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La intrusión salina en acuíferos costeros en Chile: causas, efectos y soluciones

La intrusión salina en acuíferos costeros es un problema grave en muchas partes del mundo, incluyendo Chile. Este proceso ocurre cuando el agua de mar se infiltra en los acuíferos costeros y contamina el agua dulce. En Chile, la intrusión salina es un problema particularmente importante debido a la gran demanda de agua dulce para la agricultura, la industria y el consumo humano.

Causas de la intrusión salina en acuíferos costeros en Chile

Existen varias causas de la intrusión salina en acuíferos costeros en Chile.

Una de las causas principales es la sobreexplotación de los acuíferos. La extracción excesiva de agua dulce reduce la presión en los acuíferos, lo que puede permitir que el agua de mar se infiltre en ellos.

La intrusión salina también se ve agravada por el cambio climático y el aumento del nivel del mar. Este aumento hace que el agua salada del océano penetre más fácilmente en los acuíferos costeros, lo que agrava la intrusión salina.

Además, el cambio climático ha alterado los patrones de precipitación y reducido la disponibilidad de agua dulce, lo que aumenta la demanda de agua subterránea. También existen otras causas menores, como la construcción de presas y la reducción del caudal de los ríos que desembocan en el mar.

Efectos de la intrusión salina en acuíferos costeros en Chile

La intrusión salina en los acuíferos costeros tiene varios impactos negativos en la calidad del agua y en la seguridad hídrica.

En primer lugar, la creciente salinización de las aguas subterráneas en zonas costeras representa una grave amenaza para la salud pública. El consumo de agua con altos niveles de sal puede provocar deshidratación, problemas gastrointestinales y, a largo plazo, enfermedades renales.

En muchas comunidades costeras, que experimentan un aumento exponencial de su población durante los meses de verano, esta situación se ha agravado, poniendo en riesgo el suministro de agua potable para miles de personas.

Del mismo modo, la intrusión salina puede tener un impacto en el medio ambiente, afectando la biodiversidad y la calidad de los ecosistemas costeros. La reducción de la calidad del agua dulce puede afectar a las especies acuáticas y a la vegetación costera, lo que puede tener consecuencias negativas para la cadena alimentaria y la biodiversidad.

Asimismo, también puede dañar las infraestructuras de riego y de suministro de agua, lo que aumenta los costos de mantenimiento y reparación.

Por último, la intrusión salina puede tener un impacto económico en las comunidades costeras, al reducir la producción agrícola y aumentar los costos de producción, lo que afecta negativamente a la economía local. Incluso, la disminución de la calidad del agua dulce puede afectar la actividad turística en la zona, ya que los turistas buscan playas y ecosistemas costeros saludables y atractivos.

Soluciones a la intrusión salina en acuíferos costeros en Chile

Existen varias soluciones para abordar el problema de la intrusión salina en acuíferos costeros.

Una de las soluciones principales es la gestión adecuada del agua dulce. Esto incluye el monitoreo y la regulación del consumo de agua dulce, así como la implementación de medidas para reducir la sobreexplotación de los acuíferos.

También es importante promover la utilización de tecnologías de riego más eficientes que reduzcan el consumo de agua subterránea.

Otra medida importante para prevenir la intrusión salina es el uso de técnicas de recarga artificial de acuíferos. Estas técnicas consisten en la inyección de agua dulce en los acuíferos para aumentar el nivel del agua subterránea y evitar que el agua salada del mar se filtre en los acuíferos. Esta técnica puede ser efectiva si se utiliza en combinación con otras medidas de conservación del agua.

Al mismo tiempo, es importante trabajar en la prevención del cambio climático y en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, ya que esto puede ayudar a frenar la elevación del nivel del mar.

Finalmente, la educación también juega un papel importante en la prevención de la intrusión salina. Es importante que la población esté informada sobre la importancia de conservar los recursos hídricos subterráneos y sobre los efectos negativos de la intrusión salina. Las campañas de educación y sensibilización pueden ayudar a promover el uso sostenible del agua y a reducir la extracción excesiva de agua de los acuíferos.

