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Universidad Complutense de Madrid
Facultad de Educación - Dpto. Didáctica de las Ciencias Experimentales
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Escorrentía subterránea

Los acuíferos subterráneos

Los materiales geológicos del subsuelo tienen muy distinta capacidad para almacenar y/o transmitir el agua. En función de esta capacidad, una formación geológica puede ser clasificada como:

Acuífero: puede almacenar y transmitir cantidades significativas de agua, que puede ser captada en su caso para consumo humano. Estas características las cumplen, por ejemplo, los materiales detríticos no consolidados como las arenas y las gravas, ya que son materiales sumamente permeables.

Acuitardos: son formaciones que también pueden almacenar agua, pero que la transmiten con lentitud. Como el agua fluye lentamente hacia los pozos, estos tardarán mucho tiempo en recuperar de nuevo su nivel después de una extracción. Por esto el caudal que se podría extraer es considerablemente menor que en el caso de un acuífero, de manera que resultan poco rentables para el abastecimiento humano, aunque podrían ser suficientes para abastecimientos a pequeñas comunidades. Un ejemplo de este tipo serían los materiales detríticos mal clasificados, como una mezcla de arenas y arcillas.

Acuífero: (del lat. aqua = agua / fero = llevar) Almacenan y transmiten agua en cantidades significativas.
Acuitardo: (del lat. aqua = agua / tardare = tardar) Almacenan agua pero la transmiten con lentitud.

Los acuicludos son formaciones que contienen agua en su interior pero que no la pueden transmitir. Esto sucede por ejemplo en las arcillas, que aunque pueden llegar a contener grandes cantidades de agua porque son materiales sumamente porosos (hasta un 50%), no la transmiten dado el pequeño tamaño de sus poros.

Los acuífugos son las formaciones que no pueden almacenar agua, ni transmitirla, como ocurre por ejemplo a los granitos no fisurados.

Los acuíferos son las formaciones de mayor interés bajo el punto de vista de la circulación subterránea de las aguas y, desde luego, bajo la perspectiva del aprovechamiento humano. La importancia de las otras formaciones es diferente: por ejemplo un acuitardo puede suministrar, aunque sea muy lentamente, considerables volúmenes de agua a lo largo del tiempo a un acuífero infrayacente si la disposición de ambos lo permite, mientras que los acuicludos y acuífugos al obstaculizar o impedir el movimiento del agua a su través, son las formaciones que propician que las aguas se almacenen en el subsuelo y, con frecuencia, determinan la dirección en la que mueven.

Acuicludos: (del lat. aqua = agua / claudere = cerrar, encerrar) Contienen agua pero no la transmiten
Acuifugo: (del lat. aqua = agua / fuger = huir) No almacenan (por tanto no transmiten)
Tipos de Acuíferos

Dos son los aspectos que permiten básicamente caracterizar un acuífero: las características de los materiales geológicos que lo constituyen, y la presión a la que se encuentra el agua que contiene.

1) En cuanto a los materiales, hay grandes diferencias entre unos tipos de rocas y otros respecto a su facilidad para almacenar y transmitir agua.

a) Los materiales detríticos sueltos, como las grandes acumulaciones de arenas y gravas de muchos valles o deltas fluviales, constituyen muy buenos acuíferos: tienen una alta porosidad, permeabilidad y capacidad de almacenamiento, se recargan con facilidad y en ellos la perforación de pozos es fácil.

 

acuifero
acuifero

b) Las rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias presentan notables diferencias entre unas y otras, al tratarse de materiales consolidados:

  • Las sedimentarias detríticas (conglomerados, areniscas), originadas a partir de la compactación de sedimentos sueltos, pueden o no consituir buenos acuíferos dependiendo del tamaño de las parículas, su grado de compactación y cementación, el tipo de cemento, etc.
 
conglomerado
arenisca
Conglomerado
Arenisca
  • Entre las sedimentarias de tipo químico, las calizas tienen una enorme importancia como rocas en cuyo seno se sitúan importantes acuíferos. Formadas casi exclusivamente por carbonato cálcico, las calizas son rocas insolubles en agua y, en principio, muy poco permeables. Pero poseen frecuentemente numerosas superficies de discontunuidad en forma de planos de estratificación, diaclasas, grietas y fisuras, a favor de las cuales las aguas pueden infiltrarse.
Si estas aguas de infiltración están acidificadas por llevar disuelto dióxido de carbono, disuelven a las calizas y todas las oquedades en contacto con el agua aumentan progresivamente de tamaño a medida que las aguas las recorren. Este fenómeno se conoce como karstificación, y debido a él los macizos calcáreos llegan a tener grandes oquedades en su interior, en forma de galerías, grutas y cavernas por las que circula y se almacena el agua. En estos acuíferos, si las aguas no ocupan todo el volúmen de las cavidades, circulan como las corrientes superficiales.
calizas diaclasadas
Calizas diaclasadas.
Foto: C. Villanueva
Grietas disolución en calizas
grietas disolucion en calizas
mar de piedra
Grietas y oquedades de disulución ("Mar de Piedra"). Foto: C. Villanueva

