4.6: Aguas subterráneas en regiones costeras

Hasta el momento nos hemos preocupado por las aguas subterráneas en zonas interiores bien alejadas de la costa. En las zonas costeras, ¿cuál es la interacción de las aguas subterráneas con el mar? Ya sabes que el agua dulce es menos densa que el agua salada, en un pequeño pero importante pocos por ciento. Entonces, donde las aguas subterráneas están en contacto con el agua de mar, las aguas subterráneas deberían tender a flotar sobre el agua de mar o elevarse a través de ella.

Quizás puedas obtener la imagen más clara considerando una isla pequeña, porosa y lluviosa en el océano (Figura 4-26). (Nantucket y Martha's Vineyard son buenos ejemplos, aunque los miembros de la Cámara de Comercio probablemente no apreciarían esa descripción). Supongamos que el fondo marino alrededor de la isla está saturado de agua de mar. Siempre que el fondo marino esté constituido por material poroso, esta es una excelente suposición. Entonces el cuerpo de agua dulce que constituye el agua subterránea debajo de la isla está en sí misma inundada por una capa aún más baja de agua de mar más densa. La nitidez del límite entre el agua subterránea y el agua de mar está determinada por la importancia relativa del flujo de agua subterránea, que mantiene la nitidez del límite, y la difusión de la sal del agua de mar al agua subterránea, lo que tiende a difuminar el límite. El límite emerge en el fondo marino a cierta distancia de la costa, y hacia tierra desde esa línea el agua subterránea fluye hacia el fondo marino y luego se eleva y se mezcla con el agua del océano.

Figura 4-26. Patrón de flujo de agua subterránea en una región costera.

¿Qué tan profundo es el límite entre el agua subterránea y el agua de mar bajo la isla? Eso depende de la elevación del nivel freático sobre el nivel del mar dentro de la isla. La profundidad del límite bajo el nivel del mar es aproximadamente 40 veces la altura del nivel freático sobre el nivel del mar, ya que la relación entre la densidad del agua del mar y la densidad del agua dulce es de aproximadamente 41/40. Es un simple problema de flotabilidad. Si estás confundido, piensa en flotar un globo lleno de agua dulce en una tina de agua de mar. La relación entre la profundidad sumergible y la altura emergente del globo se rige exactamente por el mismo principio.

Ahora suponga que perforaste un pozo en algún lugar de la isla. Al principio estás aprovechando solo agua dulce. Pero ahora hay que preocuparse por dos conos: no solo el cono de depresión que afecta el nivel freático, sino también un cono invertido que representa lo que podría llamarse la “extracción” de la superficie limítrofe entre el agua subterránea y el agua de mar (Figura 4-27). Si bombeas agua dulce fuera del pozo con tanta fuerza que el límite se dibuja hasta la base del pozo, comienzas a bombear agua de mar así como agua dulce del pozo. Este efecto se llama intrusión de agua salada. Las intrusiones de agua salada de este tipo son comunes en áreas costeras sustentadas por materiales porosos, como en Cape Cod y Long Island. El problema es reversible, pero sólo hay un remedio: reducir la tasa de bombeo.

Figura 4-27. Efecto del bombeo sobre la posición del límite salino fresco bajo una región costera.

LECTURAS

Easterbrook, D.J., 1999, Procesos superficiales y accidentes geográficos, Segunda Edición. Prentice Hall, 546 p. (Capítulo 7)