¿Tienes alguna pregunta o necesitas más información sobre nuestros servicios? No dudes en contactarnos para apoyar tus proyectos.[: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.

Cómo se realiza un estudio hidrogeológico de la cuña salina

Un estudio hidrogeológico de la cuña salina permite conocer el estado actual de un acuífero y la posición e hidrodinámica de la interfaz salina.

Esto, con el objeto de predecir su comportamiento ante diferentes escenarios y disponer de un plan de manejo y control que optimice en cantidad y calidad la explotación del recurso, y la aplicación de medidas de mitigación en caso de ser necesario.

En Aquist realizamos este tipo de estudio mediante una metodología que contempla cuatro grandes etapas:

Estudios Línea de Base.
Modelo Hidrogeológico Conceptual.
Modelo Hidrogeológico Numérico.
Gestión de la explotación.

Etapa 1: Estudios Línea de Base

Corresponde a los trabajos de revisión y análisis de la información existente y a la generación de datos necesarios para definir la línea base del área en estudio.

Esta generación de nuevos antecedentes corresponde principalmente a la obtención de datos producto de los siguientes trabajos de terreno:

Reconocimiento Geológico, Geomorfológico y Estructural.
Hidrología.
Supervisión de campañas de aplicación de técnicas geofísicas.
Catastro de pozos en el área de estudio.
Monitoreo de niveles y calidad de agua.
Supervisión de levantamiento topográfico.
Ejecución de pruebas de bombeo.
Perfilajes de Conductividad Eléctrica en los pozos.

Etapa 2: Modelo Hidrogeológico Conceptual

Terminada la etapa anterior, se procede a su recopilación para establecer el modelo conceptual hidrogeológico.

“El Modelo Hidrogeológico Conceptual establece la definición del funcionamiento dinámico del sistema hídrico subterráneo del área de estudio, es decir: las entradas, el movimiento y dirección del flujo, y las salidas, naturales o artificiales, del acuífero en cuestión”.

En esta etapa se representan los elementos más importantes del sistema físico y su comportamiento, basándose en todos los antecedentes técnicos disponibles de las cuatro disciplinas necesarias: geología, hidrología, hidrogeoquímica e hidrogeología.

Por tal motivo, el modelo conceptual tiene que estar confeccionado rigurosamente, dado que sobre esta base se construirán los modelos numéricos.

Los principales aspectos que definen el modelo conceptual son:

Marco Geológico: Es la distribución y configuración del acuífero y de las unidades geológicas que lo componen.

Marco Hidrológico: Considera el estudio de la componente superficial de las aguas. Incorpora un análisis hidrometeorológico, redes de drenaje, aforo de caudales, análisis de caudales en diferentes periodos de retorno, caracterización fisicoquímicas de las aguas, etc.

Marco Hidrogeológico: Incluye la extensión física del sistema acuífero, características hidrogeológicas que impactan o controlan el sistema de flujo de las aguas subterráneas, análisis de las direcciones de flujo de las aguas subterráneas, cálculo de las propiedades hidrogeológicas fundamentales que dominan el flujo subterráneo y el tipo de medio poroso, entre otras actividades.

Hidrogeoquímica: Análisis de la componente química de las aguas subterráneas y superficiales. Considera un análisis integral de la composición química e isotópica de las aguas, análisis espaciales de distribución, aguas extremas, contaminaciones puntuales, etc.

Intrusión marina: Análisis integral del comportamiento hidrodinámico e hidrogeoquímico de la interfaz salina. Esta etapa incorpora un análisis del volumen de acuífero vulnerado y sus características fisicoquímicas. Además de la geometría de la cuña salina, la cual es definida de acuerdo a estudios geofísicos e hidrogeoquímicos.

Entradas y Salidas de Agua al Sistema Acuífero: Los ejemplos más comunes incluyen bombeos, infiltración, evapotranspiración, drenaje y flujos a o desde cuerpos de agua superficiales. En el modelo conceptual se deben identificar y describir las entradas y salidas de agua, incluyendo los caudales y su variabilidad temporal.

