CONTENIDOS - EBOOK - VULNERABILIDAD DE ACUIFEROS
Conceptos y Métodos
Autor: MIGUEL AUGE
e-mail: migelauge@uolsinectis.com.ar
La síntesis de toda investigación sobre los recursos naturales, es su representación cartográfica. Esta consideración es aplicable a la hidrogeología en general y a la vulnerabilidad del agua subterránea en particular.
Es conveniente acompañar los mapas de vulnerabilidad, con otros de uso corriente en los estudios hidrogeológicos como red de flujo, profundidad del agua, químicos, etc, a fin de mejorar la comprensión de los primeros.
Ya se mencionó en el capítulo Que método elegir, las escalas para diferentes grados de detalle de los estudios sobre vulnerabilidad. Dichas magnitudes son las que normalmente se adoptan en países relativamente extensos y con escasa información disponible (Latinoamérica); por ello pueden no resultar apropiadas para otros de menor extensión y con mayor información de base (Europa). Las escalas adoptadas en función del detalle perseguido son:
Tabla 7 - Escalas en función del detalle perseguido.
mayor de 1:25.000 de 1:25.000 a 1:100.000 de 1:100.000 a 1:500.000 menor de 1:500.000 Detalle Semidetalle Semiregional Regional Los mapas regionales se emplean a nivel de reconocimiento, y abarcan varias provincias y/o estados, dentro del país, todo el país, y aún varios países, en extensiones que van desde centenas de miles, a millones de km2. Los mismos tienen por objeto brindar un panorama general sobre la vulnerabilidad del agua subterránea, a fin de contribuir en la planificación del uso sustentable de la misma, en grandes extensiones territoriales. Generalmente se aplican al manejo de acuíferos compartidos interprovinciales, interestatales y transfronterizos.
Los mapas semiregionales se utilizan para evaluar la vulnerabilidad a nivel de ambiente o provincia hidrogeológica que puede definirse como toda región que presente características o comportamientos distintivos en relación a sus aguas subterráneas. El término distintivo implica la manifestación reiterada y/o fácilmente detectable de alguna característica peculiar y por lo tanto, no siempre involucra un comportamiento homogéneo. Los factores que ejercen mayor influencia en el comportamiento hidrológico subterráneo son: el geológico, el morfológico, el climático y el biológico (Auge, 1999).
Se los aplica a ámbitos que ocupan desde decenas de miles, a centenas de miles de km2.
Los mapas de semidetalle se emplean para el estudio de cuencas hidrogeológicas, o unidades acuíferas individuales, cuando la extensión de las mismas no sobrepasa unos pocos miles de km2.
Los mapas de detalle se utilizan para la evaluación de ambientes específicos como: zonas urbanas, regiones cultivadas y de cría de ganado, plantas industriales, etc. Generalmente la extensión estudiada abarca desde algunos cientos de hectáreas, a cientos de km2.
Al mapa de vulnerabilidad se lo denomina vulgarmente semáforo, dado que la mayoría emplea los colores verde, amarillo y rojo. Al respecto Vrba y Zaporozec (1994), sugieren los siguientes colores:
Tabla 8 - Grados de vulnerabilidad en función del detalle perseguido.
Vulnerabilidad Verde Baja Amarillo Media Rojo Alta En el caso de que la clasificación admita muy baja y muy alta, el verde oscuro se aplica a la vulnerabilidad muy baja y el verde claro a la baja; el rosa a la alta y el rojo a la muy alta.
Las figuras 8 a 18 representan parte de la cartografía obrante en el informe del primer año del proyecto Vulnerabilidad a la contaminación con nitratos del Acuífero Puelche en La Plata Argentina (Auge et al, 2003).
El Acuífero Puelche se extiende ininterrumpidamente en el subsuelo del NE de la Provincia de Buenos Aires, ocupando unos 89.000 km2 (Auge et al, 2002). Para el desarrollo del proyecto se eligió un ámbito de 1.000 km2, con centro en la ciudad de La Plata (fig. 9), pues es uno de los lugares donde el acuífero está mas explotado, para agua potable y para riego.
En la figura 8 se reproducen las relaciones estratigráficas e hidrogeológicas de la sección más interesante para la captación, porque tiene agua subterránea dulce. En la misma, cuya traza se indica en la figura 9, se aprecia la disposición del Puelche, separado del Acuífero Pampeano, que se comporta como libre, por un acuitardo limo - arcilloso de entre 2 y 10 m y un espesor medio de 6 m.
