Hidrogeología

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Geología

Es la ciencia que estudia las aguas subterráneas, su origen, composición, propiedades, forma de yacimiento, extensión y movimiento, en relación con las rocas. En su concepto y método, está íntimamente ligada a otras ciencias: Meteorología, Hidrología, Hidráulica, Edafología, Geoquímica y Física, así como al resto de las ramas pertenecientes al tronco común, Geología. Como en todas las ciencias, el último de sus objetivos es que la Humanidad pueda beneficiarse de sus conocimientos; desde este punto de vista, como ciencia aplicada, es un enlace entre la Geología, con sus métodos de trabajo habituales, y la Hidrología (v.). El objeto fundamental de esta ciencia es el estudio del agua en la litosfera. A pesar de tener un campo de acción bien definido, en la actualidad se distinguen, cada vez más, dos conceptos: Geohidrología, cuando se resalta fundamentalmente el aspecto hidrológico, es decir, composición, movimiento, almacenamiento e interacción del agua en el medio geológico, e H., cuando se resaltan en primer término los aspectos geológicos. Esta dualidad, que no depende nada más que de la subordinación de un método de estudio a otro, ha hecho actualmente diversificar e incluso diferenciar especializaciones para cada uno de los aspectos de esta ciencia.

Las aguas subterráneas desempeñan un papel muy importante en la economía, vida y actividad cotidiana del hombre. Abastecen las necesidades y usos de numerosas ciudades, industrias y núcleos rurales. Se utilizan con fines medicinales (aguas minerales); pueden constituir materia prima para la extracción de los principales elementos que contienen; tienen aplicaciones térmicas en el caso de que alcancen temperaturas elevadas (aguas termales) y sirven como indicadores en prospecciones mineras. Es tanta su importancia en la agricultura, abastecimiento e industria, que en la actualidad, se puede utilizar como valor indicativo de desarrollo de un país la investigación hidrogeológica y la explotación racional de los recursos hídricos.

Contenido. El cuerpo de doctrina de la H. es una mezcla de Geología y de Hidráulica de aguas subterráneas, con dedicación especial a las propiedades físico-mecánicas de los terrenos y composición química del agua. Considerando el ciclo hidrológico como la sucesión de fenómenos que representan los distintos pasos del agua y su circulación por la naturaleza, juntamente con sus trasformaciones, vemos que este ciclo abarca tres partes del sistema geológico: atmósfera, hidrosfera y litosfera. La parte del ciclo hidrológico que comprende el agua dulce y su relación con la litosfera, se realiza en la superficie, suelo y subsuelo. El agua está en contacto con las rocas, desde que toca su superficie en la precipitación, hasta que se evapora o transpira.

El agua que encontramos en las rocas puede ser de tres tipos, según su origen: a) higroscópica o de constitución, que llena los poros microscópicos y puede medirse por el peso que pierde la roca, desde su estado natural hasta después de desecada. b) De imbibición, constitutiva de la humedad del terreno, puede medirse por la cantidad de agua capaz de ser absorbida por una roca en estado natural, sin que se produzca circulación a través de ella. c) Subterránea, excedente de la saturación de las rocas, que sujeta a la ley de la gravedad, circula a su través, en tanto la permeabilidad lo permite. El agua subterránea engloba dos tipos: meteórica, procedente de la infiltración de la lluvia, y juvenil, que aparece por primera vez en la corteza terrestre; se debe a fenómenos magmáticos y metamórficos. Debido a su mayor abundancia, la H. se refiere casi exclusivamente a las aguas meteóricas, a sus condiciones de acumulación, movimiento y aprovechamiento.

Ha sido la necesidad de utilización del agua subterránea, sobre todo en aquellas zonas (áridas y semiáridas) donde no se dispone de agua superficial, la que ha motivado el desarrollo actual de la H. La importancia económica del agua subterránea se debe a una serie de circunscias inherentes a ella; las principales son: ausencia de organismos patógenos, por tanto, no necesita depuración para usos domésticos e industriales; temperatura prácticamente constante; ausencia de turbidez y coloración; composición química constante; mayor posibilidad de almacenamiento que el agua superficial, no viéndose tan afectada por los periodos de estiaje; dificultad de contaminación radio-química y biológica; grandes reservas en zonas donde no hay suficiente agua superficial. Todas estas ventajas hacen que el alumbramiento de aguas subterráneas y su posterior utilización racional, sea la solución al problema con que se enfrentan casi todos los países del mundo: la escasez de agua.

