En la actualidad la recarga artificial de acuíferos es una de las posibles soluciones a problemas como la escasez hídrica o el estrés hídrico.
Sin embargo, se trata de una técnica que aún genera cierta incertidumbre.
En el siguiente articulo de escasezdeagua.com conoceras a fondo la recarga de acuíferos, su definición, como es introducida el agua en ellos, sus ventajas, desventajas y mucho más.
¿Qué es la recarga artificial de acuíferos?
La recarga artificial de acuíferos (RAA) también conocida como o Managed Aquifer Recharge (MAR) es un método de gestión hídrica que permite en pocas palabras introducir agua de forma artificial en los acuíferos subterráneos mediante diferentes técnicas con el fin de evitar su desaparición.
Una vez el agua es introducida en los acuíferos es posible extraerlas para sus distintos usos (agrícolas, abastecimiento urbano e industrial, reducir la contaminación, entre otros).
¿De donde proviene y como es introducida el agua en los acuíferos?
La procedencia del agua destinada para la recarga de los acuíferos puede variar, no obstante, por lo general procede de otras fuentes hídricas.
Los ríos, lagos, depuradoras, escorrentía urbana, desaladoras, humedales, entre otros son las principales fuentes proveedoras de los acuíferos.
De la misma forma, el agua puede ser introducida directamente a los acuíferos mediante el uso de diversos dispositivos como zanjas, balsas, pozas (técnica más usada en el mundo), canales (segunda técnica más usada), pozos, inyección y otras.
Generalmente el llenado de acuíferos es realizado durante el invierno o durante el periodo lluvioso cuando existen excedentes hídricos disponibles.
Una vez el agua se encuentra almacenada en el acuífero, la misma sigue su circuito subterráneo natural, por lo que procederá a depurarse en un periodo de tiempo variable, mejorando y adecuando su calidad para su posterior consumo.
Ventajas y desventajas de la recarga artificial de acuíferos
Hoy en día la recarga artificial de acuíferos es una de las técnicas mejor valoradas de gestión hídrica ante la escasez de agua y la destrucción sistemática de las fuentes de agua subterráneas.
A pesar que muchas países ya implementan exitosamente la recarga artificial de acuíferos otros ven con cierta incertidumbre la eficiencia de dicha técnica.
A continuación podrás saber cuales son las ventajas y desventajas de la recarga artificial de acuíferos:
Ventajas
- Permite almacenar agua en acuíferos en zonas de escasez hídrica.
- La infiltración del agua a través de la superficie elimina cualquier patógeno presente en el agua.
- Reduce la aparición de problemas medioambientales.
- Reduce los riesgos de desertificación.
- Permite disponer de una fuente potable de agua para escenarios de escasez hídrica.
- Mejora la economía de las zonas con bajos recursos hidricos.
- Reduce la pérdida por evaporación.
Desventajas
- Aún se desconoce el verdadero potencial de la recarga artificial de acuíferos.
- Es considerada como una técnica alternativa.
- La inversión puede ser considerada como «muy» riesgosa.
- Se necesita un estudio previo antes de la construcción de los distintos dispositivos que permiten recargar el agua de los acuíferos.
- Se hace necesario un control permanente tanto en la fase de diseño y construcción, así como su posterior vigilancia.
¿Es posible la recarga de todo tipo de acuíferos?
La respuesta es NO, así que presta mucha atención, te explicaremos qué acuíferos son aptos y cuáles no para ser recargados artificialmente.
Para efectuar adecuadamente la recarga artificial de acuíferos es necesario contar con las siguientes condiciones según su necesidad:
Recarga de acuíferos sobreexplotados
- La zona debe presentar una intensa explotación agrícola o algún riesgo de destrucción medioambiental.
- El acuífero debe presentar una intensa extracción para satisfacer las necesidades de agua potable de la región.
- Que se prevea un incremento de extracción para el futuro.
Recarga de acuíferos con degradación en la calidad del agua
- Que la zona presente una elevada concentración de nitratos.
- Zonas bajo riesgos medioambientales severos.
- Que la zona se vea afectada con problemas de intrusión salina.
Recarga de acuíferos en zonas con poca disponibilidad de aguas superficiales
- Poca disponibilidad de agua superficial.
- Escasas o inexistentes precipitaciones que permitan la creación de excedentes hídricos para la infiltración.
Técnicas para la recarga artificial de acuíferos
La recarga de acuíferos permite entre otras funciones almacenar el agua, limitar la intrusión del agua salada, recuperar los humedales degradados, contener la erosión y frenar la desertificación del suelo.