El acuitardo permite el pasaje vertical descendente (recarga del Puelche) y ascendente (descarga), desde y hacia el Pampeano respectivamente. El contacto entre el agua dulce y la salada se produce en un ámbito deprimido topográficamente (Bañado Maldonado), que fue ocupado por varias ingresiones marinas durante el Holoceno y que se ubica entre la ruta 11 y la costa del Río de la Plata (fig. 9). En éste ámbito tanto el Acuífero Pampeano como el Puelche tienen agua salada (fig. 8).
Figura 8 - Perfil Hidrogeológico.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)Por debajo del Puelche, desde 70 m y hasta el basamento hidrogeológico, constituido por rocas graníticas precámbricas a 485 m de profundidad, el agua subterránea es de alta salinidad (Auge, 1997).
En la figura 9 se aprecia claramente la influencia que sobre el flujo del Acuífero Puelche ejerce el bombeo de los 127 pozos que producen agua potable para La Plata y localidades vecinas, a razón de 74 hm3/año (2.346 l/seg), lo que representa el 60% del abastecimiento total. El 40% restante es agua potabilizada proveniente del Río de la Plata.
Figura 9 - Red de Flujo del Acuífero Puelche
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)El cono de depresión está delimitado exteriormente por la equipotencial de 0 m, que tiene forma elongada ONO ESE, con su eje mayor de unos 13 km y el menor de entre 3 y 6 km (Auge et al, 2003). Esta curva se desarrolla a lo largo de unos 35 km y fue la que se utilizó para estimar el flujo subterráneo que ingresa al cono. Empleando Darcy se tiene:
Q = T. i . L 140.000 m3/d = 500m2/d . 8 . 103 . 35.000 mQ: caudal
T: transmisividad
i: gradiente hidráulico
L: longitudLos 140.000 m3/d equivalen a 51 hm3/a y dado que la extracción alcanza a 74 hm3/a el déficit asciende a unos 23 hm3/a. La estabilidad piezométrica observada en los últimos años, indica que las entradas deben ser similares a las salidas y por lo tanto, el déficit mencionado debe cubrirse con aporte natural y artificial, ambos a partir del Pampeano. El primero, por filtración vertical descendente a través del acuitardo, de parte de la recarga y/o reserva almacenada en este acuífero. El restante, de origen artificial, es producto de las pérdidas en la red de agua potable, estimadas en un 15% del agua circulante. Dado que en la red circulan unos 124 hm3/año (74 hm3/a de agua subterránea y 50 hm3/a de agua superficial), la recarga artificial al Pampeano asciende a unos 19 hm3/a. Adicionándole al flujo (51 hm3/a) este último valor se llega a un equilibrio bastante aceptable entre salidas (74 hm3/a) y entradas (70 hm3/a).
En la fig. 10 se reproduce la red de flujo del Acuífero Pampeano, apreciándose dos divisorias bien marcadas. Una al SO de La Plata, que sigue el trazado de la ruta 2 y separa el flujo hacia la ciudad, del que se orienta al S. La otra, más extensa, tiene rumbo E O.
Figura 10 - Red de Flujo del Acuífero Pampeano.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)Las figuras 11 y 12 son mapas con contenidos de NO3 en ambos acuíferos, visualizándose que la región más comprometida es la urbana, especialmente la de La Plata y vecindades.
Figura 11 - Nitratos del Acuífero Puelche.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)La mancha con más de 50 mg/l de NO3 en el Acuífero Puelche abarca 4.700 hectáreas y engloba al periurbano y al ejido urbano de La Plata, y dentro de ella se aprecia otra con más de 90 mg/l (fig. 11). Esta contaminación tiene carácter difuso, afecta un volumen importante de agua subterránea y proviene del Pampeano, por filtración vertical descendente, a través del acuitardo. El Pampeano a su vez recibió y recibe la carga contaminante de pozos sépticos y pérdidas en la red cloacal.
La totalidad del ejido urbano cuenta con red para evacuación de efluentes cloacales, pero la mayor parte del periurbano no. Además, en algunos sectores del ejido urbano el reemplazo de fosas sépticas por red cloacal, tiene menos de 20 años.
Para que el agua de red cumpla con la norma de potabilidad respecto a NO3, que exige un contenido inferior a 50 mg/l, se procede a mezclar la subterránea con la proveniente del Río de la Plata, que normalmente posee menos de 10 mg/l.
En la zona rural sólo un pozo de los 54 muestreados tiene más de 50 mg/l de NO3 (Villa Elisa).
Figura 12 - Nitratos del Acuífero Pampeano.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)Respecto al Acuífero Pampeano se repite la mancha en La Plata y alrededores, aparece otra con más de 50 mg/l en la cuenca del Arroyo El Pescado y 5 pozos con más de 100 mg/l en el área rural (fig. 12), pero aquí la contaminación es puntual y por ende afecta a un volumen escaso de agua subterránea.
