Un equipo de investigadores de la Universidad de Princeton y la Universidad de Arizona ha llevado a cabo un estudio pionero que simula el flujo de aguas subterráneas a escala continental en los Estados Unidos. Publicado recientemente en la revista Nature Water, este trabajo, que ha requerido tres años de investigación, revela el intrincado camino que sigue cada gota de lluvia o nieve derretida antes de volver a emerger en los ríos y arroyos. La simulación ofrece una visión detallada de cómo el agua se desplaza desde la superficie terrestre hacia profundidades significativas, para luego regresar a la superficie, a veces a más de 160 kilómetros de distancia, después de haber permanecido entre 10 y 100,000 años en el subsuelo.
Descubrimientos sobre el flujo subterráneo
Los hallazgos de este estudio son particularmente impactantes, ya que sugieren que más de la mitad del agua presente en los ríos y arroyos proviene de acuíferos que se creían demasiado profundos para tener conexión con estos cuerpos de agua. La investigación abarca más de 3 millones de millas cuadradas (aproximadamente 7.85 millones de kilómetros cuadrados), incluyendo partes de Canadá y México, y establece que el agua subterránea puede viajar grandes distancias antes de ser liberada como flujo superficial.
Reed Maxwell, profesor de Ingeniería y Ciencias Aplicadas en Princeton, junto con Chen Yang y Laura Condon, ha dirigido este esfuerzo colaborativo. Uno de los hallazgos más significativos es que el agua subterránea puede fluir cientos de kilómetros, especialmente en regiones donde las montañas se encuentran con las llanuras. Por ejemplo, se descubrió un flujo de agua subterránea que se extiende 238 kilómetros a lo largo de la base de las Montañas Rocosas.
Las implicaciones de estos descubrimientos son profundas. El agua subterránea representa el 99% del agua dulce no congelada del planeta y es vital para el suministro de agua potable de 145 millones de estadounidenses. Además, juega un papel crucial en la agricultura, irrigando el 60% de la producción agrícola mundial. Sin embargo, la sobreexplotación de este recurso es alarmante, y el estudio proporciona nuevas herramientas para modelar y gestionar este vital recurso hídrico.
Maxwell ha subrayado que las interconexiones entre las cuencas hidrográficas no solo son fundamentales para el flujo de los ríos, sino que también afectan la persistencia de contaminantes en el agua subterránea. Contaminantes comunes como los nitratos y los compuestos perfluorados (PFAS) pueden viajar largas distancias antes de llegar a los ríos, complicando su gestión y aumentando su durabilidad en el medio ambiente.
El estudio también indica que el agua subterránea de acuíferos muy profundos, a 10-100 metros de la superficie, contribuye significativamente al flujo de los ríos. Este fenómeno es más pronunciado en áreas con pendientes pronunciadas, como las Montañas Rocosas y los Apalaches, donde las aguas subterráneas de gran profundidad son fundamentales para el flujo base en un 56% de las subcuencas analizadas.
