El monitoreo de niveles y calidad de la componente hídrica es un ejercicio necesario para la actualización sistemática de los modelos hidrogeológicos conceptuales y numéricos, y para el diagnóstico periódico de un acuífero en explotación.

El requisito fundamental en la mayoría de los programas de monitoreo de la componente hídrica es determinar la variación espacial del volumen y calidad de las aguas subterráneas, ya sea para determinar la distribución del recurso, la extensión de la intrusión salina, la evolución de una posible contaminación o monitorear la efectividad de medidas de mitigación.

En todos estos casos, el propósito es reflejar exactamente la condición de las aguas en el acuífero, lo que supone la necesidad de obtener muestras no contaminadas representativas en un punto específico dentro del sistema de aguas subterráneas en forma periódica.

De esta manera, la implementación de un programa de monitoreo de la componente hídrica permitirá alimentar el modelo hidrogeológico conceptual y numérico existentes, además de conocer la calidad y cantidad del recurso hídrico, con el objeto de que la toma de decisiones respecto a la gestión sea de acuerdo al plan de explotación proyectado.

Objetivos del Monitoreo

El aumento de los factores antrópicos, la sobre explotación y la intensificación de las actividades socioeconómicas, están ocasionando un riesgo de contaminación de aguas subterráneas, el que debe ser ampliamente monitoreado para identificar el inicio de la contaminación tan pronto como sea posible, de manera que permita la introducción de medidas oportunas de control.

De acuerdo a lo anterior, los principales objetivos de un sistema de monitoreo son:

• Medir los niveles y la calidad de los recursos hídricos subterráneos.

• Registrar los caudales de extracción del sistema de agua subterránea destinado para riego, industria y población.

• Evaluar las condiciones de humedad y la recarga a la napa freática.

• Detectar oportunamente y registrar el impacto de eventos extremos, como inundaciones, sequías y contaminaciones.

• Caracterizar las descargas de fuentes contaminantes puntuales y no puntuales.

• Difundir y transferir eficazmente los datos a la organización.

• Proporcionar indicadores para la gestión de agua subterránea.

• Identificar las necesidades de información sobre condiciones regionales y puntuales.

• Brindar datos de entrada para la elaboración y calibración de modelos numéricos hidrogeológicos.

• Caracterizar la evolución de los recursos hídricos subterráneos considerando el volumen y la calidad del agua.

Cabe destacar que la exactitud y significado de los resultados de un monitoreo necesitan ser evaluados a través de acciones de seguimiento apropiadas. Por ejemplo, el control de fuentes de contaminación, la descontaminación de acuíferos, el tratamiento del suministro de agua y modificaciones en la explotación del acuífero, entre otras.

¿Qué se hace con los datos obtenidos de un monitoreo?

Toda la información obtenida permitirá contar con un historial detallado, tanto de la evolución de la superficie piezométrica, como de la calidad de las aguas. Datos que posteriormente servirán para responder diversas preguntas acerca de los recursos hídricos subterráneos a una variedad de escalas tanto espaciales como temporales.

Esta información será una herramienta fundamental para la actualización de los modelos conceptuales y numéricos como herramienta de gestión de la explotación del agua.

Ventajas de implementar un Monitoreo de aguas subterránea

Como hemos visto, los sistemas de monitoreo constituyen una herramienta para la gestión de los recursos hídricos. Entre sus principales ventajas destacan: 

• La identificación de necesidades de información respecto al estado del agua subterránea.

• El acceso a la información de todos los actores que participan en el uso de los recursos hídricos subterráneos.

• La gestión sistematizada de datos.

• Generación de información de entrada para modelos hidrogeológicos y simulación de escenarios predictivos.

• Permite que las empresas e instituciones tomen las mejores decisiones acerca de la gestión de los recursos hídricos subterráneos.

• Permite la elaboración de indicadores de procesos, resultados e impactos para poder evaluar el desempeño de la gestión del agua subterránea.

 

El Monitoreo como fuente de los Modelos Hidrogeológicos Conceptuales 

A medida que la escasez hídrica se ha hecho más notoria, el uso del agua subterránea se ha ido incrementando de manera significativa.

Por consiguiente, si queremos mejorar las condiciones de vida, el desarrollo económico y social, es necesario establecer el rol fundamental del agua subterránea en el ciclo hidrológico y la relación directa que tiene con la disponibilidad del recurso para la satisfacción de necesidades. Por ende, su estudio, análisis, y comprensión es importante para la elaboración de estrategias que conlleven a su cuidado, preservación y conservación.

Al mismo tiempo, es importante mencionar que los modelos hidrogeológicos son una representación logarítmica o matemática de condiciones y/o características dinámicas y estáticas del recurso hídrico subterráneo, los que buscan incorporar características hidrogeológicas, como: 

• Los niveles piezométricos.

• Las zonas de descarga y recarga disponibles.

• Las condiciones de flujo del agua subterránea.

