Opinión

Factores naturales y antropogénicos que alteran ciclo hidrológico; el caso del Valle de San Luis Potosí

Factores naturales y antropogénicos que alteran ciclo hidrológico; el caso del Valle de San Luis Potosí

Factores naturales y antropogénicos que alteran ciclo hidrológico; el caso del Valle de San Luis Potosí

La Crónica de Hoy / La Crónica de Hoy

El ciclo hidrológico en el Valle de San Luis Potosí se ha modificado debido al cambio de uso de suelo. Los acuíferos han sido sobreexplotados y algunos ya han sido agotados; los más profundos, presentan problemas de abatimiento de sus niveles e inversión del flujo subterráneo.

La ciudad ha invadido las inmediaciones de la Sierra de San Miguelito (la cual está en proceso de volverse ANP), lo que ha impermeabilizado más el terreno y disminuido la infiltración. Durante el periodo de lluvias, las calles en estas áreas se convierten en verdaderas avenidas de agua.

El ciclo del agua o ciclo hidrológico, es el movimiento del agua en el planeta. Este movimiento es cíclico e inicia con el calentamiento del agua por la acción solar, es ascendente por evaporación y descendente; primero, por las precipitaciones de agua y nieve, después en forma de escorrentía superficial y flujo subterráneo. Se puede considerar que el ciclo hidrológico se inicia en los océanos y si consideramos que la Tierra es esencialmente un "sistema cerrado" como un todo, ni gana ni pierde agua.

Durante la evaporación, el agua pasa de estado líquido a estado gaseoso, transfiriéndose a la atmósfera. Con la transpiración, el agua pasa a través de las raíces hacia las hojas y a la atmósfera. La combinación de la evaporación y transpiración se llama evapotranspiración. El escurrimiento, es el proceso superficial por el cual el agua fluye por la superficie del terreno hacia los cauces y el mar. En la infiltración, el agua se transporta desde la superficie del terreno hacia las profundidades, hasta alcanzar la zona saturada. Una vez en el acuífero, el flujo subterráneo es muy lento.

En promedio el agua en la atmosfera se renueva cada 8 días, en los ríos cada 16 días, en los acuíferos puede tomar decenas, centenares o miles de años.

Los principales factores que afectan al ciclo del agua, pueden ser naturales o antropogénicos. Factores naturales, como la orografía, altura del territorio, el viento, la radiación solar que controla la temperatura y la presión, influyen en la humedad del aire; sin embargo, a nivel global, el factor más importante es el clima, cuando este cambia, puede traer grandes cambios en el ciclo del agua.

Ciclo hidrológico alterado por las actividades antropogénicas (Tomado de Vörösmarty et al., 2004).

El ciclo hidrológico no es estático, es dinámico y en condiciones naturales, sin la intervención del hombre, puede ser estable hasta por cientos o miles de años. A lo largo de la historia de la tierra, la dinámica del ciclo hidrológico ha ido cambiando de acuerdo a las condiciones climáticas.

En los periodos de glaciación, la masa de agua fue concentrada en los casquetes polares, bajaron la temperatura, la precipitación, el escurrimiento, la evaporación, la infiltración y el nivel del mar. En general, el movimiento del agua fue lento.

En los periodos de glaciación, hubo descenso de la temperatura, el movimiento del agua fue muy lento, las corrientes de agua fueron congeladas y la masa de agua fue concentrada en los casquetes polares.

Al terminar la glaciación, la dinámica del ciclo hidrológico se acelera (es decir hay mayor movimiento) debido al aumento de temperatura; aumentan las precipitaciones, la evaporación, hay mayor acumulación de agua en la atmosfera y se presentan las lluvias extremas, esto ocurre hasta encontrar nuevamente su equilibrio.

Con el calentamiento global, se tiene mayor movimiento de humedad en la atmosfera y el ciclo hidrológico es más dinámico.

Sin embargo, desde la aparición del hombre, el ciclo hidrológico cambió constantemente y con el desarrollo industrial de mediados del siglo XX, las alteraciones fueron de mayor impacto. Se incrementaron las escorrentías, inundaciones y sequías; así como, otros fenómenos y variables relacionados con el clima a nivel regional y mundial.

Cuando una actividad humana rompe el equilibrio de algún componente del ciclo hidrológico, provoca una reacción en cadena y el sistema trata de compensar el impacto para recuperar el equilibrio. Por ejemplo, con la deforestación y urbanización, la infiltración disminuye, lo que ocasiona que haya más escurrimiento superficial, generando inundaciones en algunas zonas donde no ocurría, causando, además, que la tierra fértil, sea arrastrada y aumente la erosión.