Los mapas correspondientes a las figuras 13 a 18, se confeccionaron a fin de verificar la correlación entre las variables más empleadas para establecer la vulnerabilidad intrínseca y el grado de contaminación con NO3 de ambos acuíferos.
En la fig. 13 se emplea como variable de cotejo al espesor del acuitardo, apreciándose que el sector con mayor contenido en NO3 del Acuífero Puelche, coincide en gran medida con el mayor espesor del acuitardo (de 6 a 10 m) que es el ámbito de menor vulnerabilidad. Contrariamente, el de menor espesor (menos de 4 m) (vulnerabilidad alta) se corresponde con valores bajos de NO3, salvo el pozo de Villa Elisa. Esta falta de correlación es producto del comportamiento de la sustancia contaminante (muy soluble, móvil y persistente), por lo que no es retenida en su pasaje vertical descendente a través del acuitardo.
Figura 13 - Vulnerabilidad del Acuífero Puelche según el espesor del acuitardo.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)El mapa de la fig. 14 reproduce la diferencia de potencial hidráulico entre ambos acuíferos y en este, sí se aprecia una muy buena correlación entre las mayores diferencias de potenciales hidráulicos a favor del Pampeano (vulnerabilidad alta) y el sector de mayor deterioro en la calidad del Acuífero Puelche. Lo antedicho es otra evidencia de la incapacidad del acuitardo para retener a los nitratos, originados por contaminación urbana, inicialmente en el agua freática.
Figura 14 - Vulnerabilidad del Acuífero Puelche por diferencia de potenciales hidráulicos.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)La fig. 15 reproduce la profundidad del techo del Acuífero Puelche y no se aprecia correlación con el sector más afectado por NO3. Por lo tanto, tampoco el espesor del acuífero libre sobrepuesto (Pampeano) incide en el pasaje de NO3.
Figura 15 - Vulnerabilidad del Acuífero Puelche según la profundidad de su techo.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)El mapa de la fig. 16 es un intento de asignar vulnerabilidades relativas en función del uso de la tierra y las diferencias de potencial hidráulico entre el semiconfinado (Puelche) y el libre (Pampeano). Los valores entre 0 y -4 m (H1 > H2 tabla 4) se asumen como de vulnerabilidad media y los mayores de -4 m, siempre a favor del libre, como de vulnerabilidad alta. En este caso, como el de la fig. 14, se observa buena correlación entre la variable elegida y la contaminación y además, el control que ejerce sobre la misma el sector urbano.
Figura 16 - Vulnerabilidad del Acuífero Puelche por diferencias de potencial hidráulico y uso de la tierra.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)La disminución del potencial hidráulico en profundidad tipifica a los ámbitos de recarga y al flujo vertical descendente.
En la fig. 17 se reproduce la profundidad de la superficie freática, y de su cotejo con el contenido en NO3 del Acuífero Pampeano, surgen discrepancias, pues un sector con más de 50 mg/l de NO3 se ubica donde la profundidad es mayor a 10 m (vulnerabilidad baja). Sin embargo otros lo hacen en sitios con profundidades entre 2 y 5 m (vulnerabilidad alta).
Figura 17 - Vulnerabilidad del Acuífero Pampeano según la profundidad de la superficie freatica.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)En la fig. 18 se indican la vulnerabilidad en función del espesor de la zona subsaturada (profundidad freática) y el uso de la tierra. Tal como sucede con el Puelche el sitio más afectado por contaminación con nitratos es el urbano, aunque parte del mismo cae dentro de la línea de isoprofundidad de 10 m (vulnerabilidad baja).
Figura 18 - Vulnerabilidad del Acuífero Pampeano por diferencias de potencial hidráulico y uso de la tierra.
(NOTA: Pulsar la imagen para verla a tamaño real. Si imprime el documento la figura sale bien)Como conclusión respecto al intento de correlación surge que:
Una de las variables más empleadas para la cualificación de la vulnerabilidad intrínseca, como es la profundidad freática o del techo del acuífero semiconfinado, no presenta buena correlación respecto a la contaminación con nitratos en los acuíferos Pampeano (libre) y Puelche (semiconfinado).
Sí existe buena correlación entre la diferencia de potencial hidráulico del libre con el semiconfinado y la contaminación con nitratos del Acuífero Puelche, específicamente en el ámbito urbano.
En el caso analizado resulta evidente la importancia que reviste para la vulnerabilidad el comportamiento de la sustancia contaminante (vulnerabilidad específica).
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Ultima actualización: 14 de Marzo de 2004.©
Autor del e-libro: Miguel Auge
Pagina actualizada y corregida por ^_^ © E. Hernandez Torrego
RedIRIS (Red Académica y Científica de España en Internet).