en poros muy pequeños), pero no la transmite en la práctica (ej: arcillas compactas, pizarras).
• Acuífugo: Material geológico que ni almacena ni transmite agua (ej: granito compacto, cuarcita sin fracturas).

En función de su Comportamiento Hidráulico

• Acuíferos libres: Se encuentran en contacto directo con la zona no saturada. El límite superior es el nivel freático, y el agua en ellos está a presión atmosférica.
• Acuíferos confinados: Son formaciones en las que el agua subterránea se halla confinada entre dos capas impermeables (acuicludos o acuífugos). El agua está sometida a una presión superior a la atmosférica (presión hidrostática).
• Acuíferos semiconfinados: El acuífero está limitado por capas semipermeables (acuitardos) en lugar de impermeables. Esto permite una descarga o recarga lenta a través de estas capas.

En función del Tipo de Materiales

Los acuíferos pueden formarse en diversos tipos de materiales geológicos:

• Rocas Ígneas y Metamórficas: Generalmente poco porosas y permeables en masa. Las posibilidades de que actúen como acuíferos se reducen a las zonas alteradas superficialmente o a las redes de fracturas que permiten la circulación del agua.
• Depósitos no consolidados: Materiales sueltos como arenas, gravas, limos y arcillas, transportados y acumulados por gravedad, viento, hielo o corrientes de agua (aluviones, depósitos glaciares, eólicos). Suelen tener alta porosidad y permeabilidad, formando acuíferos importantes.
• Rocas Sedimentarias consolidadas: Rocas como areniscas, conglomerados, calizas y dolomías. Su capacidad como acuíferos depende de la porosidad intergranular (en areniscas) o de la porosidad secundaria generada por fracturación o disolución (en calizas y dolomías, formando acuíferos kársticos).