LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Transcripción

1 Proyecto para la Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible del Sistema Acuífero Guaraní Fondo Guaraní de la Ciudadanía Fondo Guaraní de la Ciudadanía Por qué proteger al Sistema Acuífero Guaraní? LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Ofelia Tujchneider Marta Paris Marcela Perez Mónica D Elia Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas Universidad Nacional del Litoral Centro de Protección a la Naturaleza Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Concordia I

2 Equipo del Proyecto para la Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible del Sistema Acuífero Guaraní Responsables Nacionales Por Argentina Por Brasil Por Paraguay Por Uruguay Coordinadores Nacionales Argentina Brasil Paraguay Uruguay Representantes de OEA Representantes de Banco Mundial Integrantes de la Secretaría General Secretario General Coordinador Técnico Coordinador Técnico Coordinador Comunicación Asistente Técnico Asistente Técnico Administración Auxiliar Administrativa Informática Secretaria Bilingüe Fabián López João Bosco Senra Alfredo Molinas Víctor Rossi Miguel Angel Giraut Julio Thadeu Kettelhut Elena Benítez Alejandro Arcelus Jorge Rucks Pablo González Abel Mejía Samuel Taffesse Luiz Amore Jorge Santa Cruz Daniel García Segredo (Gerente de Servicio) Roberto Montes Griselda Castagnino Alberto Manganelli Luis Reolón Alejandra Griotti Gabriel Menini Mariángel Valdés II Facilitadotes Proyectos Pilotos Concordia - Salto Rivera Santana Itapúa Ribeirao Preto Enrique Massa Segui Achylles Bassedas Alicia Eisenkölbl Heraldo Campos

3 La ejecución del Proyecto para la Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible del Sistema Acuífero Guaraní es posible gracias al acuerdo de cooperación alcanzado entre los gobiernos de Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay, el aporte financiero del Global Environment Facility (GEF) y otros donantes, y la cooperación técnica y financiera del Banco Mundial que es la agencia implementadora de los Fondos GEF y la Secretaría General de la Organización de Estados Americanos (SG/OEA) en su condición de agencia ejecutora regional. El proyecto Por qué proteger al Sistema Acuífero Guaraní? fue realizado en el marco del Proyecto Acuífero Guaraní y con el apoyo económico previsto en el Fondo Guaraní de la Ciudadanía destinado a promover actividades de difusión, educación ambiental y comunicación acerca de la temática de los recursos hídricos, las aguas subterráneas y el Proyecto para la Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible del Sistema Acuífero Guaraní (PSAG). Las Instituciones Participantes son: Institución Titular de Aplicación Centro de Protección a la Naturaleza (CeProNat) Pasaje Rudesindo Martínez (3000) Santa Fe, Argentina Tel: (54) (342) cpnat@unl.edu.ar Instituciones Asociadas Universidad Nacional del Litoral (UNL). Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas (FICH) Casilla de Correo 217. (3000) Santa Fe. Argentina Tel: (54) (342) / 5233 / 246. Fax: (54) (342) fich@fich.unl.edu.ar. Sitio web: Universidad Tecnológica Nacional (UTN). Facultad Regional Concordia Salta 277. (E3200EKE) Concordia, Entre Ríos, Argentina Tel: (54) (345) extension@frcon.utn.edu.ar. Sitio web: La elaboración del material fue realizado por Ofelia Tujchneider, Marta Paris, Marcela Perez y Mónica D Elia, FICH - UNL. Los resultados, interpretaciones y conclusiones expresadas en este documento son responsabilidad de los autores y no necesariamente reflejan los puntos de vista de la OEA, otras instituciones cooperantes, ni de los países en él presentados. Fuente de Imagen de Tapa: III

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5 ÍNDICE Prólogos Dedicatoria VII XV CONTENIDOS El agua en la naturaleza El agua como recurso natural renovable? Aguas subterráneas y acuíferos Cómo estudiamos las aguas subterráneas? El agua subterránea, su importancia como recurso Cómo se contaminan las aguas subterráneas? Sistema Acuífero Guaraní Gestión Integrada de los Recursos Hídricos Referencias Glosario Abreviaturas y unidades V

