Las aguas subterráneas representan el 0.62% del total hídrico de los continentes, frente a ríos y lagos que representan el 0.017%. Para que el agua pueda penetrar en las rocas y circular por ellas estas tienen que ser porosas o tienen que estar fracturadas o fisuradas. Se entiende por porosidad el tanto por ciento de poros o huecos en el volumen total de la roca. Para las aguas subterráneas solo tiene interés la porosidad eficaz que es el porcentaje de poros interconectados entre sí.
A las formaciones geológicas que permiten la circulación del agua por estos poros se las denomina acuíferos. Tendremos en el subsuelo dos zonas diferenciadas: una inferior, saturada de agua y otra superior no saturada, llamada zona de aireación o vadosa. La superficie que separa la zona de aireación de la zona saturada se denomina nivel freático. Este nivel fluctuará verticalmente a lo largo del tiempo.
Se llama acuícludo a la formación geológica que conteniendo agua en su interior no la transmite y por tanto no es posible su explotación. Otro concepto mas es el acuitardo, formación que conteniendo agua la transmiten muy lentamente por lo qu e tampoco son aptos para captaciones, pero si que permiten una recarga de otro acuífero.
Como ejemplo de acuífero señalaremos las gravas y arenas de los aluviones de los ríos o areniscas poco cementadas o rocas calcáreas muy karstificadas, y como ejemplo de acuícludo nombraremos las arcillas y rocas muy porosas, pero estos poros son tan pequeños que no permiten la circulación del agua.
Se dice que un acuífero es libre cuando el terreno que lo separa de la superficie es permeable. En este caso el agua se encuentra a presión atmosférica. Los acuíferos cautivos o confinados se hallan separados de la superficie por un terreno impermeable, por lo que el agua se encuentra a presión, y si sobre estos hacemos un pozo el agua subiría hasta igualar la presión atmosférica, hasta que adquiriera un nivel de igual presión o nivel piezométrico; si el nivel es mas alto que la superficie del terreno da lugar a un pozo surgente.
Los parámetros que se tienen que tener en cuenta en un acuífero además de la porosidad, son la permeabilidad o conductividad hidráulica, la transmisividad y el coeficiente de almacenamiento que no desarrollamos aquí por no meternos en definiciones farragosas y en desarrollos matemáticos.
Contaminación de las Aguas Subterráneas
Uno de los mayores problemas que plantea el uso de aguas subterráneas es cuando estas se contaminan. La recuperación de las aguas contaminadas es muy díficil y lenta no llegando a ser total. Por tanto conviene tomar medidas preventivas para que la contaminación no ocurra. Los acuíferos por la lenta circulación de las aguas y la capacidad de adsorción de los terrenos pueden tardar mucho en presentar la contaminación. Los acuíferos presentan un notable poder depurador frente a muchos contaminantes aunque tiene un límite dependiendo del agente contaminante.
Las aguas subterráneas se pueden contaminar por fosas sépticas, pozos negros, fugas del sistema de alcantarillado o por contaminación por labores agrícolas debido a los abonos con aporte de nitratos. Las aguas superficiales pueden contaminar acuíferos cuando estas sirven de recarga. Otro tipo es la contaminación por intrusión de aguas salinas. Este tipo es importante en las regiones costeras. Por otro lado, las actividades mineras en las que se lava mineral o se construyen balsas de lodos en las que se almacena el estéril pueden provocar la contaminación de acuíferos si existieran filtraciones o las balsas sufrieran roturas.
Estas son algunas de las causas de contaminación a la que se podría añadir alguna más como las contaminaciones puntuales debidas a vertidos industriales o vertidos de hidrocarburos por algún accidente o rotura de conductos o tanques de almacenamiento.
Los acuíferos reaccionan a la contaminación de distintas maneras. Los procesos de oxidación son importantes en la disminución de contaminación por compuestos orgánicos y nitrogenados, cuando hay poco oxígeno se producen fenómenos anaerobios en el que se reducen nitratos y sulfatos y se producen otros compuestos como dióxido de carbono, metano, azufre... que pueden dar otro tipo de contaminación.
El terreno puede retener materiales contaminantes temporal o permanentemente. Esta capacidad de retención tiene un límite y permite la acción de otros procesos purificadores. El agua contaminada también es dispersada en el acuífero lo que supone un grado de mezcla. Si la contaminación es extensa es importante esta disolución pero son reducidos si se trata de una contaminación localizada como un vertido.
Recarga Artificial de Acuíferos
La recarga artificial de acuíferos permite a través de una serie de técnicas la introducción de manera directa o indirecta de agua en un acuífero y así incrementar la disponibilidad de recursos hídricos y actuar sobre su calidad.
Las aplicaciones de la recarga artificial de acuíferos (ITGE 2000) son: almacenamiento subterráneo de escorrentías superficiales no reguladas, reducción o eliminación del descenso piezométrico (nível del acuífero), mantenimiento hídrico de enclaves ecológicos o medioambientales, reducción de coste de bombeo o transporte, disminución o corrección de intrusión marina, y disolución del excesivo contenido en nitratos, cloruros u otros constituyentes químicos de las aguas.
El mayor problema con que se enfrenta la recarga artificial de acuíferos es la colmatación, entendiéndose por tal el proceso de acumulación de materiales sobre la superficie de infiltración del agua. Su efecto es la reducción de la capacidad de recarga. La colmatación puede deberse a efectos mecánicos, actividad biológica y procesos químicos. Por tanto es necesario programar sistemas de limpieza y descolmatado de las instalaciones.
