Los acuíferos

¿Qué es un acuífero?

Etimológicamente la palabra acuífero viene del latín. Aqua significa agua, lógicamente. Y fero, que viene a significar yo llevo. La RAE dice al respecto: “Dicho de una capa o vena subterráneas: Que contiene agua.”

Por tanto, un acuífero es una cierta cantidad de agua ubicada bajo la superficie de la tierra, almacenada en grietas o en la propia porosidad estructural del terreno.

Tipos de acuíferos

Según su estructura podemos distinguir entre acuíferos libres y acuíferos confinados. Los primeros se hallan sobre una capa impermeable y encima de ellos sólo existe una capa permeable, de forma que el agua que contienen viene determinada por el nivel freático. Los confinados y semiconfinados se encuentran entre dos capas impermeables de manera que su nivel viene determinado por el nivel piezométrico, de forma que pueden dar origen a pozos surgentes o artesianos.


Ilustración 1 Distintos tipos de acuíferos

Recarga de acuíferos    

La renovación de acuíferos no es tan rápida como la de otros depósitos superficiales de agua como los lagos. El ritmo de recarga de los acuíferos es sumamente lento, y viene determinado por la impermeabilidad de las capas superiores, así como de la climatología o por aridez sobrevenida.

El agua procedente de los diversos fenómenos meteorológicos podemos decir que tiene tres destinos naturales. Por una parte, a través de las escorrentías, da lugar a arroyos y posteriormente alimentando los ríos. Por otra parte, pasa a la atmósfera a través de la evaporación. Por último, una parte se filtra a través del terreno dando lugar a los acuíferos.

En algunos casos, se puede realizar una recarga artificial de ciertos acuíferos. Aunque es una técnica que requiere un estudio previo y no siempre da buenos resultados. Suele realizarse mediante zanjas o sondeos, aprovechando las épocas de mayor abundancia hídrica, o bien a se aprovechan los excedentes de ciertos ríos o hasta plantas de tratamiento.


Ilustración 2
 Mapa de masas de agua y unidades hidrogeológicas de España.

Masas de agua de España

Sobreexplotación de acuíferos

La sobreexplotación de acuíferos sería la extracción de agua del mismo en cantidad superior a la que se recarga de forma natural, todo ello medido a lo largo de un tiempo lo suficientemente largo para descartar las consecuencias de períodos anormalmente secos o húmedos en términos meteorológicos.


Ilustración 3 Sobreexplotación de acuíferos en España. IGN

(https://www.ign.es/espmap/mapas_conta_bach/Contam_Mapa_03.htm)

Ilustración  4 Tendencias de almacenamiento de aguas subterráneas para los 37 acuíferos más grandes de la Tierra del estudio dirigido por la UCI utilizando datos de la NASA GRACE (2003 – 2013). Crédito: UC Irvine / NASA

La consecuencia más evidente de la sobreexplotación sería el descenso continuado de los niveles piezométricos, lo que suele provocar a su vez el agotamiento de surgencias o manantiales.

Como consecuencias negativas directas de la sobreexplotación tenemos algunas que serían generalmente reversibles, como el mencionado descenso de los niveles piezométricos, y otras que no son reversibles como la compactación del terreno.

Esta compactación se produce cuando los huecos entre los granos de materias sólidas como arenas u otras, al perder el soporte que hace el agua, se compactan de forma irreversible, provocando la desaparición definitiva de la capacidad de almacenamiento de agua.

Otras consecuencias de la sobreexplotación son el aumento de los costes de explotación, ya que al disminuir los niveles piezométricos la energía necesaria para extraer el agua es más elevada. Además, se puede producir un deterioro de la calidad del agua debido al arrastre de aguas de otras zonas o incluso infiltraciones de agua marina en zonas costeras.

En el aspecto ecológico, la falta de aporte de agua que realizan algunos acuíferos en zonas húmedas de especial importancia ecológica puede producir descenso de los niveles en dichas zonas, o incluso su desecación.

Como consecuencias indirectas de la sobreexplotación podemos mencionar la salinización de suelos, la desertificación de ciertas zonas o el hundimiento del terreno por la falta del elemento estabilizador que supone el acuífero, este fenómeno da lugar a las dolinas.


Ilustración 5 Dolinas del Parque nacional Jaua-Sarisariñama, Venezuela (Luis Ruiz Berti, a través de wikicommons)

Contaminación de los acuíferos

La contaminación superficial es susceptible de llegar al subsuelo bien por filtración a través de las distintas capas del terreno, a través de la inyección en pozos y construcciones subterráneas como desagües y pozos, o bien por infiltración de agua marina debido a la sobreexplotación de los acuíferos de agua dulce.


