El falso mito de la imprevisibilidad de las aguas subterráneas

En una reciente reunión con directivos y jefes de operación de una empresa multinacional, debatíamos sobre la oportunidad de explorar una fuente alternativa de suministro para una planta industrial con agua subterránea. Al comienzo de la reunión uno de los directivos hacía un símil entre la decisión de perforar el pozo y el juego de la ruleta rusa, una decisión azarosa por su alta carga de incertidumbre y elevado riesgo (esto es, coste); al final, alguien tendrá que tomar la terrible decisión de dónde perforar el pozo.

Esta inseguridad está instalada en la psique de amplios sectores de usuarios e incluso de ciertas administraciones públicas. Hace algún tiempo, un técnico de una administración local con el que proyectábamos una captación de agua subterránea, nos sugería hacerlo con un diámetro suficientemente grande para que cupiéramos él y yo dentro si el pozo saliera negativo. Ya sólo mi empaque suponía un diámetro de emboquille considerable, algo razonablemente innecesario como traté de hacerle entender.

Y es que, todavía hoy, las aguas subterráneas son consideradas por mucha gente como algo invisible, telúrico, arcano. Además cuenta con una larga tradición mitológica: mouras, lamias, mairu, anjanas… Hay más que siglos de tradición sobre los genios (casi siempre femeninos) que habitan las fuentes naturales, muchos de ellos trasladados a la tradición cristiana en forma de santos o, más frecuentemente, santas manteniendo así la tradición femenina de sus antecedentes mitológicos.

En estas circunstancias, no es de extrañar que muchas veces se delegue en disciplinas pseudocientíficas como la radiestiesia y sean zahoríes, iluminados y pintorescos naturalistas ajenos a todo racionalismo quienes toman la transcendental decisión de dónde perforar el pozo: siglos de tradición popular apuntalan esta creencia. Basta con buscar en internet “zahorí” para comprobar la multitud de ofertas que se despliegan en decenas de páginas del buscador (hice la prueba en un popular buscador de anuncios y la palabra “zahorí” dio del orden de cuatro veces más resultados que “hidrogeólogo”).

 

El agua subterránea es visible y es previsible

Pero el agua subterránea no es invisible, el agua subterránea es más frecuente y más previsible que la superficial, las herramientas de cuantificación son más seguras y las infraestructuras asociadas (captación, transporte y regulación) generalmente más económicas y fiables. Esto es lo que vamos a mostrar brevemente en este post.

Efectivamente el agua subterránea es visible. Es visible en multitud de manantiales naturales y muchos de los humedales que salpican nuestro paisaje. Y no solo ahí. Teniendo en cuenta que el volumen de agua que circula subterráneamente es más de 100 veces superior al que circula por la superficie en forma de ríos y lagos (Shiklomanov and Rodda, UNESCO, 2004), su manifestación superficial tiene que ser mucho mayor que la que justifican sólo los manantiales; y está en los ríos. El caudal de los ríos cuando no hay lluvias procede casi exclusivamente de los acuíferos de su cuenca de aportación (a lo que cabría añadir los embalses en cuencas reguladas). De hecho, este caudal de origen subterráneo que sostiene los ríos durante los largos periodos sin lluvia se llama caudal de base. Por ejemplo, en muchas de las cabeceras no reguladas de los ríos de la cuenca del Ebro, el caudal de base supone del orden del 80% o más de su aportación total. Este caudal de base es el más seguro y predecible del hidrograma. Es difícil evaluar cuál va a ser el caudal de un río incluso en un futuro próximo si puede haber precipitaciones que lo modifiquen. En cambio, podemos con facilidad predecir cuál va a ser la evolución del caudal de base de un río en caso de no haber lluvias durante un tiempo prolongado. Estudiando el hidrograma del río mediante los denominados análisis de recesión podemos elaborar herramientas predictivas de gran fiabilidad sobre su caudal durante las sequías, algo muy útil cuando hay que gestionar la escasez y conocer la disponibilidad del recurso a corto plazo.

