Agua IV. Aguas Subterráneas.

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Geología

Origen y generalidades. Reciben este nombre las a. que se encuentran en el interior de las rocas que forman la parte más externa de la corteza terrestre y que en general pueden ser explotadas por el hombre. La ciencia que las estudia recibe el nombre de Hidrología subterránea o Hidrogeología (v.), nombre este último que proviene de su íntima relación con las ciencias geológicas aplicadas, pues mediante un conocimiento perfecto de la constitución geológica de un país pueden resolverse con facilidad sus problemas hídricos. La Hidrología superficial, cuyo nombre indica claramente su cometido, es una valiosa auxiliar de la subterránea, pues en definitiva, la mayor parte del a. que lleva este nombre se infiltra en el subsuelo, después de pasar por una serie de procesos en superficie. El a. que circula por las rocas tiene varios orígenes: a) meteórica, proviene de la atmósfera, se precipita en forma de nieve, lluvia o rocío y discurre por la superficie de la tierra, penetrando en parte por los intersticios, poros y aberturas de las rocas (diaclasas, planos de estratificación). Así se forman la mayor parte de las a. s.; b) de deshidratación, que ha quedado retenida cuando la roca se formaba y proviene de la cuenca de sedimentación. Si esta última se encuentra en una fosa geosinclinal, donde el progresivo hundimiento inicia los procesos de lapidificación o metamorfismo, se puede producir una deshidratación de las rocas y el a. liberada puede llegar a la superficie, si encuentra condiciones adecuadas; e) juvenil, procede de las zonas profundas de la corteza y está en relación con los magmas que forman las rocas eruptivas y volcánicas.

Cuando hay una pequeña comunicación con estas zonas se produce un desequilibrio que tiende a liberar esas a. en forma de fuentes termales, geyseres o mezcladas con los productos de erupción volcánicos.

Infiltración. De las a. meteóricas, que constituyen la fuente de alimentación principal de las subterráneas, una parte circula por la superficie, otra se evapora o es fijada por la vegetación y vuelve por tanto a la atmósfera y, finalmente, el resto se infiltra. Este último fenómeno depende de la porosidad (relación entre el espacio vacío y el volumen total de roca) y de la permeabilidad (cantidad de a., que pasa a través de una sección unidad, en la unidad de tiempo y bajo una carga determinada), de las formaciones litológicas. Así, las rocas se pueden dividir groseramente en impermeables (arcillas, pizarras), permeables (areniscas, granito alterado) y muy permeables (calizas, gravas, conglomerados). En esta clasificación cualitativa caben evidentemente todos los tránsitos, ya que la composición de la roca puede variar entre amplios límites. La infiltración está también en relación directa con la forma de las precipitaciones, ya que una lluvia torrencial de poco tiempo no permite la misma infiltración que si la misma a. cae lentamente durante un lapso de tiempo mucho mayor. Finalmente, las temperaturas y la abundancia de cubierta vegetal condicionan el régimen de vuelta del a. a la atmósfera. Por otra parte, la vegetación, al retener el a. y hacer que circule más lentamente que en terreno descubierto, favorece enormemente la infiltración.

Mantos acuíferos y su explotación. Se llama manto acuífero a la acumulación de a. en una roca permeable, debido a la presencia de otra roca impermeable, que la confina en aquél. De ahí la importancia de la estructura geológica, que determina la división en: a) mantos libres, son los que se encuentran en una roca alimentada en toda su superficie exterior; es decir, el terreno que lo forma no está recubierto en ningún punto por una roca impermeable, que impida la llegada directa del a. infiltrada en la superficie. Los mantos libres, en los que el a. llega cerca de la superficie y que pueden ser fácilmente alcanzables por los pozos domésticos, se llaman mantos freáticos. Éste es el caso de las a. contenidas en los aluviones del fondo de los valles; b) mantos cautivos, son los que están recubiertos por terrenos impermeables o depermeabilidad notoriamente inferior, de forma que la alimentación sólo puede realizarse por una parte de su superficie. En ellos, en general, el a. se mantiene bajo presión debido al techo impermeable, y en una sección vertical del terreno puede observarse que se encuentran en las mismas condiciones que en una conducción forzada. Si este manto es alcanzado por una salida natural (falla, diaclasa) o artificial (pozo o sondeo), el a. puede elevarse hasta la superficie exterior o hasta cerca de ella, si el orificio de salida se halla a una cota inferior al de la zona de alimentación. En ese caso tenemos un pozo artesiano. Sin embargo, un manto cautivo siempre pasa a libre en la zona de alimentación, ya que aquí es donde recibe el a. de lluvia que alimenta al manto directamente. Según la estructura geológica, los mantos libres y cautivos su superponen, tal como puede observarse en las figuras. La forma que adquiere la superficie del a. acumulada en un manto libre o cautivo se llama nivel piezométrico y está en relación con la presión hidrostática. El estudio de esta superficie es de gran importancia para la valoración de los recursos hidráulicos subterráneos. Cuando la pendiente topográfica corta un manto acuífero por debajo de su nivel piezométrico o si, debido a la presión a que se halla el a., ésta encuentra un paso fácil hacia el exterior (plano de estratificación, falla, o diaclasa importante), se origina una fuente o manantial. Por el contrario, los pozos y sondeos son aberturas artificiales en busca del manto acuífero. Las modernas técnicas de sondeo han permitido el abaratamiento considerable de las perforaciones, por lo que hoy es más factible poder estudiar a fondo un manto acuífero y conocer en un número determinado de puntos la posición topográfica exacta del nivel piezométrico, así como su presión, Se puede así hacer un cálculo del rendimiento y producción óptimos del mismo y, por tanto, una explotación más racional, ya que una extracción no controlada puede producir su agotamiento, o en zonas cercanas a la costa, por efecto de una menor presión, intrusiones salinas, que en muchos casos son irreversibles, tal como puede observarse en numerosos mantos acuíferos litorales, de deltas o poblaciones costeras.