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7 PRÓLOGOS Esta publicación es parte de las actividades que el Centro de Protección de la Naturaleza, asociado con la Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas de la Universidad Nacional del Litoral y la Unidad Académica Concordia de la Universidad Tecnológica Nacional, están desarrollando en el marco del Proyecto para la Protección del Sistema Acuífero Guaraní (SAG), con recursos del Fondo Guaraní de la Ciudadanía. Por qué proteger al Sistema Acuífero Guaraní?, tal el nombre de este proyecto, tiene por objetivos generales facilitar recursos y metodologías para concientizar a la ciudadanía acerca de la necesidad de encarar la gestión y protección del SAG, y desarrollar e implementar estrategias de educación ambiental particularizadas en el Área Piloto Concordia-Salto. Como objetivos específicos el proyecto se propone la transferencia de conocimientos científicamente validados sobre las aguas subterráneas, el SAG y el Proyecto para la Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible del Sistema Acuífero Guaraní a educadores, capacitadores, comunicadores, decisores y grupos interesados, para que mediante un efecto multiplicativo la comunidad pueda: adquirir plena conciencia de la temática -mediante la aplicación de las estrategias de enseñanza desarrolladas en el marco de este proyecto-; acceder a conocimientos referidos a la temática ambiental, en relación a la gestión de los recursos hídricos subterráneos dentro del contexto de los recursos naturales; desarrollar habilidades de observación y comprensión del medio ambiente local y su gestión ambiental sustentable; participar activamente en la implementación de soluciones a problemas reales relacionados al manejo del SAG, especialmente en el Área Piloto Concordia - Salto; impulsar e integrar una red de educadores ambientales y de organizaciones gubernamentales y no-gubernamentales, comprometida con la preservación del SAG y el desarrollo sustentable de la región y multiplicar el material didáctico y de divulgación referido a la temática. La Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas, trabajando en forma conjunta con otras instituciones interesadas por el tema -el Centro de Protección a la Naturaleza y la Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Concordiacumple así una de sus misiones fundamentales como ámbito educativo. Esto es, llevar al conjunto de la sociedad los saberes y conocimientos que esta Casa de Estudios desarrolla, integrando el mundo académico al contexto de la comunidad que le da razón y fundamento. Silvia Wolansky Mario Schreider Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas (FICH) Universidad Nacional del Litoral (UNL) VII

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9 Uno de los problemas críticos considerados en la agenda ambiental global es el de uso sustentable del Recurso Agua. Existe un consenso internacional que el recurso agua se perfila cada vez con mayor fuerza como un pilar estratégico para los Estados y sin lugar a dudas su importancia económica creciente parece mostrar que en un futuro no muy lejano, generará una restricción severa para la calidad de vida de los habitantes de cada país. El sistema acuífero Guaraní es una de las reservas de agua subterránea más grandes del mundo, su gestión sustentable, ejercida de manera integrada entre Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay, resulta imprescindible para asegurar un aprovechamiento adecuado en el presente y garantizar la disponibilidad del recurso en el futuro. El material que se presenta en esta ocasión servirá de base para que los habitantes de la Región Salto Concordia tomen conocimiento de los criterios de protección ambiental y manejo sostenible que deberían aplicarse al Sistema Acuífero Guaraní. La situación determinada por el manejo actual del acuífero Guaraní en el área genera la necesidad de pasar de un escenario actual, caracterizado por la gestión unilateral del recurso, con un mínimo de organización, hacia un escenario futuro caracterizado por la gestión compartida del recurso entre los países y con un nivel de conocimiento y organización tales que abran el camino hacia un manejo sustentable del SAG. Es imprescindible por lo tanto, construir políticas, mecanismos e instrumentos que permitan promover y mejorar la gestión sostenible y coordinada de las aguas del acuífero, de tal manera que se aproveche en mayor medida su considerable potencial, sin dejar de propiciar la mitigación o solución a los problemas ambientales de mayor relevancia, particularmente aquellos con repercusiones transfronterizas, que amenazan sus aguas y entorno, así como la atención de los conflictos locales derivados de su uso. En tal sentido, desde sus orígenes la Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Concordia mantiene en sus políticas activas un firme compromiso social y ambiental, dentro de las cuales se encuentra la divulgación de saberes relacionados al Sistema Acuífero Guaraní, con especial énfasis en las nuevas generaciones. Ing. Eduardo A. Zamanillo Ing. Juan de Dios F. Mac Dougall UTN - Facultad Regional Concordia IX

