Durante los trabajos del Seminario Taller se
definió que los métodos para determinar la vulnerabilidad a
la contaminación del agua subterránea no incorporan el
proceso físico y químico de entrada de un contaminante al
pozo o agua subterránea. Se reporta como notorio que
resultados de la aplicación independiente y paralela de
varios métodos en una zona en particular no reproduce
resultados similares o compatibles. Así, los métodos hasta
ahora diseñados no tienen la exactitud necesaria para dar la
protección esperada a captaciones ya que no describen el
funcionamiento del fenómeno de contaminación y carecen de
la incorporación del funcionamiento del agua subterránea,
rara vez incluyan la línea "cero" o nivel de fondo
de contaminación.
En general
muchos de los reportes manifiestan que los estudios para
definir la vulnerabilidad se han realizado con poco apoyo de
campo y que sólo se caracteriza en forma teórica la
infiltración, la recarga, la evapotranspiración y la
escorrentía. La falta de información medida directamente es
una constante en los estudios presentados. Usualmente esto es
resultado de que el objetivo de los estudios es realizar un
balance hídrico. Es común que esas variables se
"validen" usándolas en algún programa
computacional (ILWISS, DRASTIC) que por construcción no
busca una calibración de la información con que se
alimentó al modelo. Es relevante hacer notar que los modelos
dejan fuera la importancia de la zona no saturada como
amortiguador potencial de la contaminación al agua
subterránea.
Una forma
de contaminación no prevista por los modelos asequibles de
vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea es
la entrada ascendente de un sistema de flujo profundo con
diferente calidad que usualmente se induce a los niveles de
extracción de los pozos y lleva en muchas ocasiones
productos de origen natural que son en ocasiones más
tóxicos que los que usualmente pueden llegar por el suelo.
Existe un
reclamo sobre la falta de ordenamiento territorial; sin
embargo, cuando éste se realiza sólo incluye el uso del
suelo y no busca proteger el agua. Por otro lado, estudios de
protección del agua subterránea sólo incorporan su
movimiento horizontal hacia el pozo. Es común que en los
esquemas de manejo de los manantiales se desconozcan las
zonas de recarga y su importancia relativa, quedando
implícito que se generan localmente (dentro del parte-aguas)
pero sin una definición hidrogeológica sólida. A menudo
sólo se define una zona de protección por un criterio de
precaución o cuando se tiene problemas.
Es
prioritario involucrar a las comunidades en la gestión del
agua, en lo particular bajo una conciencia de la importancia
del funcionamiento del agua (superficial-subterránea) en la
estructuración de pago por servicios ambientales a zonas de
bosque y zonas pobladas. En ciertos países para proteger sus
recursos hídricos subterráneos se ha incluido una
regulación del uso de suelo, que no permite el aumento de la
población, el desarrollo de industria y de agricultura. En
países como Costa Rica existe una tarifa por servicios
ambientales que se carga por el uso del agua de manantiales
para que se ejecuten acciones de protección de las cuencas
consideradas; también se recomendó que el servicio
ambiental (el paisaje, captura de carbono, bosque, agua) se
deba establecer como un seguro para que no se tenga un efecto
negativo al ambiente.
Quedó
claro que en varios países de América Latina, los estudios
hidrogeológicos requieren de apoyo adicional con
investigaciones de tipo integral que permitan conocer el
funcionamiento del agua subterránea. Esto incorporará
elementos sólidos para plantear políticas más sustentables
de extracción de agua subterránea en tiempo y espacio, e
incorporará la observación de la respuesta de los
ecosistemas e hidrológica, a la extracción, contaminación
de agua residual y desechos sólidos, recarga artificial.
La
dependencia del abastecimiento de agua de fuentes
subterráneas para ciudades de Centro América es del 60 al
95% y se incrementa con el tiempo. Una constante es la
carencia de la definición de las zonas de recarga
(funcionamiento del agua subterránea) y en consecuencia de
su control; además, se tiene un saneamiento deficiente, un
uso irrestricto de agroquímicos, las aguas negras se
colectan, distribuyen y almacenan en cuerpos y corrientes de
agua superficial.
