José Luis Comparán Elizondo
Frecuentemente nos hacemos las siguientes preguntas acerca el agua: ¿cuál fue su origen?, ¿desde cuándo existe?, ¿cuánta hay en nuestro planeta?, ¿dónde se encuentra?, ¿cómo se localiza?, y, viene la pregunta crucial: ¿se acabará algún día?
Se calcula que la Tierra se formó hace cuatro mil quinientos millones de años. Para explicar el origen del agua en la Tierra, hay en la actualidad dos teorías: la teoría volcánica y la teoría extraterrestre de los meteo-ritos transportadores de agua. Ambas teorías son aún objeto de discusión entre los científicos, que toman una u otra posición, aunque actualmente se ha visto que lo más razonable es aceptar las dos, ya que una y otra se complementan.
PROCESO DE MILLONES DE AÑOS
La teoría volcánica establece que el agua se formó en el interior de la Tierra por reacciones químicas a muy altas temperaturas entre átomos de hidrógeno y de oxígeno. Debido a esas condiciones, las primeras moléculas de agua fueron expelidas en forma de vapor a la superficie terrestre; una porción de este vapor de agua pasó a formar parte de la atmósfera primitiva (carente de oxígeno molecular), y otra parte se enfrió y se condensó, formando agua líquida y hielo. Después se precipitó a la superficie terrestre. Este proceso tomó millones de años, pero las evidencias experimentales plantean que el agua está presente en nuestro planeta desde hace aproximadamente tres mil 800 millones de años.
Una teoría más reciente sobre el origen del agua establece que ésta proviene del espacio exterior. Estudios recientes realizados por el Centro de Vuelos Espaciales Goddard (Goddard Space Flight Center, NASA, USA) apoyan los planteamientos de varios científicos que defienden la tesis de que el agua llegó a la Tierra en forma de hielo, en el interior de numerosos meteoritos que, al impactar sobre la superficie terrestre, liberaron este compuesto y llenaron los mares y océanos; si no completamente, al menos una parte.
Ambas teorías concuerdan en que, una vez presente el agua en la Tierra, escurrió sobre la superficie de la corteza, y llenó total o parcialmente las depresiones de la misma, formando los mares y océanos. Posteriormente, el calor del Sol hacía que la superficie de estas grandes masas de agua se evaporara, y al hacerlo, formaba vapor de agua. Este gas, al alejarse de la superficie terrestre, paulatinamente se enfriaba hasta condensarse y formar hielo y gotas de agua, que posteriormente se precipitaban sobre la superficie terrestre en forma de lluvia, nieve o granizo. Así comenzó el ciclo del agua.
Desde entonces, la misma agua ha circulado una y otra vez en el planeta, originando y conservando la vida. Gracias al ciclo del agua, que constantemente purifica a este valioso elemento, hoy disfrutamos de la misma agua que bebieron los dinosaurios, hace millones de años.
CICLO HIDROLÓGICO
El agua en la tierra no se encuentra estática, sino en cons-tante movimiento, y forma un ciclo que implica su circulación, reciclaje y conservación, proceso que ha durado alrededor de cuatro mil millones de años. Lo llamamos Ciclo del agua o Ciclo hidrológico, del cual dependemos todos los seres vivos del planeta.
El ciclo del agua se inicia cuando el Sol, con su calor, evapora el agua de los mares, océanos, lagos y de los ríos. La sube hacia la atmósfera y forma nubes. A medida que el vapor de agua se enfría, parte de éste se condensa y se transforma nuevamente en agua; después, se precipita por su propio peso en forma de lluvia. Si en la atmósfera hace mucho frío, cae como nieve o granizo.
La mayor parte del agua cae en forma de lluvia en los océanos, mientras que el resto caerá sobre los continentes. Una parte de ella será aprovechada por los seres vivos, mientras que otra escurrirá por la superficie de la Tierra, hacia los arroyos, ríos y lagos, o se filtrará a través del suelo, formando lo que llamamos aguas subterráneas; finalmente, mucha de esa agua regresará a los mares y océanos.
El agua, al evaporarse, se libera de todos los elementos que la contaminan: sales minerales, químicos, desechos, etcétera). Las plantas, con su transpiración, purifican también el agua.
LA HIDROSFERA
El total de agua existente en la Tierra constituye lo que conocemos como la Hidrosfera. Se puede definir como la envoltura acuosa de la Tierra, incluidos los océanos, lagos, ríos y aguas subterráneas, glaciares polares y de montaña, la humedad del suelo y el vapor de agua que contiene la atmósfera. En nuestro planeta hay otras tres importantes esferas: la Atmósfera, la Biosfera y la Litosfera. Las cuatro se compenetran y se hallan en constante interacción.
El conjunto de mares y océanos, también llamado océano mundial, cubre 361 millones de kilómetros cuadrados; o sea, 70.8 por ciento de la superficie te-rrestre. La parte no cubierta por los mares; es decir, la superficie continental, abarca el 29.2 por ciento de dicha superficie; esto es, menos de la tercera parte del total.
Entre las diversas fuentes, encontramos el agua subterránea, que forma parte del Ciclo del agua o hidrológico, como llamamos al movimiento continuo de agua entre la parte superior de la corteza terrestre y la atmósfera, por medio de la evaporación y la precipitación.