Ilustración 6 Intrusión marina. agendasostenible.com

Las principales actividades humanas que pueden generar contaminación de las aguas subterráneas son los residuos sólidos urbanos, las aguas residuales, las actividades agrícolas y ganaderas, las actividades industriales o incluso las actividades nucleares.

Como en casi todos los aspectos medioambientales la mayor aliada contra la contaminación es la prevención.  Por este motivo se debe tomar ciertas precauciones a la hora de realizar las distintas actividades susceptibles de contaminar el agua subterránea.

Por ejemplo, los vertederos deberán estar situados en zonas impermeables y recoger los efluentes mediante sondeos. En el caso de instalaciones industriales o nucleares, deberán igualmente realizarse estudios previos que permitan situarlos en sitios con permeabilidad controlada y con especial atención en las zonas en que se depositen residuos.

Algunos datos sobre agua en el mundo

En el mundo existen unos 525 millones de Km3 de agua.


Ilustración 7 Proporciones de los distintos tipos de agua en el mundo
Acuíferos más grandes del planeta
Extensión en Km2Capacidad en Km3PaísesProfundidad
Areniscas de Nubia            2.000.000            150.000  Libia, Egipto, Chad y Sudán 
Gran Cuenca Artesiana            1.700.000              64.900  AustraliaHasta 3000 m
Acuífero Guaraní            1.200.000              37.000  Brasil, Argentina, Paraguay y UruguayHasta 1800 m
Norte del Sáhara            1.000.000              27.000  Argelia, LibiaHasta 600 m

Ilustración 8 Principales acuíferos del mundo (Datos recopilados en Wikipedia)

Referencias

Sobreexplotación de acuíferos y desarrollo sostenible.  Antonio Pulido Bosch, Universidad de Almería   https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/2138050.pdf

El hundimiento, el riesgo de sobreexplotar acuíferos; Xavi Durán Ramírez; Iagua https://www.iagua.es/blogs/xavi-duran-ramirez/hundimiento-riesgo-sobreexplotar-acuiferos

Contaminación de las aguas subterráneas; F. Javier Sánchez San Román; USAL http://hidrologia.usal.es/temas/contaminacion.pdf

Nota de prensa NASA: Un tercio de los acuíferos más grandes del mundo se están agotando https://news.agu.org/press-release/a-third-of-the-worlds-biggest-groundwater-basins-are-in-distress/

Algunos datos sobre el agua en el mundo (Fundación Aquae) https://www.fundacionaquae.org/wiki-aquae/datos-del-agua/principales-datos-del-agua-en-el-mundo/

La huella hídrica

La huella hídrica

La huella hídrica es un indicador que nos sirve para calcular la cantidad de agua que es necesaria para producir un bien o servicio.

Este indicador incluye toda aquella agua que se utiliza a lo largo de la cadena de producción, incluyendo, en su caso, las materias primas y hasta su utilización por el consumidor final.

Se mide en unidades de volumen (litros o metros cúbicos). Se obtiene por la suma de las cantidades de agua utilizada según su procedencia:

La huella hídrica de España es de 2.619 m3 por habitante y año (datos 2005), siendo la media mundial de 1.385 m3. Para calcular su propia huella hídrica existe una calculadora que realiza un cálculo aproximado con unos pocos datos: país de residencia, género, hábitos de consumo, e ingresos anuales.

Calculadora de huella hídrica

Una calculadora más exacta pero que requiere de más datos la puede encontrar aquí:

Como podemos ver en la tabla anterior, cerca de la mitad del consumo se realiza en la agricultura y ganadería, mientras que un tercio aproximadamente se lo llevan la industria y construcción. El consumo humano (excluyendo los servicios de restauración) supone apenas un 1% del total.

El profesor y creador del concepto de huella hídrica, Arjen Hoekstra, asocia el consumo de agua en las empresas a una economía circular. «Una economía circular implica una huella hídrica igual a cero en las industrias», explica. Y sitúa la varita mágica del problema en unos cuantos puntos: reciclando el agua para no obtenerla tanto del entorno de la empresa, reutilizando productos químicos,… Incluso en la agricultura, uno de los sectores que más agua consumen, se puede reducir considerablemente la huella con mejores técnicas de cultivo.

HUELLA HÍDRICA EN ESPAÑA
SectorConsumo (hm3)% del total
Agricultura                 34.689  38,4%
Ganadería                   1.702  1,9%
Selvicultura y pesca                   6.052  6,7%
Industria y construcción                 29.954  33,2%
Turismo, restauración y servicios                 17.213  19,1%
Consumo humano                       633  0,7%
TOTAL                 90.243   100,0%

Entrevista Arjen Hoekstra

Para fabricar una botella de plástico de agua embotellada se necesitan 4 litros de agua… sin contar el agua que contiene.