Es notoria
la "adaptación" de métodos en los estudios que
sobre el agua subterránea se realizan, los cuales se han
diseñado para lugares en condiciones climáticas,
biológicas y geológicas contrastantes a donde se aplican.
En este sentido se considera prioritario formar personal
especializado en el tema del agua subterránea a todos los
niveles.
En general
existe una queja sobre la falta información para trabajar a
nivel regional y local, se comentó sobre la busqueda de una
metodología diferente que incluya la información existente.
A este respecto, se propuso la teoría de los sistemas de
flujo de J Tóth, la cual puede subsanar esas limitaciones de
información, ya que el modelo puede incorporar la poca
información geológica e hidrológica usualmente asequible
así como datos comúnmente despreciados en este tipo de
investigaciones y que son de bajo costo como la topografía,
salinidad de suelo, contenido de humedad del suelo, cubierta
vegetal nativa, presencia de manantiales, tipo
físico-químico del agua de manantiales (y pozos), entre
otros.
Esta
teoría permite tener más elementos para entender el
funcionamiento del agua subterránea. Por ejemplo, en la
parte central de México esta teoría permitió definir el
control de la calidad del agua a ser extraída por pozos,
explicando que la extracción de agua con alto contenido de F
puede ser controlada in situ, sin planta de
tratamiento y dentro del acuífero sin producir lodos
residuales. Una constante que puede beneficiar el
conocimiento de las zonas estudiadas es la incorporación de
estudios de geoquímica del agua, entre otras
investigaciones, que permitan definir la pertinencia en la
delimitación subterránea de las cuencas superficiales
identificadas y de los sistemas de flujo presentes.
Resultados asequibles definen que es factible usar
herramientas de extremado bajo costo como la temperatura del
agua subterránea, como indicador de salinidad del agua o de
la presencia de un elemento químico no deseado en la red de
abastecimiento de agua potable.
Dentro de
las acciones del Simposio-Taller se presentaron 17 trabajos;
asimismo se tuvieron asambleas informativas de ALHSUD, AIH y
CYTED, así como las conferencias inicial y de clausura.
Participaron conferenciantes de Brasil (1), Costa Rica (8),
España (1), Guatemala (1), México (3), Nicaragua (1),
Salvador (1) Uruguay (1), en una jornada de trabajo que se
desarrollo del 08 al 10 de abril en el Auditorio EL Rodeo, en
el Municipio de Belen. En casos, el resumen presentado no fue
concordante con el trabajo presentado en las sesiones del
Seminario Taller.
Se
expusieron aspectos sobre lo complejo de los procesos de
contaminación antrópica, los cuales se manifiestan y se
pueden dar por múltiples razones e identificarse en una
captación. Contaminación que no nada más puede originarse
a nivel del suelo, sino por ejemplo por efectos de intrusión
de agua o como por resultado de extracción intensiva, como
en Madrid, España, donde la extracción intensa de agua
subterránea ha inducido la entrada de As.
Si bien
existen más de 40 métodos para determinar la vulnerabilidad
a la contaminación del agua subterránea, estos no
incorporan la forma de entrada de un contaminante al pozo o
agua subterránea. Por otro lado, se sabe que los resultados
de la aplicación independiente de esos métodos en una zona
en particular no necesariamente reproduce resultados
similares o compatibles. Un aspecto que se puede observar es
que los métodos hasta ahora diseñados no tienen la
exactitud necesaria para dar la protección esperada a
captaciones, particularmente estos no describen cómo
funciona el fenómeno de contaminación previsto;
adicionalmente, es usual que los "programas" usados
además de carecer de la incorporación del funcionamiento
del agua subterránea, rara vez incluyan la línea
"cero" o nivel de fondo de contaminación.