Curvas de recesión maestra. Muestran la evolución de los caudales de base en diversos de ríos de cabecera de la cuenca del Ebro en el caso de sequías prolongadas. La pendiente de cada curva pone de manifiesto la diversa capacidad de regulación natural (aguas subterráneas) de distintas cuencas.  (h2ï, 2017).

Las captaciones de agua subterránea

En cuanto al diseño de pozos de agua subterránea, existe una gran variedad de técnicas complementarias y convergentes a utilizar en el desarrollo de los trabajos de prospección hidrogeológica. En España existe una infraestructura de conocimiento hidrogeológico regional nada desdeñable (aunque desigual por regiones), que ha sido desarrollado por diversas administraciones: el Instituto Geológico y Minero de España, el Servicio Geológico de Obras Públicas, las Confederaciones Hidrográficas y algunas comunidades autónomas. Actualmente se dispone de cartografías geológicas e hidrogeológicas, redes de observación de aguas subterráneas (de piezometría y de calidad), inventarios y bases de datos, etc con un nivel de detalle suficiente para una aproximación en el diseño de la captación a nivel de anteproyecto o, lo que no es baladí, para descartar este tipo de captaciones. Años atrás, el alguacil de un pequeño pueblo oscense me mostró dos sondeos de abastecimiento de 100 metros de profundidad cada uno, perforados en las margas de Arguis – una formación geológica de enorme espesor y sin agua disponible – que fueron marcados por un Zahorí a escasos 10 m de distancia entre ellos: primero uno y cuanto resultó negativo, el otro, ¡con dos palos!

A partir de esta información de partida, existen técnicas y herramientas de cuantificación hidrogeológica que permiten diseñar adecuadamente la captación de agua subterránea y evaluar su productividad: técnicas geofísicas, sondeos de prospección, ensayos de bombeo entre las más utilizadas.

En conjunto, la inversión que ello requiere suele estar plenamente justificada por las garantías tanto en calidad del agua como en suministro. La experiencia ha demostrado que en épocas de sequía, son los suministros atendidos con pozos de agua subterránea los que más garantías han dado.

Por otra parte, tanto los costes de inversión en infraestructura como los costes de operación son sustancialmente menores en captaciones de agua subterránea. La explotación de las aguas subterráneas se realiza con obras que básicamente sólo abordan el problema de la captación (pozos), puesto que la regulación la proporciona el propio acuífero y no se requiere de grandes infraestructuras de almacenamiento y transporte adicionales. Por contra, la explotación de los recursos superficiales obliga no solo a realizar una obra de captación, sino que también se precisa la construcción de grandes depósitos o un embalse capaz de aumentar el volumen almacenado disponible, con los crecientes problemas de diverso carácter que cada solución lleva consigo.

Estadios de desarrollo de la explotación de las aguas subterráneas y sus implicaciones ambientales (modificado de Foster y MacDonald, 2014: The ‘water security’ dialogue: why it needs to be better informed about groundwater. Hyd. Jour.22)

 

Aguas antiguas: la parte del ciclo que no vemos pero explotamos

También hay una parte del ciclo del agua subterránea que es más difícil de ver. Los acuíferos profundos albergan aguas cuyos tiempos de residencia son de centenares a miles de años frente a las aguas recientes, con tiempos de residencia entre meses y algunos años.

Sólo esporádicamente, algunos de los flujos regionales profundos se manifiestan claramente en algunas surgencias emblemáticas (que llamamos regionales) y que poseen unas características comunes de regularidad en su caudal, características químicas (elevada salinidad) y, a veces, termalismo.

La gran presión extractiva a que están sometidos los acuíferos por la creciente demanda de agua ha alcanzado estos niveles profundos, con pozos de varios centenares de metros que ya son habituales en los esquemas de explotación actuales.  La mayor parte del movimiento del agua subterránea se produce en los niveles superiores de aguas recientes. A grandes profundidades, la tasa de recarga efectiva es muy baja.