El cálculo de la huella hídrica de un proceso productivo, servicio o comunidad humana (países, regiones, ciudades) es muy complejo. La organización Water Footprint Network , dispone de un manual que explica cómo se hace este cálculo.  En España, desde el el año 2014 el cálculo de la huella hídrica viene determinado por la norma ISO 14046, que se basa en el método de cálculo de Water Footprint. A modo de ejemplo, y siguiendo los datos proporcionados por esta organización, proporcionamos algunos datos de lo que supone de huella hídrica de algunos productos representativos:

Producto / CantidadHuella hídrica (l)
1 hoja de papel A4 (80 g/m2)                               10  
1 tomate (70 g)                               13  
1 patata (100 g)                               25  
1 microchip (2 g)                               32  
1 taza de té (250 ml)                               35  
1 porción de pan (30 g)                               40  
1 naranja (100 g)                               50  
1 manzana (100 g)                               70  
1 vaso de cerveza (250 ml)                               75  
1 porción de pan (30 g) con queso (10 g)                               90  
1 vaso de vino (125 ml)                             120  
1 ducha                             130  
1 huevo (40 g)                             135  
1 taza de café (125 ml)                             140  
1 vaso de zumo de naranja (200 ml)                             170  
1 bolsa de patatas fritas (200 g)                             185  
1 vaso de zumo de manzana (200 ml)                             190  
1 vaso de leche (200 ml)                             200  
1 Kg de maiz                             900  
1 Kg de trigo                          1.500  
1 hamburguesa (150 g)                          2.400  
1 Kg de arroz                          3.000  
1 Kg carne de pollo                          3.920  
1 camiseta de algodón (talla media, 500 g)                          4.100  
1 par de zapatos (piel de vacuno)                          8.000  
1 Kg carne de cordero                       10.412  
1 Kg carne de ternera                       14.415  
1 Kg chocolate                       17.916  
Huella hídrica de diversos productos

Para hacernos una idea, y sin incluirlo en el gráfico, pues se nos iría de la escala, producir un coche pequeño puede suponer alrededor de 400.000 litros de agua.

En España, producir 1 kWh de electricidad en una central térmica promedio de carbón tiene una Huella Hídrica azul del orden de 2,86 l/kWh y una Huella Hídrica gris de 616 l/kWh. Y en una central nuclear promedio, la Huella Hídrica azul está en torno a 3,61 l/kWh y la Huella Hídrica gris en unos 630 l/kWh.

El concepto de agua virtual (AV) se utiliza para representar la cantidad de agua que se exporta o importa de forma implícita en los intercambios comerciales entre distintas zonas geográficas o países. Por ejemplo, siguiendo la tabla anterior, si un país exporta una tonelada (1.000 Kg) de trigo, exporta 15 m3 (15.000 litros) de agua virtual. De esta forma, se puede calcular el tráfico mundial exportaciones e importaciones en función del agua virtual que se requiere.  Siguiendo el ejemplo del trigo, típico producto de secano, la mayor parte del agua que requiere se refiere al agua verde, es decir procedente básicamente de la lluvia. Sin embargo, otros cultivos de regadío como puede ser el maíz, incorporan agua azul, procedente de los distintos sistemas de riego. Si intercambio trigo por maíz, estoy virtualmente intercambiando agua de lluvia por agua procedente de distintas captaciones, ya sean embalses o ríos, por ejemplo.

En el año de creación de este artículo (mayo de 2018) acabamos de salir de una época de sequía en España que nos ha hecho tomar conciencia en buena medida de la importancia de aprovechar el agua disponible. La huella hídrica se ha convertido en un sistema de referencia de calcular el impacto de cualquier actividad humana en el consumo de agua. Cualquier persona puede calcular de forma aproximada la repercusión que tiene su actividad en el consumo de agua que hacemos, y debemos tomar conciencia de la importancia que esto tiene para nosotros y para generaciones futuras.

Referencias

Estudio Mapfre 2011 Huella hídrica, desarrollo y sostenibilidad en España.  http://www.mapfre.es/ccm/content/documentos/fundacion/prev-ma/cursos/informe-huella-hidrica-y-desarrollo-sostenible.pdf

Informe 2011 Huella hídrica en España, Ministerio de Medio Ambiente, Medio Rural y Marino


AENOR norma ISO 14046 2016

http://www.aenor.es/aenor/normas/normas/fichanorma.asp?tipo=N&codigo=N0054640#.WwbxEe6FPGg