En lo
particular en los estudios realizados existe una tendencia de
considerar la cuenca (superficial) como el referente de
estudio, esto puede ser adecuado para regiones como aquellas
de España donde ya hay una gestión administrativa única (y
se infiere se cuenta con una definición hidrogeológica
clara). En la unión Europea se consideran el agua de la
cuenca, el agua costera y el agua de transición. Al parecer,
se indica que se intenta gestionar (la mayor parte de los
componentes de) el ciclo hidrológico en España (?).
En el
sector NE de Costa Rica se definió el marco geológico de
interés, se hicieron balances de humedad del suelo
calculándose parámetros hidráulicos de las unidades
geológicas, se hizo un estimado de la recarga, se definió
la "banda" pluviográfica, en campo y se
caracterizó la infiltración. Se usaron coeficientes de
escorrentía-infiltración, calculándose un balance de
humedad de suelo que incorporó la profundidad de las raíces
medida en campo. En general el procedimiento de estudio fue
realizar balances hídricos. Esta información se incorporó
en el paquete ILWISS y los datos se aplicaron utilizando la
metodología Drastic, sin embargo, falta un esfuerzo por
considerar las variables involucradas en el sentido estricto
así como incorporar el funcionamiento del agua subterránea.
En Uruguay
se valoró la importancia de la zona no saturada como un
amortiguador de intercambio iónico que actúa sobre el
contaminante, lo cual puede ser de utilidad para la
planificación del uso del terreno en esquemas de rendimiento
económico. El trabajo manifiesta la importancia local del
suelo en la sensibilidad del terreno a la contaminación.
El sector
profundo del acuífero Guarani de la Cuenca de Paraná está
compuesto de bloques de intrusiones de diabasa que se
encuentran cubiertos por material terrígeno y derrames de
basalto. Muchos pozos presentan una evolución de la calidad
química del agua, la cual es diferente a la original. En el
sentido estricto la calidad del agua del basalto, que es de
tipo cálcica, está evolucionando a la de saturación del
acuífero Guaraní de tipo sódico-potásica. Esto indica
claramente que se tiene un ascenso del sistema de flujo
(regional) de agua sódico-potásica debido al esquema de
extracción ahí desarrollado donde aunque se extrae agua de
un flujo intermedio (cálcico) se induce el primero a los
niveles de extracción de los pozos.
En un
estudio de delimitación de zonas de recarga en la zona
central de Costa Rica, no se conocen todos los pozos (falta
un 25%). Se tienen problemas de ordenamiento territorial, con
uso del suelo que no protege al agua. Se realizó un
diagnóstico para definir zonas de protección de donde se
logrará una planificación del territorio. Es notorio que
los estudios de protección del agua subterránea sólo
incluyen el movimiento horizontal del agua hacia el pozo. Por
su parte la ley forestal protege las nacientes, lo que
conlleva al pago por servicios ambiéntales, sin embargo,
todavía no se tiene una definición exacta de las zonas de
recarga y su importancia relativa.
Sólo en
una municipalidad se tiene definida una zona de protección
por un criterio de precaución. Los perímetros de
protección se definen cuando YA se tiene problemas. En los
esquemas de gestión se desconoce la jerarquía de los
sistemas de flujo que aportan agua a los manantiales. Existe
planes para que las comunidades deban incluirse en la
gestión del agua. En este sentido, la "nueva ley de
agua" incorpora nuevas visiones que incluyen la
valoración de la sociedad y aspectos de económica. Se
carece de un balance hídrico de los acuíferos y en
consecuencia no se le ha dado importancia al funcionamiento
del agua subterránea. La estructuración de pago por
servicios ambiéntales es en zonas de bosque, mas no en zonas
pobladas.
En un
estudio en la zona norte de Costa Rica (Heredia), se tiene
una zona volcánica extrusiva de tipo andesítico, donde
manantiales colgados se presentan en la zona este, el agua
aparece y desaparece en las cañadas. Se pretende captar los
manantiales hacia la base del acuífero a efecto de evitar
que las captaciones existentes se "sequen" en
época de estiaje. Se estima que esta acción evitará la
falta de agua a las comunidades. No existen obras de
protección de las captaciones en los manantiales.
