Cuando un acuífero se seca, a menudo se pierde para siempre como una fuente de agua

El agua subterránea en acuíferos subterráneos es uno de nuestros recursos naturales más indispensables, pero el uso excesivo y la contaminación por actividades humanas están poniendo en grave peligro la viabilidad de los acuíferos, lo que lleva a problemas económicos, enfermedades en la salud pública, e incluso conflictos de agua. Una vez que un acuífero se agota, el suelo por encima de él tiende a hundirse en el espacio vacío y cierra el acuífero para siempre. En este momento, las actividades humanas están drenando los acuíferos mucho más rápido de lo que los sistemas naturales pueden rellenarlos. ¿Qué harán las poblaciones dependientes de las aguas subterráneas cuando sus acuíferos ya no puedan ser utilizados?

Dependencia de las Aguas Subterráneas

En el 2015, aproximadamente el 29% del agua dulce utilizada en los Estados Unidos se obtuvo de acuíferos. Un tercio de los departamentos que entregan agua rural y agua municipal a los hogares y empresas se bombea a partir de acuíferos y el 90% de la población rural depende de las aguas subterráneas para su agua potable. Incluso algunas de las principales áreas metropolitanas, como San Antonio, dependen exclusivamente de las aguas subterráneas. A nivel nacional, la agricultura obtiene el 48% de su agua de riego de los acuíferos. Cuando faltan cuerpos de agua superficiales, como en el oeste americano, se magnifica la importancia de las aguas subterráneas.

Las aguas subterráneas representan hasta el 33% de las extracciones mundiales de agua. Más de 2 mil millones de personas cuentan con aguas subterráneas como su principal fuente de agua, y el 50% del agua de riego agrícola se bombea a partir de acuíferos. Es una reserva clave durante sequías prolongadas como las del oeste americano, Brasil y Australia.

Sin las aguas subterráneas, la seguridad mundial del agua es mucho más frágil. Pero a pesar de su importancia vital para la humanidad, las aguas subterráneas reciben mucha menos atención que los ríos y embalses, tal vez porque son menos visibles. Pero si podemos verlo o no, las áreas del mundo que más dependen de las aguas subterráneas lo están agotando mucho más rápido de lo que puede ser repuesta por procesos naturales.

Los acuíferos en condiciones críticas, la mayoría de los cuales riegan las regiones agrícolas más productivas del mundo, incluyen los siguientes:

• La Llanura del Norte de China
• La Canning Basin de Australia
• El Sistema de Acuíferos del Sáhara del Noroeste
• El Acuífero Guaraní en América del Sur
• Las Llanuras Altas y los Acuíferos del Valle Central de los Estados Unidos
• Noroeste de la India y Pakistán
• El Medio Oriente

Amenazas a las Aguas Subterráneas

El crecimiento de la población es una de las principales amenazas para los acuíferos. Más seres humanos significan más actividades humanas, ya sean domésticas, agrícolas o industriales. La industrialización y el aumento del nivel de vida están contribuyendo a la demanda de agua.

El acuífero bajo Karachi, Pakistán, es enorme, pero está contaminado con arsénico industrial y, para empeorar las cosas, se está agotando de manera progresiva. En Pakistán, 40% de las muertes se atribuyen al agua contaminada. Pero la contaminación no es sólo un problema en el mundo en desarrollo. Gran parte del agua potable de las zonas rurales de América está sufriendo contaminación por nitratos por fertilizantes agrícolas.

En Texas, donde los funcionarios estatales proclamaron recientemente que estaban cortos de agua “alrededor de tres Lagos Mead”, las actividades humanas y la evaporación no siempre explican el agotamiento de acuíferos, y la solución al misterio sigue siendo esquiva.

Grandes áreas de Yakarta, Indonesia, se están hundiendo en el Mar de Java. con rapidez. Uno podría esperar escuchar que el problema es el aumento del nivel del mar asociado con el cambio climático, pero el agotamiento de los acuíferos es el mayor problema. Cuando los acuíferos se vacían bajo la ciudad, la tierra que se encuentra bajo la ciudad comienza a hundirse.

Y eso va para las tierras agrícolas rurales al otro lado del mundo en California. Los agricultores del Valle de San Joaquín han agotado su acuífero de manera tan severa que en algunos lugares, el suelo se ha hundido más de 20 pies y la pérdida de la capacidad de almacenamiento de agua del acuífero se considera en gran medida permanentemente.