Estos acuíferos cársticos son en parte conocidos y se han popularizado debido a la belleza de las grutas, ocupadas parcialmente de agua en forma de lagos y tapizadas con depósitos calcáreos de estalactitas y estalagmitas (Artá y Drach en Mallorca, Gruta de las Maravillas de Aracena...).

Como su morfología es conocida, mucha gente cree que las aguas en el subsuelo siempre circulan como lo hacen en estas formaciones, de forma que es muy habitual que se identifiquen las aguas subterráneas en general, con algunas de las características más evidentes de la circulación cárstica en particular. Una de las ideas incorrectas más comunes en el imaginario colectivo acerca de las aguas subterráneas es la de que, en el interior de la tierra, éstas circulan siempre a través de grandes oquedades que las aguas recorren en forma de ríos, o en las que se remansan originando lagos, y que, en definitiva, las aguas subterráneas son una réplica de las superficies.

cueva
cueva
c) Rocas de origen interno

Las rocas plutónicas (formadas a partir del enfriamiento de un magma en el interior de la tierra) como el granito, y las metamórficas (originadas también en el interior de la tierra cuando sobre otras rocas previas, actuaron grandes presiones y temperaturas que las transformaron), como las pizarras y gneises, suelen ser rocas compactas y con escasa fisuración salvo en zonas puntuales por lo que, en general, no suelen constituir buenos acuíferos.

granito
Roca plutónica: granito
gneis
Roca metamórfica: gneis
pizarra
Roca metamórfica: pizarra
Las rocas volcánicas tienen características muy dispares en cuanto a sus características hidrogeológicas se refiere. Se pueden encontrar, por poner algunos ejemplos desde basaltos sumamente compactos a otros muy fisurados, o tobas muy porosas pero prácticamente impermeables.
2) Según la presión a la que se encuentran las aguas

En función de la presión a la que se encuentra el agua en el interior de la masa de rocas, los acuíferos pueden ser:

  • Acuíferos libres, no confinados: en ellos, el agua del nivel superior o nivel freático se encuentra a presión atmosférica, ya que está en contacto con la atmósfera a través del aire de los poros de la zona no saturada. Al estar separados de la superficie por materiales permeables, la recarga de estos acuíferos se produce directamente desde la superficie en vertical en las épocas de lluvia.
 
Los llamados acuíferos colgados se originan cuando por encima del nivel freático general de una zona, se encuentran lentejones aislados de materiales impermeables, que recogen localmente las aguas de infiltración formándose un nivel freático colgado, de carácter local. Las aguas de estos acuíferos se moverán lateralmente, y luego descenderán hasta alcanzar el nivel freático general de la zona, o pueden dar lugar a manantiales o fuentes de ladera si cortan a una vertiente del terreno.
acuifero colgado
  • Acuíferos cautivos, confinados, o a presión: se encuentran limitados superior e inferiormente por materiales impermeables, y el agua contenida en ellos se encuentra a presiones superiores a la atmosférica. Cuando se perforan, el agua tiende a ascender espontáneamente, hasta una altura en la que se equilibra la presión hidrostática del agua con la atmosférica, lo que determina el llamado nivel piezométrico. Este ascenso natural del agua por encima del nivel superior del acuífero se ha conocido tradicionalmente como artesianismo por la región de Artois, en el norte de Francia, donde se perforaron por primera vez estos pozos en 1750. Si el nivel piezómetro se sitúa por encima de la superficie del terreno, el agua de los pozos puede ascender hasta varios metros por encima de dicha superficie, denominándose entonces pozos surgentes. En caso contrario, cuando el agua asciende pero sin sobrepasar la superficie topográfica, los pozos serán no surgentes.
acuiferos
  • Los acuíferos semiconfinados, tienen características mixtas entre los dos tipos anteriores. Esto ocurre por ejemplo cuando los materiales que limitan superiormente a un acuífero son semipermeables, lo que posibilita movimientos en la vertical del agua del acuífero con lo que el confinamiento es relativo.