Está
implícito que los manantiales se generan localmente (dentro
del parte-aguas) por lo que se determina su área de
protección con la Ley de Darcy y la distribución del nivel
freático. Se reguló el uso del suelo, no permitiendo
actividades como el aumento de la población y el desarrollo
de la industria, agricultura. Existe una tarifa por servicios
ambientales que se carga por el uso del agua de los
manantiales para que se ejecuten acciones de protección de
las cuencas consideradas. No se hicieron estudios de
geoquímica del agua, entre otras investigaciones, para
definir la pertinencia de la delimitación de las cuencas
superficiales identificadas.
En Costa
Rica se tiene una población difusa que tiene una gran
influencia en la fuente e impacto de la contaminación y
manifiesta un bajo control en la posible mitigación de
efectos. Para definir la evapotranspiración ésta se
"mide" usando el modelo de Holdrich. La
escorrentía se generó sintéticamente. Un resultado del
estudio fue generar un mapa de "recarga".
Se corrió
la fórmula de Drastic con apoyo de un SIG. En Costa Rica se
usaron unas 500 estaciones climatológicas y algunas de
Nicaragua. La oferta de agua se marcó únicamente con base
en agua superficial. Un bosque consume 15,000 m3/ha/año (?). La
variable "Acuífero" no quedó incluida en el
modelo Dr-stic. Se estimó que el servicio ambiental se debe
establecer como un seguro para que no se tenga un efecto
negativo en Costa Rica; se maneja el paisaje, captura de
carbono, bosque, agua. El estudio definió donde está el
capital agua, no se realizó trabajo de campo y la visión
planteada es a nivel preliminar.
La
presencia de un medio geológico anisótropo puede presentar
ciertas y serias limitantes a los estudios de definición de
la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación,
en especial por contaminantes de tipo orgánico aromático.
Algunos métodos de geofísica respaldados con muestreo
directo de campo pueden ser de ayuda a definir las zonas
contaminadas.
En Costa
Rica, en particular en el acuífero de Liberia es deseable
que se determinen y manejen los términos hidrogeológicos en
forma estricta, ya que se encontró que esto puede producir
confusión en los aspectos y conclusiones tratadas o
recomendadas. Se establece la necesidad de definir y
presentar claramente las limitaciones a los cálculos
realizados. Se apuntó por ejemplo que se uso un
"índice de recarga" en lugar de la
"determinación" de la recarga.
En forma
similar a otros países de América Latina, los estudios
hidrogeológicos realizados en el denominado Valle de
Guatemala, requieren de apoyo adicional con investigaciones
de tipo integral que permitan conocer el funcionamiento del
agua subterránea. Al igual que en muchos otros países de la
región, se carece de políticas de extracción de agua
subterránea en tiempo y espacio, la extracción no incorpora
una planeación de la respuesta de los ecosistemas e
hidrológica, como pueden ser problemas de contaminación de
agua residual y desechos sólidos. Se carece de planes para
regular la extracción y se habla de recarga artificial sin
contar con estudios hidrogeológicos y de diagnósticos
correspondientes.
En
Nicaragua, el programa CATAC de apoyo a Centro América,
apuntala el marco legal, político, administrativo, de donde
se crean preguntas a resolver con relación al agua
subterránea. La dependencia del agua subterránea de las
ciudades de Centro América es del 60 al 95% y se incrementa.
No existe control sobre las áreas de recarga, además de que
se tiene un saneamiento deficiente, un uso irrestricto de
agroquímicos y donde las aguas negras se colectan,
distribuyen y almacenan en el agua superficial. En general,
hasta recientemente el tema del agua subterránea no se
tocaba, y en los estudios que sobre ella se realizan ha
prevalecido la "adaptación" de métodos de lugares
en condiciones climáticas, biológicas y geológicas
contrastantes.