Una parte importante de las precipitaciones se infiltra, traspasando el suelo formado por limos, arenas, gravas, etcétera, y llega a las rocas porosas y/o fracturadas, saturándolas. De esta manera, se convierte en agua subterránea que alimenta manantiales, pozos, ríos y lagos, y contribuye a la vegetación. Aunque este proceso te resulte desconocido, se ha calculado que el volumen total del agua subterránea es equivalente al agua contenida en los glaciares y hielos permanentes, aunque sólo un poco menos de la mitad es dulce, sin embargo, es mayor que las aguas superficiales, y por lo tanto, constituye una buena reserva por si llegara a pasar alguna catástrofe, en la que se contaminara toda el agua dulce que existe en los arroyos, ríos y lagos.
Para que el agua se infiltre en el subsuelo, es nece-sario que el terreno sea permeable; es decir, que la roca o sedimentos que lo forman sean porosos y/o fisurados; además, que estos poros y fisuras estén interconectados para que el agua pueda moverse libremente en su interior. Son permeables la arena, arenisca y grava, y las rocas calizas, que tienen numerosas fisuras.
El agua infiltrada deja de descender cuando se encuentra con una capa de rocas impermeables, que permite su acumulación formando un manto acuífero. La superficie superior de este manto constituye el nivel freático.
NO TODA EL AGUA SUBTERRÁNEA ES UTILIZABLE
Sin embargo, hay que estar conscientes de que no toda el agua subterránea puede ser utilizada por los humanos; alguna es agua salada, y otra se encuentra en las rocas. Aunque saturadas de agua, la porosidad de éstas no está lo suficientemente conectada entre sí, para que el líquido fluya libremente y pueda ser llevado a la superficie.
Para localizar y evaluar el agua subterránea, se recurre a la exploración geológica y a la exploración geofísica. Esta última, es también llamada geofísica aplicada o geofísica de prospección. La geofísica aplicada hace uso de algunos de sus métodos, para observar, analizar y determinar, indirectamente, zonas diferentes o anómalas en la distribución vertical o lateral de alguna de las propiedades físicas de las rocas del subsuelo, como la resistividad eléctrica, la velocidad de transmisión de las ondas elásticas, etcétera, que puedan posteriormente asociarse con el agua subterránea que satura una zona específica
del subsuelo. Los métodos geofísicos más empleados para este fin son los geoeléctricos, consistentes en introducir corriente directa / o alterna de baja frecuencia en el subsuelo y medir caídas de potencial en la superficie.
Esta prospección tiene como objetivo determinar la resistividad eléctrica de las rocas que constituyen el subsuelo y su distribución, de tal manera que se puedan inter-pretar los cambios que se producen, debidos a la presencia del agua subterránea o al contenido mineralógico que presentan las formaciones de roca. Estos métodos geoeléctricos utilizan la distribución del subsuelo en términos de homogeneidad, basados en la caracterización resistiva. En esta distribución del subsuelo, es posible observar zonas anómalas que pueden ser debidas a estructuras geológicas contrastantes, o bien la presencia de fluidos conductores como el agua y el contenido mineralógico que altera los valores de la resistividad del medio. Otros métodos “inducen” campos eléctricos que se propagan en el subsuelo y producen campos magnéticos detectables en la superficie.
METODOLOGÍA MODERNA
Una metodología relativamente moderna es el uso del Radar de Penetración del subsuelo (envío y recepción posterior de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias) en la identificación de litología y estructuras someras.
Los resultados de aplicar estos métodos se interpretan modelando el subsuelo como un conjunto de capas horizontales. Cuando no es posible usar esta geometría del subsuelo, se buscan otras metodologías sensibles a la variación lateral de la conductividad, y que permitan incorporar esta variación en los modelos numéricos.
Para finalizar veamos un fragmento del prólogo del libro World Water Development Report, Water for People, Water United Nations, 2003, escrito por Kofi Annan, quien era secretario general de la Organización de las Naciones Unidas en ese año
… “El agua ha sido un factor importante en el desa-rrollo y en la caída de civilizaciones. Ha sido una fuente de tensiones y de la competencia feroz entre las naciones, que podrían llegar a ser incluso peores si continúan las actuales tendencias. La carencia del acceso al agua para las necesidades básicas tales como salud, higiene y seguridad del alimento, socava el desarrollo e inflige una enorme privación a más de mil millones de miembros de la familia humana…
“… Pero si los problemas del agua que enfrenta nuestro mundo son a veces una causa de la tensión y preocupación, pueden también ser un catalizador para la coope-ración. Dos tercios de los ríos principales del mundo son compartidos por varios países. Existen más de 300 límites internacionales cruzados por los ríos. Cada vez más, los países con maestría en la gerencia de líneas divisorias de las aguas y/o de los llanos sujetos a inundaciones, o con experiencia en la irrigación eficiente, están compartiendo ese conocimiento y tecnología con otros. Los científicos de muchas naciones y distintas disciplinas están reuniendo esfuerzos, determinando riesgos y trabajando arduamente para lograr la muy necesaria revolución azul que beneficie definitivamente a la productividad agrícola”…
Terminaré este artículo con la siguiente reflexión:
El agua surgió en nuestro planeta hace poco menos de cua-tro mil millones de años, y desde entonces ha permanecido aquí, circulando de manera infalible entre los primeros kilómetros superiores de la corteza terrestre y la parte baja de la atmósfera. Este ciclo del agua es el que sistemáticamente purifica el vital líquido para bienestar nuestro. No hay temor de que se agote, pero sí de que se contamine irreversiblemente, lo que traería como consecuencia, la desaparición total de la vida en nuestro planeta.