Aguas termales y minerales. Las a. termales y minerales proceden de zonas profundas y salen al exterior generalmente en zonas de fallas o en regiones volcánicas. Las termales deben su temperatura al calor interno de la tierra (v. GEOTERMIA), pudiendo variar aquélla entre 20 y 45° C. A partir de esta última temperatura, se las llama hipertermales. Su origen, aparte del que ya hemos citado, es debido a que las a. superficiales llegan a zonas profundas en forma de manto cautivo, y vuelven al exterior por un camino de paso fácil. Durante su descenso se calientan y si su subida es relativamente rápida, no tienen tiempo de enfriarse completamente, dependiendo también su temperatura final de la profundidad a que han llegado y del grado de mezcla con las a. superficiales. Las a. minerales son las que, además de tener un origen profundo o juvenil, al menos por alguno de sus constituyentes, contienen también una cantidad anormal de elementos excepcionales. Lo son también las a. de origen superficial, que han penetrado lo bastante en la corteza terrestre para que su composición quede notablemente modificada. Entre ellas tenemos las a. mineromedicinales, debido a sus aplicaciones terapéuticas, que reciben distintos nombres según su composición: sulfurosas, cloruradas, bicarbonatadas, ferruginosas y magnesíferas, radiactivas y oligometálicas. En España existen abundantes manantiales de a. minerales, como los conocidos de Lanjarón (Granada), Solares (Santander), Mondariz (Pontevedra) y Caldas de Malavella (Gerona). Este último, como su nombre indica, es además termal. Son también abundantes en España los manantiales medicinales que, a principios de siglo, tenían gran aceptación (v. III).

Importancia actual de las aguas subterráneas. La construcción de pozos para captar a. del subsuelo es una de las prácticas más antiguas del hombre, pero a pesar de la acumulación de conocimientos prácticos sobre el alumbramiento de a. s., hasta los últimos 40 años no ha habido un verdadero desarrollo de las técnicas científicas de localización, captación y explotación. Los métodos de sondeo y los equipos de bombeo modernos, especialmente la bomba vertical sumergida, que permite la

’ utilización de bombas eléctricas en sondeos de hasta 20 cm. de diámetro, han sido los factores determinantes del marcadísimo incremento reciente del uso de las a. s., sobre todo en los países de un desarrollo industrial elevado. En otros países, de recursos hídricos escasos por encontrarse en zonas áridas, como es el caso de Israel, el conocimiento adecuado de su hidrogeología ha permitido utilizar sus recursos subterráneos para el desarrollo de una agricultura, que sin el regadío no podría subsistir.

V. t.: V; CARST; ESPELEOLOGÍA; HIDROGEOLOGÍA; Pozos; HIDROLOGÍA.

M. GICH VIÑAS.

BIBL.: A. BENÍTEZ, Captación de aguas subterráneas. Nuevos métodos de prospección y cálculo de caudales, Madrid 1963; H. SCHOELLER, Les eaux souterraines. Hydrologie dinamique et chimique. Recherche, exploitation et évaluation des resources, París 1962 (tratado muy completo y moderno, con algo de hidrología superficial). V. t. la Bibl. De ESPELEOLOGÍA y CARST.