Con el fin de alcanzar tales objetivos se utilizan diferentes dispositivos, métodos y técnicas a nivel internacional.
Entre las técnicas más destacadas tenemos:
Dispositivos de dispersión
Para la utilización de dispositivos de dispersión es necesario verificar que se cumplan una serie de condiciones, ya que en este caso el agua es introducida mediante la infiltración directa a través del terreno.
Podemos resaltar las siguientes condiciones:
- Deben encontrarse afloramientos permeables en la superficie.
- Se requiere de áreas extensas y planas.
- El agua se infiltra por gravedad a través de las áreas no saturadas del suelo hasta llegar al acuífero.
1. Balsas, lagunas o pozas de infiltración
El proceso de instalación de lagunas o balsas requiere de espacios amplios y por lo general se instalan aprovechando depresiones naturales o en espacios excavados previamente para tal fin.
La pérdida por evaporación es un factor a tener siempre en cuenta en la instalación de estos dispositivos.
2. Canales y zanjas de infiltración
Los canales son construidos para distribuir el agua a través de las zonas permeables del suelo hasta los reservorios.
Las zanjas por su parte retienen el agua de escorrentía, provocando un aumento en la infiltración natural del agua y la disminución de la erosión en las laderas.
3. Campos de infiltración
Los campos de infiltración son un recurso de gestión hídrica antiguo, generalmente utilizado en la recarga de acuíferos en zonas áridas y semiáridas.
Esta técnica es utilizada en áreas donde los recursos hídricos no son continuos, sino que más bien se dan durante períodos cortos de tiempo.
4. Técnicas de tratamiento suelo/acuífero
Las técnicas (SAT) son utilizadas para extraer y minificar los efectos negativos de los residuos contaminantes encontrados en las aguas residuales.
En este caso el agua es tratada mediante su paso a través del suelo y del acuífero.
Sin embargo, el agua resultante no es apta para el consumo humano y debe ser utilizada únicamente para el riego, usos municipales o recreativos.
5. Recarga por retornos de riego.
El exceso de agua proveniente del riego en los canales y campos de cultivo puede convertirse en un recurso interesante para la recarga artificial de los acuíferos subyacentes.
En pocas palabras el exceso de agua proveniente del riego, en especial de los riego de superficie, puede infiltrarse a través del suelo hacia los acuíferos subyacentes.
Dispositivos de modificación del cauce
Los dispositivos de modificación de cauce son aquellos que permiten alterar el normal movimiento del agua en la superficie con el fin de obtener un beneficio a futuro.
Entre los principales dispositivos de moficiación de cauce tenemos:
1. Diques de retención o represas
A pesar que la mayor parte de los diques de retención se construyen en zonas con bajos niveles de infiltración, también, se construyen pequeñas represas que en pocas palabras permiten que el agua permanezca por más tiempo en el cauce.
Esto con el fin de incrementar sustancialmente la infiltración del agua hacia el acuífero subyacente.
2. Diques sub-superficiales o subterráneos.
En este caso si existe un curso de agua subterraneo importante (río, arroyo), entonces la construcción de dichos diques subterráneos puede ayudar a incrementar los índices de infiltración hacia los acuíferos subyacentes.
3. Diques permeables
Los diques permeables son estructuras que comúnmente se instalan transversalmente en la dirección del cauce y que en pocas palabras retienen una mayor parte del caudal de agua.
Es decir, permite aumentar significativamente la infiltración de agua hacia los acuíferos debido al agua «atrapada».
4. Serpenteos
Los dispositivos de serpenteos permiten en pocas palabras aumentar la longitud del cauce, por lo que también aumenta proporcionalmente la infiltración del agua hacia los acuíferos.
5. Diques perforados
Los diques perforados son estructuras instaladas transversalmente en la dirección del cauce pero que cuentan con un orificio que permite alivianar la presión del agua sobre la misma.
6. Escarificación del lecho del río
La escarificación del lecho de los ríos consiste en un arado del fondo del río para remover todas las partículas depositadas en él.
En conclusión, las partículas atrapadas en el lecho del río básicamente reducen significativamente la infiltración hacia los acuíferos.
Asi mismo al quitarlas aumentará en gran medida la infiltración del agua hacia los acuíferos subyacentes.
Pozos
Los pozos son instalaciones que comúnmente se emplean en sitios donde la instalación de sistemas superficiales es improcedente.
