Armazones

El Agua del Subsuelo

El agua del subsuelo es aquella que existe en los poros y fracturas de las rocas y sedimentos bajo la superficie terrestre. Se origina a partir de las lluvias o nevadas y se mueve a través del suelo hacía el sistema del subsuelo, donde eventualmente encontrará su camino de regreso a las corrientes de superficie, lagos u océanos.

El agua del subsuelo es aproximadamente el 1% del total de agua en la Tierra, la mayoría está en los océanos.

Sin embargo, la cantidad de agua en el subsuelo es 35 veces la cantidad del agua en lagos y ríos.

El agua de subsuelo ocurre en todas partes bajo la superficie terrestre, pero usualmente está restringida a profundidades menores a 750 m.

El volumen del agua de subsuelo equivale a una capa sobre la superficie terrestre de 55 m de espesor.

Es un importante recurso como agua potable, para irrigación e industria.

Desde que está mayormente fuera de nuestra vista, es usualmente olvidada y sujeta a actos de contaminación.

El agua de subsuelo es un agente primario de meteorización química y es responsable de la formación de cuevas y sumideros.

El Sistema de Aguas Subterráneas

El agua de subsuelo reside en los espacios vacíos de rocas, sedimentos y suelo, llenando completamente estos vacíos. El volumen total de espacio vacío en el que puede residir el agua subterránea es denominado la Porosidad. La Porosidad determina la cantidad de agua que una roca o sedimento puede contener.

Porosidad

En los sedimentos y en las rocas sedimentarias la porosidad depende del tamaño de grano, la forma de estos, y el grado de clasificación y cementación.

Sedimentos de granos gruesos bien redondeados usualmente tienen una alta porosidad que sedimentos de grano fino, desde que estos últimos no encajan tan bien como los primeros entre sí.

Sedimentos pobremente clasificados tienen usualmente baja porosidad, desde que los granos más finos tienden a llenar los espacios vacios disponibles.

Desde que el cemento tiende a llenar los espacios vacios en las rocas sedimentarias, la porosidad resultante de una roca altamente cementada es baja.

En una roca Ígnea y una metamórfica la porosidad generalmente es baja ya que los minerales tienden a entrelazarse dejando poco espacio libre disponible. Sin embargo una roca de este tipo que haya sufrido fractura podría presentar una porosidad significativa.

Porosidad Secundaria

Es la porosidad que se desarrolla después que la roca se ha formado. Procesos de Fractura, Falla, y disolución pueden crear este tipo de porosidad.

Permeabilidad

La permeabilidad es una medida del grado en que el espacio poral está interconectado y el tamaño relativo de estas interconexiones. Una baja porosidad usualmente resulta en una baja permeabilidad, sin embargo una alta porosidad no necesariamente resulta en una alta permeabilidad, ya que es posible tener una roca muy porosa con poca o nula interconexión entre sus poros. Un buen ejemplo de una roca de alta porosidad y baja permeabilidad es una roca vesicular de tipo volcánico: las burbujas que una vez contuvieron gas dieron a la roca su alta porosidad sin embargo estas no están conectadas una a otra de modo que la permeabilidad resultante es baja.

Una capa delgada de agua siempre será atraída por los granos minerales debido a un desbalance de carga iónica en su superficie, esto se denomina fuerza molecular de atracción de modo que el tamaño en sí de las interconexiones no es lo suficientemente grande como para proveer el paso a través de estas zonas de atracción molecular el agua libre no podrá moverse.

Así, rocas de grano grueso son mayormente más permeables que rocas de grano fino: las arenas son más permeables que las arcillas.

Acuíferos

Un acuífero es un cuerpo de gran dimensión de material permeable donde el agua de subsuelo está presente llenando los espacios porosos. Un buen acuífero posee alta permeabilidad como arenas pobremente cementadas, grava, o rocas muy fracturadas. Un “Acuitardo” es un cuerpo de material con muy baja permeabilidad, en general arcillas muy compactadas, arenas bien cementadas, y rocas ígneas y metamórficas que no presentan fracturas son un buen ejemplo de un “Acuitardo”.

Los acuíferos son de dos tipos:

Acuíferos no confinados: es el más común tipo de acuífero, el plano del agua o nivel freático es expuesto a la atmósfera a través de la zona de aireación.

Acuíferos confinados: son menos comunes, pero ocurren cuando un acuífero es confinado entra capas de estratos impermeables.

El Nivel Freático

A medida que el agua de las lluvias cae a la superficie ingresa a través del suelo a una zona de Aireación o zona No Saturada donde la mayoría del los poros rocosos están llenos de aire. Conforme sigue penetrando el subsuelo, el agua llega a una zona donde los poros y fracturas rocosas están llenos de agua, esta es la zona Saturada o Freática. La superficie tope de esta zona saturada es lo que se denomina el Nivel Freático: Water Table.

El nivel freático está presente en todas partes bajo la superficie terrestre, en las regiones desérticas también está presente pero rara vez se intercepta con la superficie.

En las zonas húmedas suele alcanzar la superficie en corrientes y lagos y generalmente sigue la topografía de la superficie. La profundidad del nivel freático puede cambiar en relación a la cantidad de agua que entra y sale de la zona de saturación.

Durante las estaciones secas, la profundidad del nivel freático se incrementa, durante las estaciones húmedas la profundidad del nivel freático disminuye.

Movimiento del Agua de subsuelo

El agua de subsuelo está en constante movimiento, aunque la tasa a la cual esta se moviliza es menor que en una corriente debido a que el agua de subsuelo debe pasar a través de un intricado pasaje de espacios porosos interconectados en las rocas. Primero, el agua de subsuelo se mueve hacia abajo por acción de la gravedad, pero también podría movilizarse hacia arriba si va de una zona de alta presión a una de baja presión. Imagine que tenemos un tubo en forma de “U” lleno con agua, si ponemos presión en un solo lado del tubo el nivel del agua en el otro lado subirá, se movilizará de una zona de alta presión a una de baja presión.

Es lo mismo que sucede bajo la superficie de la Tierra donde la presión es alta bajo las montañas y baja en la zona de valles.

La superficie terrestre puede dividirse en lugares donde algo del agua que cae ella se deriva a la zona saturada del subsuelo y lugares donde el agua contenida

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