El agotamiento en las zonas costeras de todo el mundo también conduce a intrusión salina en acuíferos como se filtra de agua de mar para llenar el vacío, haciendo que los acuíferos sean salobres y, en consecuencia, inutilizables para la mayoría de los propósitos si no tienen tratamiento. En el centro y sur de California, la administración del agua está inyectando agua dulce en los acuíferos para detener la intrusión salina.

Finalmente, un nuevo estudio ha determinado que hay mucha menos agua dulce de lo que se pensaba en los acuíferos de Estados Unidos, pero las consecuencias de este descubrimiento son globales.

Maneras de Proteger las Aguas Subterráneas

Los sistemas naturales no pueden recargar los acuíferos utilizados intensamente más rápido de lo que las poblaciones en crecimiento los agotan, pero podemos ayudar a reponerlos. El uso de pavimento de hormigón permeable, por ejemplo, permite que el agua que podría haber sido eliminada en alcantarillas se filtre en acuíferos. La Recarga de acuífero administrado (MAR) identifica sitios que son ideales para que el agua entre en los acuíferos y desvíe el agua hacia ellos.

Los productores de California, en conjunto con las autoridades locales, están desviando el exceso de flujos fluviales durante los años húmedos a “estacionamientos de agua”, que permiten que el agua se filtre en el acuífero para su uso en años secos.

Reúso de Efluentes

Cuando no hay agua para desviar, incluso los efluentes crudos se pueden convertir en efluentes de alta calidad que pueden reponer las aguas subterráneas.

En California, tecnología de vanguardia del reúso de agua como el reactor de biofilm de membrana aireada (MABR) de Fluence, ha sido certificado en la Universidad de Stanford para cumplir con los estándares estrictos del Título 22 de California. Debido a su nitrificación-denitrificación simultánea, MABR tiene una eliminación de nutrientes muy alta y produce efluentes adecuados para la recarga de acuíferos administrados y el reúso agrícola.

Fluence proporciona MABR en dos líneas de productos, Aspiral™, Paquetizada Inteligente, que es adecuada para el tratamiento descentralizado y SUBRE, que permite que las plantas de tratamiento de efluentes existentes reciban reacondicionamiento con módulos MABR.

Acuíferos de Agua Salobre

Donde el agua salada ya ha contaminado acuíferos, la desalinización de agua salobre es una opción que se está volviendo cada vez más viable. De hecho, el agua salobre es más fácil y menos costosa de desalinar que el agua de mar. Con los avances tecnológicos disminuyendo el alto precio de la desalinización, la desalinización de las aguas subterráneas salobres es cada vez más viable.

En los Estados Unidos, hay vastas reservas de agua acuífera salobre en las zonas costeras que sufren la intrusión de agua salada. En particular, en Texas hay 880 billones de galones tirados sin usar en acuíferos salobres.

Además, en un descubrimiento con consecuencias globales, de manera reciente se encontró un acuífero salobre bajo 15.000 millas cuadradas de lecho marino en el Atlántico frente a la costa del noreste de los Estados Unidos. Aunque la zona aún no ha sufrido escasez de agua que justifique el aprovechamiento de acuíferos salobres, los científicos dicen que el descubrimiento deduce que tales acuíferos submarinos pueden ser comunes en todo el mundo, ofreciendo un suministro de agua prácticamente ilimitado que se puede desalinizar de manera más inmediata que el agua de mar.

Una gama de productos de Fluence puede ayudar a las comunidades a convertir en forma segura sus aguas residuales en un efluente de alta calidad para restaurar sus acuíferos o permitirles mantenerse con reservas de agua salobre. En Chipre, por ejemplo, una planta de desalinización de Fluence utiliza ósmosis inversa de agua salobre y tiene una capacidad de 10 millones de L/d de agua potable de alta calidad. En China, Fluence está poniendo en marcha 80 plantas de tratamiento de efluentes MABR Aspiral que permitirán a áreas de servicio de carreteras de la provincia de Hubei reponer de forma segura el entorno local con efluentes de alta calidad.

Contacte a Fluence para que la tecnología y la experiencia conviertan el agua salobre en agua potable de alta calidad y repongan de forma segura los acuíferos.