Análisis integrado: Corresponde al análisis de cada una de las componentes integradas. El resultado de este análisis es el comportamiento hidrodinámico global del sistema acuífero.

Finalmente, y como parte del modelo conceptual, se realizará un balance de aguas (balance hídrico).

Etapa 3: Modelo Hidrogeológico Numérico

Sobre la base del modelo conceptual se implementarán los modelos numéricos que permitan analizar la explotación futura para los pozos de la zona.

Se consideran principalmente labores de gabinete, basadas en traspasar el modelo conceptual a los modelos numéricos.

Para alcanzar los objetivos planteados se distinguen tres fases principales:

Fase 1: Modelo numérico: A partir del modelo conceptual que explica el funcionamiento del sistema (Etapa 2), así como de la información generada por Aquist (Etapa 1), se construirá un Modelo Numérico en 3D, que permita simular los niveles en el acuífero.

Posteriormente, se realizará un proceso de calibración que consiste en ajustar los niveles calculados por el modelo numérico a los medidos en pozos de observación, modificando los parámetros hidrogeológicos de permeabilidad y almacenamiento en los rangos físicos definidos en el modelo conceptual.

Este proceso es de gran relevancia, porque hace que la herramienta sea representativa del sistema real que se está modelando.

Fase 2: Modelo de densidad variable: Para la simulación numérica de densidad variable se debe incorporar la densidad de agua dulce y la densidad de agua de mar, las cuales serán definidos en el modelo conceptual. Esta modelación tiene como resultado perfiles para el avance de la cuña salina en diferentes escalas de tiempo.

Fase 3: Balance de oferta y demanda: En esta etapa se evaluarán y definirán los escenarios que se aplicarán conjuntamente para el Modelo Numérico y el Modelo de Densidad Variable. Estos permitirán definir la operación sustentable de los pozos.

Uno de los objetivos de esta fase es definir, en conjunto con el cliente, la operación esperada de los pozos. De esta manera, se podrá establecer el tiempo de ejecución del escenario modelado, considerando la sustentabilidad en términos volumétricos y de riesgo de contaminación por intrusión salina.

Etapa 4: Gestión de la explotación

Plan de Manejo de explotación: Con base en los resultados obtenidos en las etapas anteriores, se diseñará un plan de manejo de explotación del recurso hídrico subterráneo disponible, el cual permitirá aumentar la oferta de agua en los periodos de mayor demanda, sin aumentar el riesgo de intrusión salina.

Diseño plan de medidas de mitigación y control: El cual permitirá mantener bajo control las variables involucradas en el funcionamiento óptimo del programa de explotación que se defina, las cuales son:

a) Parámetros que podrían verse mayormente afectados producto de la explotación del recurso.

b) Localización de puntos de observación.

c) Indicadores de estado

d) Frecuencia de mediciones.

e) Valores umbral.

f) Plan de acciones y obras a ejecutar para control y/o mitigación.

Para saber más sobre planes de control y seguimiento, recomendamos leer “La importancia del monitoreo y seguimiento de la componente hídrica”.

Finalmente, los trabajos del estudio hidrogeológico de la cuña salina culminan con la elaboración de un informe consolidado con toda la información recopilada y generada por el equipo de hidrogeólogos de Aquist.

En este informe se respalda la elaboración del Modelo Hidrogeológico Conceptual, además de la construcción, calibración y escenarios de simulación a través de la modelación numérica.

Todo esto con el objetivo de determinar el estado de la cuña salina en relación a los acuíferos costeros y gestionar una gestión adecuada y sustentable del recurso.

Si necesitas asesoría para la realización de un estudio hidrogeológico de la cuña salina, comunícate con nosotros escribiendo a contacto@aquist.cl o directamente en nuestra página de contacto.

