Objetivos de la lección

• Definir el agua subterránea.
• Explicar la ubicación, el uso y la importancia de los acuíferos.
• Defina manantiales.
• Describa cómo funcionan los pozos y por qué son importantes.

Vocabulario

• acuífero
• acción capilar
• impermeable
• permeabilidad
• porosidad
• resorte
• hundimiento
• capa freática
• pozo

Introducción

Aunque esto puede parecer sorprendente, el agua debajo del suelo es algo común. Por lo general, el agua subterránea viaja lenta y silenciosamente debajo de la superficie, pero en algunos lugares burbujea hacia la superficie en manantiales. Los productos de la erosión y la deposición de las aguas subterráneas se describieron en el capítulo de erosión y deposición.

Aguas subterráneas

Las aguas subterráneas son el depósito más grande de agua dulce líquida en la Tierra y se encuentran en acuíferos, porosos roca y sedimento con agua en el medio. El agua es atraída por las partículas del suelo y la acción capilar, que describe cómo el agua se mueve a través de un medio poroso, mueve el agua del suelo húmedo a las áreas secas.

Los acuíferos se encuentran a diferentes profundidades. Algunos se encuentran justo debajo de la superficie y otros se encuentran mucho más profundo debajo de la superficie terrestre. Una región puede tener más de un acuífero debajo e incluso la mayoría de los desiertos están por encima de los acuíferos. Es probable que la región de origen de un acuífero debajo de un desierto esté lejos de donde se encuentra el acuífero; por ejemplo, puede ser en una zona montañosa.

La cantidad de agua que está disponible para ingresar al agua subterránea en una región está influenciada por el clima local, la pendiente del terreno, el tipo de roca que se encuentra en la superficie, la cobertura vegetal, el uso del suelo en la zona y la retención de agua, que es la cantidad de agua que queda en el suelo. Más agua entra en el suelo donde hay mucha lluvia, terreno plano, roca porosa, suelo expuesto y donde el agua aún no está llenando el suelo y la roca.

El tiempo de residencia del agua en un agua subterránea El acuífero puede ser de minutos a miles de años. El agua subterránea a menudo se llama «agua fósil» porque ha permanecido en el suelo durante mucho tiempo, a menudo desde el final de las edades de hielo.

Acuíferos

Características de un acuífero

Para ser un buen acuífero, la roca en el acuífero debe tener buena:

• porosidad: pequeños espacios entre granos
• permeabilidad: conexiones entre poros

Esta animación muestra la porosidad y la permeabilidad. Las gotas de agua se encuentran en los poros entre los granos de sedimento, que es la porosidad. Cuando el agua puede viajar entre los minerales, eso es permeabilidad. http://www.nature.nps.gov/GEOLOGY/usgsnps/animate/POROS_3.MPG

Para llegar a un acuífero, el agua superficial se infiltra hacia abajo en el suelo a través de pequeños espacios o poros en la roca. El agua viaja hacia abajo a través de la roca permeable hasta alcanzar una capa que no tiene poros; esta roca es impermeable (Figura siguiente). Esta capa de roca impermeable forma la base del acuífero. La superficie superior donde llega el agua subterránea es el nivel freático.

El nivel freático

Para que un acuífero subterráneo contenga la misma cantidad de agua, la cantidad de recarga debe ser igual a la cantidad de descarga . ¿Cuáles son las posibles fuentes de recarga? ¿Cuáles son las posibles fuentes de descarga?

En las regiones húmedas, los arroyos son alimentados por aguas subterráneas; la superficie del arroyo es la parte superior del nivel freático (Imagen siguiente). En las regiones secas, el agua se filtra desde el arroyo hasta el acuífero. Estos arroyos suelen estar secos gran parte del año. El agua sale de un depósito de agua subterránea en arroyos o manantiales. La gente también toma agua de los acuíferos.

¿Qué le sucede al nivel freático cuando llueve mucho? ¿Qué pasa cuando hay una sequía? Aunque los niveles de agua subterránea no suben y bajan tan rápidamente como en la superficie, con el tiempo el nivel freático aumentará durante los períodos húmedos y descenderá durante las sequías.

Uno de los tipos de acuíferos más interesantes, pero extremadamente atípicos, se encuentra en Florida. Aunque los acuíferos rara vez son ríos subterráneos, en Florida el agua ha disuelto la piedra caliza de modo que los arroyos viajan bajo tierra y por encima del suelo (Figura siguiente).