Es muy importante resaltar que la calidad de agua utilizada en esta técnica de recarga de acuíferos debe ser de alta calidad, ya que la misma ingresa directamente al acuífero sin proceso de pretratamiento alguno.
Entre las principales técnicas encontramos:
1. Galería subterráneas o Qanats
Las galerías subterráneas son estructuras que permiten captar el agua ubicada en una capa subterránea de agua.
Posteriormente esta agua es conducida por una o varias galerías dotadas de pozos verticales hacia el acuífero.
2. Pozos abiertos y profundos de infiltración
Estos dispositivos de infiltración son utilizados cuando la presencia de capas superficiales de baja permeabilidad no permiten utilizar otro tipo de técnicas de recarga mediante dispersión.
Además, esta técnica es utilizada en pozos que han sido abandonados debido al agotamiento de los recursos hídricos.
La técnica, como su nombre lo indica, se basa en la construcción de pozos abiertos y profundos que permiten captar el agua para que sea infiltrada.
3. Sondeos, ASR y ASTR
En esta técnica el agua es inyectada directamente al acuífero mediante el uso de bombas u otro dispositivo similar.
En los ASR “Aquifer Storage Recovery” o “Almacenamiento en acuífero con recuperación”, el agua inyectada se recupera mediante un solo sondeo.
Los ASTR “Aquifer Storage Transfer and Recovery“ o “Almacenamiento en acuífero, transferencia y recuperación”, el agua que es inyectada se recupera a través de un sondeo diferente que incluso puede estar situado a kilómetros de distancia del primero.
4. Sumideros
Los sumideros son dispositivos conectados a un sistema «kárstico» en profundidad que básicamente introducen el agua a los acuíferos.
Así mismo cabe resaltar que primeramente el agua es llevada de las distintas fuentes hídricas superficiales como ríos, algunas, entre otras.
Dispositivos de filtración
Estos dispositivos permiten en pocas palabras la filtración del agua a los diversos acuíferos.
1. Bancos filtrantes en lechos de ríos
Esta técnica permite aumentar la infiltración del lecho del cauce mediante una serie de actuaciones como:
- Instalación de una batería de pozos en el cauce.
- Ampliación y modificación del margen de los ríos.
2. Filtración interdunar
La técnica de filtración interdunar consiste en la inundación de campos de dunas con el fin de aumentar la recarga natural.
Así mismo el fin es mejorar la calidad y la cantidad del agua en los acuíferos costeros.
3. Riego subterráneo
El riego subterráneo busca la creación de franjas húmedas y de niveles freáticos artificiales que permitan la recarga de acuíferos artificialmente.
Recarga de acuíferos mediante la captación del agua de lluvia
Este tipo de dispositivos permiten captar el agua de lluvia para luego ser implementada en los distintos sistemas de recarga de acuíferos.
Básicamente los sistemas de captación del agua de lluvia transportan y aprovechan el agua hacia las áreas habilitadas para su almacenamiento y posterior infiltración.
Recarga de acuíferos y su relación con la infraestructura urbana moderna
Las grandes ciudades y urbanismos del mundo se encuentran abastecidas por enormes redes de abastecimiento de agua potable.
De igual forma, cuentan con complejas redes de alcantarillado que permiten eliminar los desperdicios de agua.
Sin embargo, pensar que las fugas de la red de abastecimiento de agua potable pueden ser útiles para recargar los acuíferos es un error.
La característica más simple para determinarlo es el elevado costo que supone potabilizar el agua.
Por lo tanto, si existiera una fuga de agua potable lo mejor es que sea reparada de inmediato.
Las aguas residuales son aguas contaminadas, por lo que hay que evitar a toda costa que se filtren hacia los acuíferos.
En todo momento las redes de abastecimiento de agua potable y eliminación de aguas residuales deben ser monitoreadas y de ser necesario reparadas.
Conclusiones
A través de las diferentes técnicas expresadas con anterioridad podemos realizar con gran efectividad la recarga artificial de acuíferos cuándo y dónde sea necesario.
Sin embargo, existe gran escepticismo sobre la eficacia de dicha técnica para solucionar problemas como la escasez de agua.
En definitiva las circunstancias socioeconómicas y geopolíticas son solo dos de las principales causas que mantienen a la recarga de acuíferos bajo incertidumbre.
No obstante, el acelerado cambio climático hará que sea necesario evaluar todas las alternativas que permitan en mayor o menor medida almacenar agua.
Esto con el fin de ser utilizada como recurso estratégico para lidiar con las drásticas consecuencias de la escasez hídrica y las sequías.