1.8: Suministro de agua
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Ya hemos discutido nuestro suministro de agua en varios capítulos. Recuerde, las dos principales fuentes de suministro para su uso son los suministros de agua superficial y los suministros de agua subterránea. Y, como verán en el Capítulo 10 existen otras fuentes de agua que se utilizan para complementar estas dos fuentes principales. Si recuerdas, el agua superficial recibe su suministro de precipitaciones en forma de lluvia, aguanieve, nieve, etc. El aire cálido húmedo se eleva y se condensa en pendientes ascendentes. En la costa oeste, la lluvia cae principalmente en las montañas orientadas hacia el oeste y a medida que cae el aire seco se produce un efecto de sombra de lluvia en las laderas orientadas al este. Gran parte de esta precipitación corre hacia arroyos, ríos y lagos. La evaporación ocurre condensando el agua de nuevo a la atmósfera. Parte de ella se perfila en el suelo y se convierte en agua subterránea. Las raíces de las plantas también toman algo de agua y se produce la transpiración. El proceso de transpiración del agua y evaporación de nuevo a la atmósfera se conoce como evapotranspiración. Cuando ocurre la precipitación se continúa todo el ciclo. Este ciclo se conoce como el ciclo hidrológico.
La mayor parte del agua en la tierra es agua salada. De hecho 97% del agua de la tierra es agua de mar y sólo 3% es agua dulce. Esto significa que de toda el agua del planeta, obtenemos nuestra agua dulce del 3% de ella. La historia continúa. Aproximadamente 69% de toda el agua dulce está en forma de glaciares y capas de hielo. El agua subterránea es aproximadamente del 30% y el agua superficial es inferior al 1%. Esto es bastante sorprendente considerando que gran parte del agua que usamos todos los días proviene de una fracción del agua dulce en la tierra. La gran mayoría de esta pequeña fracción se encuentra en lagos. Algunos de estos lagos son naturales y otros son embalses de almacenamiento artificiales detrás de presas. Gran parte del agua que abastece a California se encuentra en estos depósitos de almacenamiento “artificiales” a medida que el agua se mueve a través de varios sistemas de acueductos.
Aguas superficiales de California
El diverso clima y geografía de California presenta una situación interesante en lo que respecta al suministro de agua. Aproximadamente 2/3 de la precipitación del estado ocurre en el 1/3 superior del estado, mientras que 2/3 del uso ocurre en el 1/3 inferior del estado. En otras palabras, el agua se usa más en zonas donde no cae naturalmente del cielo. Por lo tanto, los suministros de agua superficial son sondeados miles de millas a través de California. Existen 6 sistemas principales de acueductos que proporcionan agua superficial en todo el estado. Incluyen:
- Proyecto Estatal de Agua
- Acueducto de L.A.
- Proyecto Río Colorado
- Acueducto Hetch Hetchy
- Acueducto Mokelumne
Estos sistemas de acueductos se originan en la parte central a norte del estado y son operados por una variedad de agencias.
Proyecto Estatal de Agua
El Proyecto de Agua del Estado de California (SWP) se origina en los afluentes del lago Oroville, al norte de Sacramento. Corre una distancia aproximada de 600 millas e incluye veintinueve (29) presas o embalses de almacenamiento, dieciocho (18) plantas de bombeo y cinco (5) centrales hidroeléctricas. Pasa por el Delta de la Bahía de California. El Delta de la Bahía es uno de los sistemas de suministro de agua más grandes y complejos del país y es conocido por su productividad agrícola, diversidad ecológica y complejidad. El SWP también incluye el elevador de agua más grande del mundo. La planta de bombeo de Edmonston en la base de las montañas Tehachapi bombea (levanta) agua a 2,000 pies sobre esta cordillera. Más de 2/3 de los californianos reciben agua a través del SWP. El Departamento de Recursos Hídricos de California (DWR) opera el Proyecto Estatal de Agua.
Acueducto de Los Ángeles
En contraste, el Acueducto de Los Ángeles es propiedad y está operado por el Departamento de Agua y Energía de Los Ángeles. A principios del siglo XX, William Mulholland y Fred Eaton viajaron hacia el norte para encontrar fuentes adicionales de abastecimiento para Los Ángeles. Lo que descubrieron fue el Valle de Owen, que tenía más agua de la que la zona sabía con qué hacer. Construyeron un acueducto aproximadamente a 223 millas del Valle desviando el agua hacia Los Ángeles. Lo único de este sistema de acueductos es que fluye completamente por gravedad. El libro y película titulado Cadillac Desert documenta la vasta empresa de William Mulholland.
Acueducto del Río Colorado
El acueducto del río Colorado comienza en la presa Parker a lo largo del río Colorado y viaja aproximadamente 242 millas al oeste hasta California. Hay dos (2) embalses de almacenamiento en el camino y cinco (5) estaciones de bombeo para atravesar el desierto. El Distrito Metropolitano del Agua del Sur de California tiene los derechos de agua prioritarios en el Acueducto del Río Colorado.