La extracción de acuíferos profundos por encima de su tasa de recarga efectiva provoca reajustes hidrodinámicos regionales, y el déficit puede ser compensado mediante la incorporación de flujos más superficiales y recientes; se crean cortocircuitos hidráulicos entre distintos niveles acuíferos por expresarlo de una manera gráfica. Esto da lugar a situaciones transitorias que pueden necesitar años (o siglos) para alcanzar un nuevo equilibrio. En el caso de que no exista la posibilidad de llamada de flujos más superficiales se produciría la denominada minería del agua, una extracción no sostenible cuantitativamente a medio plazo.

Equipo para muestreo de aguas subterráneas. La monitorización química e isotópica de las aguas subterráneas aporta herramientas de gran ayuda para la explotación de las captaciones de agua subterránea con criterios de eficiencia y de sostenibilidad.

 

Es posible (y deseable) diseñar una extracción (bombeo) de agua subterránea cuantitativamente y cualitativamente constante de los flujos profundos, si se hace de acuerdo con su tasa efectiva de recarga. De otra forma existen riesgos que pueden comprometer su sostenibilidad a largo plazo. En primer lugar existe el riesgo de que las aguas más superficiales, potencialmente contaminadas, alcancen los niveles más profundos del acuífero, que de otra forma hubiera estado protegido a largo plazo. Ni que decir tiene que de producirse tal contaminación, puede considerarse irreversible a nuestra escala. En segundo lugar, la extracción no controlada por encima de la tasa de recarga efectiva puede comprometer a medio o largo plazo la garantía de suministro de la captación.

Entramos en el campo en la gestión de la explotación y explotación intensiva de acuíferos profundos. Para estos esquemas se dispone de herramientas de control que ayudan a la gestión sostenible de la explotación. Una de las más avaladas (AIEA, 2000: envoronmental isotopes in the hydrological cicle. Principles and applicationes ) se basa en la datación mediante técnicas isotópicas del agua alumbrada en la extracción. Se trata de una herramienta tecnológica especializada que requiere de conocimientos expertos previos sobre el tipo de flujo (pistón, difusivo, de mezcla exponencial) de la hidroquímicas de las aguas y de la estructura geológica profunda (Plumber, Sandfor and Glynn, 2013).

Efectos de la explotación intensiva de aguas subterráneas (Custodio, 2015: Aspectos hidrológicos, ambientales, económicos, sociales y éticos del consumo de reservas de agua subterránea en España: minería del agua subterránea en España).

 

No obstante, la idea de base es sencilla y relativamente fácil de entender. Consiste en obtener muestras periódicas para analizar indicadores de la edad del agua (por ejemplo tritio, o radiocarbono para aguas más antiguas). En función de la evolución temporal de estos indicadores se puede valorar la sostenibilidad de la explotación: una explotación sostenible obtendría valores constantes, un aumento de la edad del agua alumbrada puede suponer la movilización de reservas cada vez más antiguas (minería del agua), si se obtienen aguas más recientes puede suponer una llamada de flujos más superficiales (riesgo de contaminación).

 

La seguridad y la sostenibilidad de las captaciones de agua subterránea

Digamos para concluir que el juego de la ruleta rusa no reside en el presunto “carácter imprevisible” de la perforación de un pozo de agua subterránea. El juego de la ruleta rusa consiste en una gestión no controlada de la explotación, sin monitorización, a ciegas, sin consideraciones ni criterios de sostenibilidad a medio y largo plazo. Los riesgos de esta “no gestión” son claros: progreso de la contaminación de las aguas subterráneas en extensión y profundidad, encarecimiento del agua extraída por mayor profundidad de extracción y, eventualmente, el colapso de las infraestructuras de captación por sobreexplotación.

Esto en cuanto a la captación; las consecuencias ambientales negativas incluyen la afección a manantiales, humedales y caudales de base de los ríos, en algunos casos subsidencia del terreno y en no pocas circunstancias una pérdida de calidad del agua.

En definitiva, disponemos de conocimientos y herramientas para explorar, explotar y gestionar las aguas subterráneas con garantías, mejorando con las captaciones subterráneas la resistencia de los sistemas de suministro ante un futuro de incertidumbre climática creciente y, sobre todo, mejorando las condiciones de sostenibilidad: lamias, mouras y demás genios del agua nos lo agradecerán.