Evolución histórica. Desde los tiempos más remotos, aparecen citas y hechos aislados sobre las aguas subterráneas y su utilización. Para encontrar las primeras observaciones sobre el misterio del agua que sale de las entrañas de la Tierra, hay que remontarse a Homero, Pitágoras y Anaxágoras, que nos hablan de las fuentes carsias, existentes en zonas calcáreas ricas en cavernas. Es Aristóteles el primero que intuye el ciclo hidrológico, diciendo: "así como por encima de la Tierra, se forman pequeñas gotas de agua y se reúnen hasta que caen en forma de lluvia, así debemos suponer que en la tierra el agua desciende primero en gotas que luego se reúnen y que las fuentes de los ríos se derraman de alguna manera fuera de la tierra y se unen entonces". Durante el Imperio Romano, si bien la ciencia no progresó, la técnica, debido a las necesidades del vasto imperio, experimentó un gran impulso, construyéndose acueductos y el primer molino de agua, e incluso existen datos de la existencia de prospectores, poceros, portadores y distribuidores de agua.

Hay que llegar a Leonardo da Vinci para observar que la presencia de una capa permeable entre dos impermeables es favorable a la presencia de aguas subterráneas. Agrícola reconoce varios orígenes a las aguas subterráneas: lluvia, condensaciones y filtraciones de los ríos. En el s. xvit, aún sigue latente el problema del origen de las fuentes; es Perault el primero en utilizar un medio cuantitativo, balance hidrológico, que aplica al Sena. En 1715, Vallisneri, en los Alpes, relaciona los ventisqueros con las cavidades subterráneas, adonde van a parar las aguas en el deshielo. El s. xix marca el mayor avance de la H., con un pozo a 548 m. de profundidad en París, de donde se extrajo gran cantidad de agua; el record acual de perforación es de 7.720 m. en Texas, realizado hacia 1950. A partir de esta fecha, aparecen numerosos trabajos destinados a la prospección de aguas, recursos hídricos disponibles y estudio de sus características.

Desarrollo científico actual. Es tal la importancia que ha adquirido la investigación hidrogeológica en la actualidad, que para discutir los numerosos problemas surgidos e intercambiar ideas, se organizan periódicamente congresos, a través de la Asoc. Int. de Hidrogeólogos y la Asoc. Int. de Hidrología Científica. Análogamente, en España se celebra anualmente un Coloquio de Investigaciones sobre el Agua, en el cual tienen acogida los diferentes temas relacionados con este problema.

No se pueden omitir las obras científicas que más han contribuido al desarrollo de la H., entre ellas cabe destacar las obras de los sabios rusos Nikitine, Lebedev y Popov; las de los franceses Darcy y Dupuit; los alemanes Keilhack y Prinz; el austriaco Kozeny; los profesores americanos Tertzagi, Meinzer y Smith; el australiano Hils; el inglés Buchan y tantos otros, que con sus escritos han contribuido al conocimiento y desarrollo de la H.

Es un hecho sobresaliente que debido a las necesidades actuales, organismos como la UNESCO, bajo la denominación de Decenio Hidrológico Int., fomenten la investigación encaminada a la prospección y explotación de recursos hídricos, así como la formación de hidrogeólogos. Actualmente, en España existen tres cursos para posgraduados, dedicados a la formación de hidrogeólogos, dos en Madrid y uno en Barcelona.

V. t.: HIDROLOGÍA; POZOS; AGUA IV.

L. SÁNCHEZ DE LA TORRE.

BIBL.: G. CASTANY, Tratado práctico de las aguas subterráneas, Barcelona 1970; A. MURCIA VIUDAS, Aguas subterráneas, Madrid 1967; A. BENITEZ, Captación de aguas subterráneas, Madrid 1963; G. BOGOMOLOV, Hydrogéologie et notions de géologie d’ingénieur, Moscú 1967; S. DAvis y R. DE WIEST, Hydrogeology, Nueva York 1966; P. FOURMARIER, Hydrogéologie, París 1939; A. THURNER, Hydrogeologie, Viena-Nueva York 1967; A. C. TWORT, Water Supply, Londres 1963; R. DE WIEST, Geohidrology, Nueva York 1965.