El Ciclo Hidrológico y las Aguas Subterráneas

El ciclo hidrológico transcurre de diversas formas: una parte del agua discurre como escorrentía superficial, otra se evapora, y una mayoría se filtra hacia las aguas subterráneas.

Aguas Subterráneas: Un Recurso Vital

Las aguas subterráneas representan aproximadamente el 30% del agua dulce del planeta. Sus aguas son esenciales para el consumo humano, constituyendo un tercio del abastecimiento total.

Circulación: Infiltración y Recarga

Una vez que el agua alcanza el suelo, su infiltración depende de varios factores:

• Litología: Influye a través de su permeabilidad.
• Topografía: Los terrenos con una pendiente marcada dificultan la infiltración.
• Tipo de vegetación: La vegetación intercepta parte del agua de precipitación, impidiendo que llegue al suelo.

Acumulación y Tránsito

Para que el agua pueda penetrar en el subsuelo y circular a través de él, se necesita que el sustrato sea poroso. El agua que se infiltra desciende por gravedad hasta que llega a una zona donde no puede continuar porque alcanza niveles impermeables. Por lo tanto, existen dos zonas:

• Una zona inferior saturada.
• Una zona superior no saturada o de aireación (vadosa).

En la zona de saturación, el agua rellena completamente los poros. El límite superior que la separa de la zona vadosa es el nivel freático, que fluctúa a lo largo del tiempo dependiendo de las precipitaciones y del balance entre la entrada y la salida de agua subterránea.

El Acuífero

Un acuífero es una formación geológica permeable que permite el almacenamiento y el tránsito de agua. El desplazamiento del agua por el acuífero varía en velocidad dependiendo de:

• Porosidad: Es el porcentaje de poros de una roca respecto a su volumen total.
• Permeabilidad o conductividad hidráulica: Mide el volumen de poros comunicados entre sí y, por tanto, la facilidad con la que el agua se transmite por el suelo.

Descarga

El agua mana de forma natural en distintas surgencias en las laderas y en los fondos de valle, donde el nivel freático intercepta la superficie.

Clasificaciones de los Acuíferos

Acuíferos Libres

Son aquellos que se encuentran en contacto directo con la zona no saturada o vadosa del suelo. Por lo tanto, el agua está a presión atmosférica, aumentando en profundidad a medida que incrementa el espesor saturado. La recarga se realiza, principalmente, por infiltración de la precipitación a través del suelo o por infiltración del agua de ríos o lagos.

Acuíferos Cautivos o Confinados

Son formaciones en las que el agua subterránea se halla encerrada entre dos capas impermeables, sometida a una presión superior a la atmosférica. La recarga procede principalmente de la lluvia, que se infiltra directamente a través de la zona en la que aflora la formación acuífera.

Las Aguas Subterráneas como Recurso

Su principal uso es el abastecimiento de las poblaciones, el consumo para regadío o su utilización en procesos industriales.

Captación y Explotación Sostenible

El agua es extraída mediante pozos. La perforación de pozos en acuíferos confinados produce un ascenso rápido del nivel de agua hasta que se estabiliza en una determinada posición, y el agua fluye entonces como un surtidor, en lo que se denomina pozo artesiano. El acceso es más complicado, no solo por la distancia, sino porque la roca es difícil de excavar. En los pozos, el agua subirá hasta el nivel que igualará la presión atmosférica, definiendo el nivel piezométrico. Cuando se perfora un pozo en un acuífero libre, el agua aparece al alcanzar el nivel freático.

Principales Usos

• Abastecimiento urbano.
• Usos agrarios y ganaderos, especialmente para regadío.
• Uso industrial.
• Uso recreativo.
• Uso ecológico y ambiental.

Problemas Asociados

• Sobreexplotación: Debida a la extracción excesiva de agua, que supera la recarga. Sus efectos incluyen la subsidencia del terreno, cambios en el funcionamiento acuífero-río y la degradación de la calidad del agua subterránea.
• Contaminación del agua subterránea: Generalmente debida a la actividad humana, ya que las fuentes de los contaminantes vienen de la superficie.
• Salinización: Ocurre si los acuíferos son demasiado ricos en sales disueltas o debido a la erosión de ciertas formaciones rocosas. La salinización también la produce el ser humano cuando bombea agua dulce en exceso, provocando que los campos agrícolas pierdan fertilidad.

Recursos Naturales: Renovables y No Renovables

Un recurso natural es un bien, una sustancia o un objeto presente en la naturaleza que es explotado para satisfacer las necesidades y deseos de la sociedad.

Tipos de Recursos Naturales

En función de su origen:

• Bióticos: Se obtienen de la biosfera, de los seres vivos. Incluyen los combustibles fósiles como el petróleo y el carbón.
• Abióticos: No derivan de un material orgánico. Son el agua, el aire y la mayoría de los recursos geológicos.

En función de su disponibilidad:

• Recursos Continuos: Están disponibles continuamente y sus cantidades no resultan sensiblemente afectadas por el consumo humano. Son fuentes de energía inagotables como la radiación solar, la energía de las olas, el viento o la energía geotérmica.
• Recursos Renovables: Pueden generarse mediante procesos naturales siempre que no se sobrepase su capacidad de regeneración, como los cultivos agrícolas, el agua y los bosques.
• Recursos No Renovables: Existen en cantidades finitas y no pueden regenerarse a una escala de tiempo humana. Incluyen los combustibles fósiles y los minerales.