Se
considera prioritaria la formación de personal especializado
en el tema del agua subterránea a todos los niveles. En el
CATAC se propuso un estudio sobre el agua subterránea de un
sitio clave para cada país Centro América con apoyo
promedio de unos $150,000USD. En general falta información
para trabajar a nivel regional y local que permita implantar
por ejemplo la técnica del DRASTIC, en este sentido se busca
una metodología diferente que incluya información
existente. A este respecto, la teoría de los sistemas de
flujo de J Tóth puede subsanar esas limitaciones de
información, ya que el modelo usa datos comúnmente
despreciados en este tipo de investigaciones y que son de
bajo costo como la topografía, salinidad de suelo, contenido
de humedad del suelo, cubierta vegetal nativa, presencia de
manantiales, tipo físico-químico del agua de manantiales (y
pozos), entre otros.
El
entender el funcionamiento del agua subterránea en la parte
central de México permite definir el control de su calidad
al ser extraída por pozos. La presencia de unos 400 m de
espesor de material granular rellenando fosas tectónicas con
una secuencia de unos 1,500 m de rocas volcánicas extrusivas
de tipo riolítico, permite definir dos flujos de agua con
contenido de F, B, temperatura, Ca, Na y SiO2 contrastante. El
flujo intermedio (material granular) es agua fría con bajo
F, B y Na; el flujo regional (profundo y termal) tiene mayor
contenido de F, B, Na y bajo Ca. La eliminación del F en el
agua termal se puede establecer: i) no permitiendo que la
temperatura llegue a la salida del pozo por arriba de los
30º C, ii) obligando al agua termal a que circule por el
material granular, iii) haciendo que el agua termal se
enfríe en su ascenso al pozo por medio de velocidades lentas
de flujo. Al conocer el funcionamiento del agua subterránea
la extracción de agua con F puede ser controlada in situ,
sin planta de tratamiento y dentro del acuífero sin producir
lodos residuales.
Estudios
realizados en un campo geotérmico del Salvador presenta la
importancia de la química del agua para diferenciar grupos
extremos de agua subterránea y la mezcla de flujos
subterráneos. Se induce que la presencia de un control
estructural del flujo de agua subterránea por fallas
geológicas.
Al
noroeste de Costa Rica se tienen usuarios de agua
subterránea en una zona relacionada con el proyecto de riego
Arenal-Tempisque. El río Tempisque termina en el humedal
Palo Verde. El uso de la tierra es para el cultivo de arroz y
caña de azúcar, donde se añaden fertilizantes (nitrógeno,
fósforo y potasio). En este proyecto se requirió de manejar
los datos en forma más adecuada que sólo con realizar
promedios de los resultados de los análisis en máximas y
mínimas para Cl, Ca, NO3 lo que no permite definir los procesos geoquímicos
involucrados. El intentar analizar los resultados
geoquímicos como resultado de un sistema integral hubiera
sido más indicativo de las condiciones hidrogeológicas
presentes. Como se esperaría, se encuentran concentraciones
"anormales" de K y PO4 en el humedal
resultado del aporte del agua subterránea. Una meta adecuada
será intentar definir el sistema hidrogeológico de
interés.
El agua
subterránea es la principal fuente de abastecimiento en la
península de Yucatán, México. El agua subterránea se usa
con bajo control, aunado a un bajo saneamiento del agua
residual, ha producido problemas de intrusión de agua de
salada, entrada de agua residual, lo que limita los
volúmenes de agua asequible. El acuífero es el principal
elemento de manejo del agua subterránea, al presente se han
establecido teorías de manejo con base en respuestas
observadas en campo, como la presencia de cenotes. La recarga
artificial profunda de agua residual se ha manejado como una
solución para su eliminación, sin embargo, se ha encontrado
que ésta asciende hasta la zona de extracción de los pozos.
La CE se define, evidentemente, como un indicador de
salinidad del agua, mas es posible inferir la CE con base en
la temperatura del agua.
J. Joel
Carrillo Rivera
Costa Rica, 8 - 10 de
abril del 2003.
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HidroRed 