Las aguas
subterráneas próximas a la superficie tienen mucha importancia para los
ecosistemas terrestres al ayudar a mantener el caudal de los ríos o el suelo
húmedo en épocas de ausencia de lluvia, por citar dos ejemplos. A mayores, son
aspectos con incidencia en el clima. A pesar de su importancia, poco se sabía
de la distribución de la capa freática, franja que separa el suelo oxigenado,
próximo a la superficie del terreno, de los acuíferos.
Investigadores
de la Universidad Rutgers (New Jersey, EE UU) y de la Universidad de Santiago
de Compostela (USC) han desarrollado un mapa mundial de la profundidad
de estas aguas subterráneas que publica la revista Science. El
trabajo cubre incluso zonas sin datos “para así poder inferir patrones
espaciales y procesos a partir de un modelo hidrológico de aguas subterráneas
forzado por el clima, la topografía y el nivel del mar actuales”, señalan los
expertos.
Según sus
resultados, entre el 22 y el 32% de la superficie emergida global se encuentra
influida por una capa freática poco profunda, incluyendo aproximadamente el 15%
de zonas con agua superficial alimentada por las aguas subterráneas, y entre un
7 y un 17% de áreas con la capa freática accesible a las raíces de las plantas.
Estos datos
permiten afirmar, según Gonzalo Míguez, investigador de la USC, que la capa
freática es lo suficientemente poco profunda en una fracción significativa –de
entre el 22 y el 32%– de los continentes como para influir en los ecosistemas
terrestres directamente.
Cuando esta
capa es poco profunda interactúa de diversas maneras con las zonas
superficiales: proporcionando agua a ríos y lagos y manteniendo ecosistemas
acuáticos en períodos secos. Asimismo, impide el drenaje del terreno y crea las
condiciones de suelo saturado que caracterizan a los humedales, e incluso proporcionando
agua a las plantas para la fotosíntesis en condiciones de sequía.
Principales resultados
Los
resultados del modelo aplicado permiten observar una serie de patrones
espaciales a escala global, regional y local. En el primero caso, el nivel del
mar es dominante y un cinturón de zonas con aguas subterráneas someras rodea
los continentes, más ancho allí donde hay llanuras costeras.
En la escala
regional, la influencia del clima se manifiesta de manera que las regiones más
secas tienden a tener una capa freática más profunda que las húmedas.
A modo de
ejemplo, los investigadores señalan el caso de los desiertos destacándolos cómo
zonas donde, en general, no hay muchos lugares con aguas subterráneas someras.
También apuntan la influencia del terreno, ya que las zonas más llanas, con un
drenaje más lento, presentan grandes extensiones de humedales, como la zona de
la Amazonía central y otras zonas bajas de Sudamérica.
En el caso de
la escala más local, el estudio destaca que la topografía domina a la influencia
del clima y así, “debido al flujo del agua subterránea de las zonas altas a las
bajas, los valles tienden a presentar capas freáticas poco profundas, incluso
en zonas relativamente áridas o desiertos (oasis)”. En conjunto, el
investigador de la USC considera que los resultados sugieren que las aguas
subterráneas tienen “una extendida y estructurada influencia a escala global en
la hidrología y ecosistemas terrestres”.
La capa freática y el clima
Las
implicaciones de un mejor conocimiento en torno a la capa freática son
múltiples, de las cuales los investigadores han querido destacar su
incidencia en el clima.
Los humedales
son la fuente principal de metano en la atmósfera, uno de los gases de
invernadero más potentes. Además, cuando la energía del sol se concentra en la
evaporación de agua del suelo y en realizar la fotosíntesis no se invierte en
calentar el terreno y, por lo tanto, las temperaturas en la zona baja de la
atmósfera son menores.
En el
artículo se presentan observaciones de la profundidad de la capa freática de
1.603.781 pozos, a partir de archivos gubernamentales e información publicada
en la literatura científica. Existen datos abundantes de América del Norte y en
varios países europeos así como en Australia, pero muy escasa en relación a
Asia y especialmente de África.
Para cubrir
estas últimas zonas no observadas, los investigadores utilizaron un modelo
hidrológico de aguas subterráneas forzado por clima, el terreno y el nivel
actual del mar. El objetivo era obtener una imagen global a alta resolución (~1
km), sin tener en cuenta las complejidades geológicas locales, de la
profundidad de la capa freática en equilibrio con el clima, la topografía y el
nivel del mar, es decir, “en estado natural, sin intervención humana debida a
las extracciones para regadío u otros usos”, explica el docente de la USC.
El desarrollo
del modelo presentado en la revista Science es fruto de una larga y
estrecha colaboración entre la profesora Y. Fan y Gonzalo Míguez Macho, y han
contado con apoyo del Centro de Supercomputación de Galicia (Cesga).
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