Yacimientos y Recursos Minerales

Los recursos minerales son todas aquellas sustancias no vivas de origen natural y útiles para el ser humano, ya sean de origen orgánico o inorgánico: menas metálicas, combustibles fósiles y nucleares, minerales, rocas industriales y recursos hídricos. La mayoría de estos recursos requieren su extracción.

Yacimientos Minerales

En determinados lugares aparecen concentraciones especialmente altas de ciertos elementos químicos que dan lugar a yacimientos minerales. Son concentraciones naturales de uno o más minerales que surgen como consecuencia de procesos geológicos.

Explotación de Yacimientos

Existen muchos factores que determinan si un yacimiento es rentable económicamente:

• Cantidad de mineral suficiente para justificar los gastos de su extracción.
• La complejidad técnica de su extracción.
• La existencia o no de infraestructuras que faciliten la distribución.
• Aspectos medioambientales.
• La estabilidad social y económica del país en el que se encuentra dicho yacimiento.

Conceptos Vinculados a los Yacimientos

• Mena: Es el mineral cuya explotación presenta interés. El término se refiere a minerales metálicos y designa al mineral del que se extrae el elemento químico de interés (ej. cobre de la calcopirita, hierro de la siderita).
• Ganga: Son los minerales que acompañan a la mena, pero no poseen interés minero en el momento de la explotación.

Clasificación de los Recursos Minerales

Minerales Metálicos

De ellos se extrae el metal que contienen.

• Oro: Químicamente inerte, no se oxida ni sufre corrosión. Es un excelente conductor de calor y electricidad. También se usa en joyería. Se encuentra en estado nativo.
• Plata: Es un metal muy apreciado, se utiliza en joyería, medicina y diversas industrias. Se encuentra en estado nativo.
• Cobre: Es un metal blando, con una elevada conductividad eléctrica y facilidad para formar aleaciones. Es muy buen conductor del calor. Sus menas son sulfuros como la calcosina o calcopirita, y óxidos como la cuprita.
• Hierro: Es el metal por excelencia y el segundo más abundante en la corteza terrestre. Sus menas son la magnetita, goethita, siderita y hematites. El 98% del hierro se usa en formas procesadas como el acero.
• Aluminio: Es un metal ligero que se obtiene a partir de bauxitas. Por su resistencia a la corrosión y su ligereza se usa en la industria.
• Plomo: Es un metal muy utilizado, maleable y dúctil, pero tóxico para el hombre. Su mena principal es la galena.
• Cinc: Se usa en aleaciones y se obtiene de la blenda. Se utiliza en la industria automovilística y de tornillería.

Rocas y Minerales Industriales (No Metálicos)

• Áridos: Rocas y fragmentos de diversos tamaños (bloques, cantos, gravas, arenas, limos o arcillas). Se utilizan en la construcción.
• Conglomerantes: Cemento, yeso y cal. Se utilizan en la construcción.
• Productos cerámicos: Caolín y arcillas para fabricar baldosas, ladrillos y tejas.
• Rocas de construcción: Basálticas y graníticas, carbónicas como la caliza o el mármol, y la pizarra.
• Vidrio: Proviene mayoritariamente del cuarzo.

Piedras Preciosas y Semipreciosas

• Preciosas: Diamante, esmeralda y zafiro.
• Semipreciosas: Ágata, jaspe y ópalo.

Recursos Hídricos

Son los recursos provenientes de la hidrosfera.

Recursos Energéticos

Son aquellos que se utilizan como fuente de energía.

• Carbón: Combustible fósil. En función de su riqueza en carbono tendrá mayor o menor poder calorífico. En España, se encuentra principalmente en Asturias y León.
• Hidrocarburos: Procedentes de la extracción petrolífera, incluido el gas natural. España es deficitaria en este recurso.
• Uranio: Combustible nuclear para producir electricidad. Se obtiene de la pechblenda.

Constituciones Geológicas en España

Los relieves de España presentan signos de deformaciones como pliegues y fracturas, causados por la orogenia varisca y la orogenia alpina.

División Litológica

• Región silícea: Localizada en la parte occidental de la península, está formada por granitos, pizarras, gneises y cuarcitas.
• Región calcárea: Ocupa la mitad este peninsular, con calizas, dolomías y conglomerados.
• Región arcillosa: Contiene los materiales más modernos, del Cenozoico, que rellenan las depresiones y las cuencas. Está formada por conglomerados, arcillas, areniscas y margas.
• Región canaria: De origen volcánico, con rocas formadas por coladas y piroclastos.

Principales Dominios Geológicos

• El Macizo Ibérico: Ocupa la mitad occidental y la mayor parte de la península, con materiales precámbricos y paleozoicos afectados por la orogenia varisca. Es la zona más antigua (región silícea).
• Las cuencas del Cenozoico: Materiales del Mesozoico y del Cenozoico que se depositaron en las depresiones interiores. Son de origen continental y marino, afectados por la orogenia alpina (región arcillosa).
• Islas Canarias: El origen del archipiélago canario se explica con tres hipótesis, siendo la más aceptada la de un punto caliente. Su actividad volcánica se inició en el Mioceno y se ha prolongado hasta la actualidad.