Agua subterránea
Los acuíferos subterráneos contienen una gran cantidad de agua. Los poros en el suelo y las fracturas en las formaciones rocosas contienen millones de galones de agua debajo de la superficie terrestre. A medida que cae lluvia y la nieve se derrite, los ríos se llenan de agua y recargan estas cuencas subterráneas de almacenamiento. Existen tres (3) tipos principales de acuíferos, cada uno con características geológicas únicas. Un acuífero no confinado puede ser muy poco profundo, alrededor de 20 pies por debajo de la superficie terrestre hasta varios cientos de pies de profundidad. Estos acuíferos suelen estar hechos de depósitos de aluvión consistentes en materiales porosos que contienen agua de arena y grava. Estos acuíferos son capaces de producir grandes cantidades de agua y depender de la recarga anual para mantenerlos llenos de agua. Debajo de acuíferos no confinados hay acuíferos confinados. Estos acuíferos están separados por una capa impermeable de suelo (comúnmente arcilloso) con arena porosa y grava debajo de la arcilla. Esta capa impermeable actúa como barrera entre los sedimentos del suelo arriba actuando como escudo protector. Los acuíferos confinados son menos susceptibles a la contaminación superficial debido a esta capa impermeable. Los acuíferos rocosos fracturados no son muy comunes, pero pueden existir en regiones montañosas donde hay grietas o fisuras en la roca subyacente. El agua de la precipitación puede entonces entrar en las grietas y puede ser retirada por pozos. La mayoría de los pozos requieren una bomba y un motor para llevar el agua desde debajo del suelo a la superficie. Sin embargo, donde las zonas de recarga son más altas que la elevación, el agua puede fluir sin ninguna ayuda. A estos tipos de acuíferos se les conoce como artesianos.
La banca de agua subterránea o el almacenamiento y recuperación de acuíferos (ASR) se está volviendo cada vez más popular, especialmente en áreas propensas a sufrir sequía. El agua se puede bombear a un acuífero a través de pozos de inyección o extenderse a través de acres de tierra permitiendo que el agua se filtre en el acuífero. Este tipo de almacenamiento de agua a menudo se realiza utilizando suministros superficiales cuando el agua es abundante. En lugar de permitir que el agua superficial fluya hacia el océano, se puede desviar hacia un “banco” de almacenamiento subterráneo.
¿Qué es el agua?
Al hablar sobre el agua, a veces solemos pasar por alto las cualidades únicas de este recurso vital. El agua está compuesta por tres (3) átomos. Hay dos (2) átomos de hidrógeno unidos a un (1) átomo de oxígeno. La unión de estos átomos para formar una molécula de agua es lo que realmente le da al agua sus increíbles características. Una molécula de agua es un compuesto polar, lo que significa que tiene los enlaces de iones de hidrógeno en ángulo lejos del átomo de oxígeno. El átomo de oxígeno tiene afinidad por iones cargados positivamente mientras que los átomos de hidrógeno atraen iones cargados negativamente. Esta polaridad permite que el agua se una con una variedad de compuestos haciendo del agua un solvente “universal”. El agua se encuentra en tres fases diferentes: líquida, sólida y gaseosa.
La capacidad del agua para atraer otras moléculas de agua se llama cohesión. Esta característica crea tensión superficial del agua. Un experimento sencillo para ver la tensión superficial en acción es hacer flotar un clip sobre el agua. Llena un vaso y coloca suavemente un clip sobre el agua. La tensión superficial entre los enlaces de moléculas de agua permite que el clip flote. La adhesión es la capacidad del agua para atraer otras moléculas. Esta atracción hacia otras moléculas se puede ver por el menisco en un cilindro. El agua se adhiere a los lados del cilindro haciendo que se “deslice” hacia arriba por los lados. Algunas sustancias no son atraídas por las moléculas de agua impidiendo que se disuelvan en el agua. Por ejemplo, las grasas y aceites se consideran hidrófobos porque no se disuelven en agua. Por el contrario, las sustancias hidrófilas como sales y azúcares se disuelven con bastante facilidad en el agua.
Derechos de Agua
¿Todos tienen derecho al agua? Bueno, en la superficie esto parece una respuesta fácil. Toda persona debe tener derecho a un agua segura, limpia y asequible. Sin embargo, no siempre es así. Las leyes de derechos de agua son muy complejas y simplemente afirmar que todos tienen derecho a acceder a beber no siempre es suficiente. Por lo general, en las ciudades altamente pobladas, el “derecho” al agua no es un gran problema. Sin embargo, acceder a un suministro seguro, limpio y confiable en las zonas rurales no siempre es posible, y mucho menos factible. En 2012, California promulgó el Proyecto de Ley 685 de la Asamblea que establece una política estatal de que todo californiano tiene el derecho humano al agua potable segura, limpia, asequible y accesible. Esto suena genial, pero hacer de esto una realidad es muy difícil de lograr, especialmente en zonas muy rurales donde no existe la infraestructura para proveer el agua. ¿Quién realmente “posee” el agua que usamos todos los días?
Los derechos de agua están en manos de diversas entidades privadas y públicas. Los agricultores individuales pueden poseer derechos de agua, así como grandes municipios. Los derechos de agua son comúnmente derechos basados en la tierra. Los derechos pueden asignarse en base a la propiedad o posesión de la tierra. Otro tipo de derecho al agua se denomina derechos “ribereños”. Este tipo de derecho basado en tierra otorga al propietario de terrenos adyacentes a la orilla de un cuerpo de agua el derecho al agua que fluye junto a su propiedad. Los derechos de agua también pueden basarse en el uso. Los derechos basados en el uso otorgan al usuario ciertos derechos en función de la cantidad de agua utilizada anteriormente. Se da uso para ciertos usos beneficiosos. Esto también puede ser para municipios que atienden a cierta población. La mayoría de los derechos de agua están asociados con el suministro de agua superficial El agua subterránea a menudo se deja en manos de las personas que poseen pozos de agua subterránea y bombean agua fuera del sistema acuífero subyacente. En ocasiones esto puede ser polémico si se considera que una entidad está bombeando más agua de la que otras consideran apropiada para el área y/o uso. Este tipo de contención puede resultar en algo llamado adjudicación. La adjudicación es un proceso legal para determinar quién tiene un derecho válido al agua y qué cantidad de ella puede ser utilizada por cada entidad.