Acuíferos Costeros Agua Subterránea Cuña Salina Estudio Hidrogeológico hidrogeología intrusión salina Recursos Hídricos

El problema de la intrusión salina en acuíferos costeros

[:es]El problema de la intrusión salina ha ocurrido hasta cierto punto, en muchos de los acuíferos costeros de nuestro país.

Dado que el agua salada no se puede utilizar para algunos procesos productivos, regar cultivos ni ser consumida por las personas, la intrusión de agua salada puede ser muy problemática para las comunidades costeras que dependen del suministro de agua dulce subterránea para su sustento.

El bombeo excesivo de este recurso, el aumento del nivel del mar, entre otros factores, contribuyen a la invasión del agua de mar en los suministros de agua subterránea dulce.

Es por esto que un conocimiento acabado del sistema y un plan de explotación sustentable, permitirán definir estrategias de gestión adecuadas para proteger a todos los usuarios y sus fuentes de agua.

El panorama actual

Actualmente, más del 30% del agua para consumo humano y cerca del 43% del agua para riego y producción de alimentos a nivel mundial corresponde a aguas subterráneas (Centro Internacional de Evaluación de Recursos de Aguas Subterráneas, IGRAC).

En Chile, el agua subterránea juega un rol relevante para la población, la economía y el medio ambiente; sin embargo, la información disponible para comprender su funcionamiento y evaluar sus reservas parece ser escasa.

El problema de esta falta de información es que muchas veces las acciones de mitigación o remediación llegan demasiado tarde o bien su costo es altísimo.

Un ejemplo claro de esto es el fenómeno de la intrusión salina en acuíferos costeros, el que genera una serie de efectos indeseables, como la inutilización definitiva del acuífero, si no es detectada a tiempo.

El problema de la intrusión salina

La intrusión salina es un fenómeno que tiene lugar en los acuíferos costeros, donde el agua salada de mar se encuentra en contacto directo con el agua dulce del acuífero costero a través de una interfaz.

Esto supone que el agua salada procedente del mar fluye hacia el subsuelo continental, desplazando u ocupando el volumen correspondiente al agua dulce.

Esta penetración del agua salada tiene como resultado la contaminación de agua dulce.

Por el contrario, el proceso de salinización se detiene cuando la columna de agua dulce se hace mayor, la presión aumenta y consigue igualar a la intrusión del agua de mar, quedando el sistema en un nuevo equilibrio de la interfaz salina.

El estudio del problema de la intrusión salina toma vital importancia en nuestro país, considerando los más de 6435 kilómetros lineales de costa, los cuales no han sido objeto de profundos y detallados estudios.

En países como el nuestro, en el que gran parte del desarrollo económico-social se asienta en zonas costeras, existe un alto riesgo de que el aumento de la demanda por el recurso hídrico subterráneo permita el desplazamiento de la cuña salina, provocando la intrusión de agua salada a los acuíferos y, como consecuencia, disminuya la disponibilidad de agua potable..

Sin embargo, el aumento de la demanda no es el único factor que influye en el proceso de salinización.

Por qué se produce la intrusión salina

Aumento de la demanda del agua subterránea (bombeo de agua dulce de los acuíferos).
Deficiencias en la construcción y operación de la extracción de agua dulce.
Aumento en el nivel medio del mar provocado por el cambio climático y el calentamiento global.
La sobreexplotación de acuíferos costeros.
Cambios en los mecanismos de recarga también provocado por el cambio climático y el calentamiento global.

Del mismo modo, la salinización del acuífero costero puede estar atribuida también a sedimentos marinos parcialmente lavados dentro o en zonas aledañas al acuífero, desplazamiento de agua salada atrapada en formaciones profundas, infiltración de aguas salobres desde estuarios o fuentes superficiales, entre otros.

A esto podemos agregar que, una mezcla de agua dulce con 2% de agua salada la hace no apta para consumo humano y que la proximidad de los pozos a la línea de costa aumenta la probabilidad de salinización por agua marina.