• Y más información que sea relevante, y posiblemente necesaria, para establecer la relación con las fuentes de agua superficial, condiciones climáticas e hidrológicas con el estado de las aguas subterráneas del área donde se desarrolle el modelo.

Por lo tanto, el incremento en la utilización de las aguas subterráneas hace necesario conocer la calidad del recurso, por medio de la medición de parámetros característicos que proporcionen información real acerca del estado actual del agua, para establecer e implementar diferentes acciones de protección y regulación del uso del recurso.

Un ejemplo claro de lo anterior es cuando se presenta algún tipo de alteración de la calidad del agua o un descenso importante en los niveles de disponibilidad, ya que la autoridad ambiental podría solicitar la realización de diferentes acciones para su remediación, como una presentación más frecuente de los niveles o la implementación y seguimiento continuo al plan de uso eficiente del agua.

Es por esta razón que las acciones de control y seguimiento, encaminadas a la conservación y preservación del recurso, son tan relevantes.

Es mediante una red de monitoreo de aguas subterráneas que se recolectan datos de importancia con el propósito de identificar alteraciones en la hidrodinámica subterránea, ya sea por efecto de otros puntos de agua que se encuentran en operación o cambios en alguna variable del ciclo hidrológico. 

En este sentido, y con el objetivo de establecer una línea base sobre las condiciones actuales del acuífero, de  identificar alertas tempranas y generar información para la gestión del recurso, es necesario contar con la elaboración de un Modelo Hidrogeológico Conceptual que permita entender el funcionamiento total de la hidrodinámica del sector y no sólo mediciones puntuales en uno o más puntos de captación de aguas subterráneas.

Lamentablemente, no podemos gestionar algo que no conocemos. Por este motivo, el monitoreo pretende generar conocimiento sobre los sistemas hidrogeológicos, para comprender el impacto sufrido por actividades de origen antrópico, la necesidad de prevenir la degradación del recurso en el futuro y la manera de remediar sistemas acuíferos impactados tiempo atrás. La meta principal de la gestión de acuíferos es explotar los recursos de agua subterránea de manera responsable, así como monitorear y controlar los impactos de su extracción.

Si necesitas asesoría para la implementación de un programa de Monitoreo, comunícate con nosotros escribiendo a contacto@aquist.cl o directamente en nuestra página de contacto.[:en]En tiempos de escasez hídrica, la intrusión salina en acuíferos costeros es uno de los fenómenos más preocupantes. A nivel mundial, cerca del 40% de la población vive a menos de 100 kilómetros de la línea de costa, mientras que en Chile, el 21% de los habitantes lo hace a menos de 10 kms del litoral.

Lo anterior, más el rápido crecimiento demográfico, ha incrementado la presión por el uso de agua subterránea destinada al consumo humano y a las actividades productivas.

Qué es la intrusión salina

Se denomina intrusión salina al movimiento permanente o temporal del agua salada tierra adentro, desplazando al agua dulce. Se considera que el agua captada de un acuífero costero se contamina (saliniza) cuando la porción activa de la captación se ve afectada por la zona de mezcla de agua dulce y agua salada o por la propia agua salada.

Una mezcla de aguas que contenga una fracción pequeña de agua salada, del orden del 3 a 4%, añade entre 600 y 800 ppm de cloruros al agua dulce, lo que en general supone que el agua resultante tenga una salinidad muy alta e inadecuada para la mayoría de los usos potenciales.

Precisamente esto es lo que puede producir la extracción excesiva de agua de los acuíferos costeros, donde la disminución del recurso permite que el agua salada sea arrastrada hacia las zonas de agua dulce, dejándolos muchas veces inutilizables.

Por este motivo se requiere cada vez de una planificación adecuada, que permita su aprovechamiento responsable y sostenido en el tiempo, reduciendo su vulnerabilidad frente al incremento de la demanda.

 

El cambio climático y la intrusión salina

Otros factores que influyen en la intrusión de agua salada en los acuíferos costeros son las fluctuaciones de las mareas, los cambios climáticos y del nivel del mar, circunstancias que aumentarán la presión del agua de mar hacia los acuíferos de agua dulce.

Esta situación tiene una enorme relevancia para nuestro país, debido a su extensa longitud costera, a la cantidad de asentamientos urbanos y a las crecientes exigencias de abastecimiento.

Todos estos elementos han impulsado el desarrollo de metodologías de análisis y modelos para la interpretación de este fenómeno, en conjunto con tecnologías y protocolos de observación, control y prevención para mantener la intrusión salina bajo control.

En consecuencia, la gestión de las aguas subterráneas en zonas costeras es un punto crítico para el desarrollo sustentable de las ciudades y de sus actividades económicas. Caracterizar estos escenarios se hace cada vez más imperativo para una gestión planificada del recurso hídrico en un escenario local y mundial con cada vez menos disponibilidad de agua dulce.

Fuentes: Barlow, 2003, FCIHS, 2009, Delft Institute of Water Education, 2018, Modelamiento y Caracterización de la Intrusión Salina en un Acuífero Costero. Autor: Joaquín Godoy, 2019.