Uso del agua subterránea

El agua subterránea es una fuente de agua extremadamente importante para las personas. El agua subterránea es un recurso renovable y su uso es sostenible cuando se repone el agua bombeada del acuífero. Es importante para cualquiera que tenga la intención de cavar un pozo saber a qué profundidad se encuentra el nivel freático.Debido a que el agua subterránea implica la interacción entre la Tierra y el agua, el estudio del agua subterránea se llama hidrogeología.

Algunos acuíferos se utilizan en exceso; la gente bombea más agua de la que se reemplaza. A medida que se bombea el agua, el nivel freático cae lentamente, lo que requiere la excavación de pozos más profundos, lo que requiere más dinero y energía. Los pozos pueden secarse por completo si no son lo suficientemente profundos para llegar hasta el nivel freático más bajo.

El Acuífero Ogallala suministra aproximadamente un tercio del agua de riego en los Estados Unidos (Figura siguiente). El acuífero se encuentra entre 30 y 100 metros de profundidad en unos 440.000 kilómetros cuadrados. El agua del acuífero proviene principalmente de la última glaciación.

El acuífero de Ogallala es muy utilizado por la gente para necesidades municipales y agrícolas.

Se extraen aproximadamente ocho veces más agua del acuífero de Ogallala cada año que se repone. Gran parte del agua se utiliza para riego (Figura siguiente).

Bajar el nivel freático puede hacer que la superficie del suelo se hunda. El hundimiento puede ocurrir debajo de casas y otras estructuras (Imagen siguiente).

Cuando los acuíferos costeros se utilizan en exceso, el agua salada del océano puede entrar en el acuífero, contaminando el acuífero y haciéndolo menos Útil para beber y regar. La incursión de agua salada es un problema en las regiones costeras desarrolladas, como Hawái.

Manantiales

El agua subterránea se encuentra con la superficie en un arroyo, como se muestra arriba, o un manantial (Figura siguiente) . Un manantial puede ser constante o solo puede fluir en determinadas épocas del año.

Las ciudades en muchos lugares dependen del agua de los manantiales. Los manantiales pueden ser una fuente de agua extremadamente importante en lugares donde el agua superficial es escasa (Imagen siguiente).

Pozos

Se crea un pozo al excavar o perforar para llegar al agua subterránea. Cuando el nivel freático está cerca de la superficie, los pozos son un método conveniente para extraer agua. Cuando el nivel freático está muy por debajo de la superficie, se debe utilizar equipo especializado para cavar un pozo. La mayoría de los pozos usan bombas motorizadas para llevar agua a la superficie, pero algunos aún requieren que las personas usen un balde para extraer agua (Imagen siguiente).

Resumen de la lección

• El agua subterránea es la más grande reservorio de agua dulce.
• El nivel freático es la parte superior de un acuífero debajo del cual hay agua y arriba hay roca o suelo mezclado con aire.
• Los acuíferos son áreas subterráneas de sedimentos o rocas que contienen agua subterránea.
• Un acuífero necesita buena porosidad y permeabilidad.
• Donde el agua subterránea se cruza con la superficie del suelo, se puede formar un manantial.
• Las personas cavan o perforan pozos para acceder al agua subterránea.

Preguntas de repaso

1. ¿Qué es el agua subterránea?

2. ¿Qué es el nivel freático?

3. ¿Qué son los acuíferos y por qué son tan importantes?

4. Reponer un acuífero es importante porque lo convierte en un recurso que puede durar mucho tiempo. ¿Cuáles cree que son las formas de mantener igual la cantidad de agua utilizada y la cantidad de agua repuesta?

5. ¿Cómo funciona un pozo?

6. Dado que el agua subterránea no se ve en gran medida desde la superficie, ¿cómo podría monitorear cómo los humanos están afectando la cantidad de agua subterránea en un acuífero?

Lecturas adicionales / Enlaces complementarios

Puntos a considerar

• ¿Es más probable que el agua de un río o de un pozo esté limpia para beber?
• ¿Por qué es una gran preocupación el uso excesivo del agua subterránea?
• ¿Qué políticas personas implementadas para conservar los niveles de agua en lagos y acuíferos?