Los efectos indeseables de la intrusión salina

Entre los efectos indeseables se destacan:

Áreas del acuífero inutilizadas por elevada salinidad.
Abandono de puntos de captación de agua subterránea.
Necesidad de buscar nuevas fuentes de explotación.
Ascenso posterior de niveles freáticos con problemas de inundación de sótanos de edificaciones cercanas a la línea de costa, entre otras.

En lo posible se debe evitar la ocurrencia de la intrusión salina, ya que la recuperación de los acuíferos puede ser muy costosa, además de considerar tiempos de remediación a una escala decadal.

No obstante, existen diversas metodologías para lograr la recuperación de las áreas afectadas.

Entre estas se destacan la construcción de barreras físicas en la línea de costa; implementación de barreras hidráulicas de inyección; recarga artificial, reducción de los volúmenes de explotación de agua subterránea; reubicación de los pozos de explotación y depresión de la cuña salina por bombeo.

Qué podemos hacer frente a la intrusión salina

La determinación de la masa de agua salina en un acuífero costero es extremadamente compleja debido a la necesidad de estudios hidrogeológicos, así como mediciones específicas de los niveles de salinidad en diferentes puntos del acuífero.

De la misma manera, los procesos de contaminación inducida por sobreexplotación de los acuíferos costeros o por el aumento de los niveles del mar, requieren de estudios característicos que involucran trabajo de campo (muestreos y perforaciones) y el uso de modelos numéricos, como herramienta para la toma de decisiones.

Lo anterior, no solo permitirá el análisis de la situación actual y comprensión del fenómeno, sino la evaluación de posibles escenarios futuros que incorporen variables antropogénicas y recursos naturales, como el cambio climático, el crecimiento demográfico y el desarrollo turístico.

Todo esto podría contribuir definitivamente al diseño de estrategias sostenibles para mitigar y controlar los procesos de intrusión salina.

Si necesitas asesoría para la realización de un estudio de intrusión salina, comunícate con nosotros escribiendo a contacto@aquist.cl o directamente en nuestra página de contacto.

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[:es]La contaminación de aguas subterráneas[:]

[:es]La contaminación de aguas subterráneas se produce por la migración de contaminantes hacia los acuíferos, los que alteran las propiedades fisicoquímicas de las aguas, perjudicando su calidad.

Por lo general, estos fenómenos de contaminación suelen tener un origen antrópico, es decir, son consecuencia de acciones humanas, aunque también hay causas de origen natural.

Efectos de la contaminación de aguas subterráneas

El agua subterránea tiene un importante rol en la naturaleza y sustenta muchos de los servicios que se derivan de su manifestación en manantiales, ríos, lagos y humedales.

También es esencial en muchas situaciones para atender las necesidades de agua de la humanidad de forma segura, barata y fiable, para usos urbanos, industriales y de riego.

Sin embargo, es un recurso limitado y también vulnerable, que debe ser gestionado para mantener los objetivos y tener controlados los efectos que derivan de su explotación. Esto significa que si no hay un control efectivo en la gestión, la contaminación de las aguas subterráneas puede producir diversos efectos negativos.

Problema de salud por consumo.
Afecta al desarrollo de actividades productivas.
Impacto perjudicial en el medio ambiente.

Tipos de contaminación de aguas subterránea

Natural: Los tipos y concentraciones de impurezas naturales (Magnesio, Calcio, Cloruros, entre otros) dependen de la naturaleza del material geológico a partir del cual se mueve el agua subterránea, y la calidad del agua de reposición. En esta categoría se encuentra la intrusión salina de acuíferos, la cual muchas veces se produce por la sobre explotación del recurso.

Agrícola: Sustancias como pesticidas, fertilizantes, herbicidas y residuos de animales son fuentes de contaminación de aguas subterráneas de origen agrícola.

Industrial: El sector industrial cuenta con altas demandas de agua de enfriamiento, de proceso y agua con fines de limpieza. La contaminación de estas ocurre cuando el agua usada se devuelve a ciclo hidrológico sin el tratamiento adecuado.