Tabla 1. Actividades antropogénicas como la deforestación, desencadenan otros procesos como la erosión y escurrimiento superficial.

La agricultura, fugas de drenaje y red potable, aumentan la evaporación, evapotranspiración, la infiltración y el volumen de agua en el subsuelo. La construcción de obras hidráulicas (las presas) pueden aumentar localmente la infiltración y la evaporación, pero en otras áreas (aguas abajo de la presa) disminuye el volumen de escurrimiento.

Obras como la construcción de presas provocan una mayor evaporación en el vaso de la presa; sin embargo, aguas abajo es escurrimiento es casi nulo hasta desaparecer.

La extracción del agua en acuíferos, disminuye el volumen de agua subterránea y afecta la circulación del flujo subterráneo en el subsuelo. Su extracción y uso, provoca que aumente el volumen de agua que se evapora a la atmósfera y el escurrimiento también se incremente.

El agua subterránea, también es una componente del ciclo hidrológico que puede ser influenciada por factores naturales (i.e. clima, geología, topografía, orografía, hidrogeología) o antropogénicos (i.e. manejo del recurso del acuífero, cambio de uso de suelo, obras hidráulicas, urbanización, deforestación).

A nivel mundial, existen varios ejemplos de agotamiento de acuíferos y México no es la excepción, como es el caso del acuífero del Valle de San Luis Potosí. Localizado en una zona árida y semiárida, tiene un régimen extracción intensiva, que es equivalente a la extracción de agua fósil, juvenil o connata, que se encuentra en el subsuelo y debido a que no tiene oportunidad de renovación en decenas, centenas o miles de años. La extracción intensiva de agua subterránea en condiciones que amenazan su uso sustentable, es conocida como minado de acuíferos.

La extracción intensiva del agua subterránea, aunado a las sequias, trae como consecuencia el agotamiento de los acuíferos y otros impactos al medio ambiente como es la subsidencia.El acuífero en el Valle de San Luis Potosí

En el Valle de San Luis Potosí, el ciclo hidrológico se ha modificado desde la fundación de la ciudad. Hasta antes de los asentamientos humanos, se ubicaban importantes cuerpos de agua superficiales en lo que hoy es el centro de la ciudad y por los arroyos provenientes de la Sierra de San Miguelito, corría agua. Con el pasar de los años, la ciudad fue creciendo y los cuerpos de agua superficiales desaparecieron. La Sierra de San Miguelito empezó a ser deforestada y con ello dio origen a la erosión del suelo, con este proceso hubo un incremento en el escurrimiento y disminución en la infiltración. También se construyeron 7 presas en la Sierra de San Miguelito, en la zona del vaso se incrementó la evaporación y los arroyos aguas debajo de las presas dejaron de circular agua durante gran parte del año. Con el crecimiento de la zona metropolitana, se redujo la infiltración en el valle, aumento el escurrimiento y la evaporación; además, los acuíferos han sido explotados y algunos se agotaron; los más profundos presentan problemas de abatimiento de sus niveles e inversión del flujo subterráneo. En las últimas décadas, la ciudad ha invadido las inmediaciones de la Sierra de San Miguelito, impermeabilizando aún más el terreno, por lo que, durante el periodo de lluvias, las calles en estas áreas se convierten en verdaderas avenidas de agua.

El desconocimiento de la dinámica del agua subterránea, genera graves problemas a los acuíferos, debido a que en ocasiones el agua que utilizamos se infiltró hace miles de años en condiciones climáticas diferentes a las actuales.

Por otro lado, su funcionamiento en distancias, puede ir de escalas con flujos locales a flujos regionales, lo cual resulta difícil de restaurar.

Los fenómenos climáticos extremos, como las inundaciones y las sequías, probablemente aumenten en intensidad y frecuencia. Se espera que el cambio climático muchos cuerpos de agua superficial desaparezcan (i.e. “Laguna” del Farallón en Veracruz, Presas Los Álamos y Ahuehuetitla en Hidalgo; así mismo, la calidad del agua se verá afectada.

En la División de Geociencias Aplicadas del IPICYT, los investigadores estudian los factores del ciclo hidrológico de manera multidisciplinaria, a fin de poder proponer medidas integrales para contar con el más importante líquido para los seres humanos.

*El Dr. José Alfredo Ramos Leal es Jefe de la División de Geociencias Aplicadas en el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, A.C. (IPICYT). Correo: jalfredo@ipicyt.edu.mx