Residencial: En el caso de los sistemas de aguas residenciales, existe una gran cantidad de contaminantes como bacterias, virus, nitratos, materia orgánica y residuos humanos, lo que pueden afectar la calidad del agua.

Cómo evitar o reducir contaminación de aguas subterráneas

El bombeo y tratamiento es una de las técnicas de descontaminación más habituales para la remediación de aguas subterráneas afectadas, técnica que puede complementarse con la inyección de agua y agentes que favorezcan la movilización de los contaminantes.

Para preservar los acuíferos libres de contaminación es necesario contar con estudios detallados que permitan conocerlos mejor y establecer una red de observación de calidad y cantidad del recurso, con el objetivo de garantizar un suministro eficiente de agua subterránea en buen estado.

En este sentido, una mala gestión hidráulica puede significar un aumento de los costos económicos y ambientales, por lo que es necesario contar con una legislación que proteja la calidad del agua subterránea, con una gestión responsable del recurso y un adecuado control de las posibles fuentes de contaminación.

Actualmente existe tecnología adecuada para predecir y valorar los efectos hídricos de la explotación de los acuíferos a través de modelos de flujo y transporte con los que se pueden hacer previsiones que se deben actualizar periódicamente. En definitiva, una explotación consciente tiene que tener en cuenta la necesidad de realizar un control adecuado de la evolución de niveles, flujo y calidad química del agua subterránea.

Fuentes: Younger 2007; Custodio 2001, 2005; Llamas y Martínez-Santos 2005.

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contaminación de aguas subterráneas hidrogeología intrusión salina

[:es]La relación entre el cambio climático y la intrusión salina[:en]La relación entre el cambio climático y la intrusión salina[:zh]Qué es la intrusión salina en acuíferos costeros[:]

[:es]Las aguas subterráneas son una de las principales fuentes de agua para la agricultura y para usos domésticos e industriales en todo el mundo. Sin embargo, estos recursos se encuentran en una situación crítica a causa de su extracción excesiva y a las posibles consecuencias del cambio climático y, específicamente, en relación a la intrusión salina en los acuíferos costeros.

Existe un amplio consenso de que los principales efectos del cambio climático serán sobre en los recursos hídricos, incluidas las aguas subterráneas y los desastres naturales relacionados con el agua, como las inundaciones y sequías.

Incluso, estas incidencias podrían verse agravadas por acciones antrópicas, como el aumento de la extracción de agua subterránea, debido a la mayor frecuencia y duración de las sequías.

La relación del cambio climático con la intrusión salina

El aumento del nivel del mar sería uno de los efectos más evidentes del cambio climático, junto a la prolongación de temporadas de sequía en algunos lugares.

A causa de esto, el fenómeno de la intrusión salina en acuíferos costeros, consecuencia del cambio climático y particularmente del aumento del nivel del mar, sería uno de los mayores riesgos para las personas que viven y trabajan en zonas costeras, por lo que ha recibido especial atención de la comunidad científica en los últimos años.

Para entender esto, debemos considerar que los acuíferos costeros tienen una fuerte conexión hidráulica con el mar y que estos sitúan la interfaz salina a 40 veces la profundidad de la cota de agua dulce sobre el nivel del mar.

Por lo tanto, si se produce un aporte de agua salada y el cuerpo de agua dulce no puede migrar, éste se reduciría afectando la cantidad de agua disponible.

Lo anterior, sumado al aumento sostenido de la población y de la demanda de agua potable, incrementan la vulnerabilidad del agua subterránea ante la intrusión salina y su posible aprovechamiento.

La magnitud del impacto

De acuerdo a un informe sobre océanos presentado por el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC) de la Organización de Naciones Unidas (ONU), el nivel del mar podría aumentar, en promedio, hasta en un metro dentro de 80 años si es que no se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero.

En base a esto, se han elaborado diversos modelos y escenarios para cuantificar el posible grado de impacto del cambio climático y cómo éste afectará la relación agua dulce-agua salada en los acuíferos costeros.

Dichos modelos suelen cuantificar el avance de la intrusión salina considerando:

Escenarios de ascenso del nivel del mar.
Incremento en el consumo de agua.
Reducción en la recarga natural de los acuíferos producto de las sequías.

De acuerdo con las simulaciones matemáticas realizadas por Carretero el año 2012 en un acuífero costero en Buenos Aires, para una zona con bajas elevaciones topográficas y en un contexto de aumento del nivel del mar y en la demanda de agua, se cuantifica un avance de la intrusión salina de más de 200 metros, utilizando un modelo de carga hidráulica constante (figura).

Como resultado de la simulación se muestra que una de las principales consecuencias sería la degradación del recurso.

Gráfico muestra la penetración del mar en el continente a causa del aumento del nivel del mar por el cambio climático.

La importancia de una gestión eficaz

Para evitar este escenario que podría provocar el aumento del nivel del mar a causa del calentamiento climático, será necesario impulsar una gestión eficaz de los recursos hídricos.

Una gestión que incorpore una visión global del sistema hídrico, de modo que su asignación y aprovechamiento permitan garantizar la sostenibilidad, tanto las aguas superficiales como las subterráneas, a largo plazo.

¿Estamos preparados para afrontar el cambio?

Fuentes: Carretero et al., 2012; Ghyben y Herzberg, 1901; Carretero, 2012.

[:en]Groundwater is one of the main sources of freshwater for agriculture, domestic and industrial uses all over the world. However, this resource is in a critical situation due to its massive exploitation and the still uncertain consequences of climate change.

Nowadays there exists a wide consensus about the fact that climate change will have a main impact in water resources including groundwater and natural disasters related to water, like floods and droughts.

This impact could get even worse because of anthropic actions like the increase of groundwater pumping due to longer drought seasons.

Connection between climate change and saltwater intrusion

Sea level rise would be one of the most evident effects of climate change along with the prolongation of drought seasons in some areas.

Then, saltwater intrusion phenomena in coastal aquifers as a consequence of sea level rise, would be a major risk for coastal communities. It is because of this reason that the phenomena has been specially studied among the scientific community in the last years.

To better understand this, we must consider that coastal aquifers have a strong hydraulic bond with seawater. This bond sets a freshwater/saltwater interface of over 40 times the depth of freshwater upper bound over sea level.

Hence, If there is a landward encroachment of saltwater, freshwater volume in the aquifer will be reduced affecting the amount of freshwater supply.

The above, along with a sustained population and water demand increase, tend to raise groundwater vulnerability to saltwater intrusion.

Impact magnitude

According to an ocean’s report from the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) presented to the United Nations (UN), sea level could rise on average about one meter in 80 years if greenhouse gases emission do not reduce.

Based on this, there are several models and scenarios that had been made up to quantify the impact extent of climate change and how it will influence the boundary saltwater/freshwater in coastal aquifers.

Those models usually quantify saltwater lanward flow considering:

Sea level rise scenarios.
Increase of freshwater demand.
Natural aquifer’s recharge reduction due to drought seasons.

According to mathematical simulations made by Carretero in 2012 for a coastal aquifer located in Buenos Aires, in a smooth topographic zone with low elevations and in a sea level and water demand rising context, there is a quantification of saltwater landward flow of over 200 meters using a constant hydraulic charge model (figure 1). As a result, the simulation shows us that one of the main consequences would be the resource’s deterioration and decrease on the supply.

The importance of an effective management

To avoid this future scenario that could lead to a sea level rise as a cause of global warming it will be necessary to boost an efficient water resource management

This management should incorporate a global perspective of water systems in a way that their allocation and use guarantee surface water as much as groundwater sustainability in the long term.

Are we all ready to face this change?

Sources: Carretero et al., 2012; Ghyben and Herzberg, 1901; Carretero, 2012. [:zh]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.

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cambio climático hidrogeología intrusión salina

Qué es la intrusión salina en acuíferos costeros

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.

[:es]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.

[: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.

[:zh]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.

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