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11 Por qué proteger las aguas subterráneas? Cómo podríamos proteger algo que no vemos pero sí usamos en nuestra vida cotidiana? Sólo involucrándonos para conocerlas en el marco de un contexto sociohistórico-político, obtendríamos una visión real y acabada de la situación. Porque la única manera de defender algo es conociéndolo y porque todo lo que hacemos, repercute en nuestro futuro. En zonas como las del litoral argentino, estamos rodeados de agua y por ello creyendo que es gratuita, se la despilfarra o no se la cuida lo suficiente. El agua tiene un valor, pero antes que un valor económico, por ser imprescindible para la vida, no sólo como agua potable una pequeñísima porción, en realidad- sino también por estar presente en todos los procesos que aseguran y mantienen a todos los seres vivos del planeta. Y es que la vida no puede mensurarse, no puede medirse, no puede pesarse... Pero el agua no es sólo lo visible. Así como la mayoría de nuestro cuerpo es agua y sólo la vemos en la transpiración, en la saliva y en la orina, todo lo que existe y se produce tiene agua oculta en su interior: una mosca, un puma, un lapacho, un kilogramo de tomates, una tonelada de acero, un jamón de cerdo, un quintal de cereales, un contenedor con materiales de construcción, etc., llevan implícitos grandes volúmenes de agua para producirlos y otros tantos para tratar sus residuos. Es así como el agua se ha convertido en material estratégico en el contexto político y ambiental actual, como lo son el petróleo, los bosques, las tierras para producción, desarrollos intelectuales y patentes y algunos minerales. Las últimas reuniones de organismos internacionales concernientes al agua potable, dan cuenta de su posible agotamiento a futuro. Como solución, proponen la implementación de acciones conjuntas entre el capital privado y público. Los hacedores de la política internacional insisten y se equivocan al querer asignarle rentabilidad al acceso y consumo del agua necesaria para la vida humana. Justamente, son tan numerosos los beneficios cuando la población accede al agua sin despilfarrarla, que todo comentario sobra y los argumentos económicos más allá de los costos normales de produccióncarecen de sustento. Hace unos años, los modelos desarrollistas mostraban al agua como recurso económico, entendiendo que todo bien común, todo bien natural, es susceptible de convertirse en algo que está para ser usado por otro o por otros que quieran explotarlo. El fracaso de esas políticas generó un nuevo discurso para convertir el agua en objeto, en algo que puede ser mensurable, y que por ende puede valorarse y puede convertirse en mercancía para ser vendida sólo a quien pueda pagarla. La realidad se encargó de demostrar lo limitado de ese XI

12 XII concepto. Incorporarla al vasto universo de los derechos humanos significó un cambio en los modelos, puesto que todos los seres humanos tenemos derecho al agua en todas sus versiones pero, especialmente, en aquella que sirve para mejorar nuestra calidad de vida. Pero así como existen derechos, co-existe además la obligación de no contaminarla ni despilfarrarla. Si bien es sabido que las actividades productivas primarias son las mayores consumidoras de agua dulce en el mundo, el uso y abuso del agua más resulta perceptible en el hábitat artificial creado por la humanidad: las ciudades. En Argentina, con una población mayoritariamente urbana, se derrocha el agua en actividades superfluas, elevando el consumo de energía, agua y esfuerzo humano para que todo termine impactando de manera negativa en los cursos de aguas superficiales y acuíferos. Se trata sólo de un problema de mayor población o de consumos diferenciales? Las actividades primarias siempre fueron altamente deficitarias en un uso y tratamiento correcto del agua pero algunas industrias incluso el turismo- insertas en este modelo de producción y consumo, devoran enormes cantidades de agua para manufacturar sus productos, sin considerar los aportes de aguas residuales al ambiente. El planeta nunca fue el mismo en términos geológicos, pero en términos humanos, de civilización e historia, parecería haber cambiado. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) es muy claro al respecto: el planeta puede estar calentándose naturalmente tampoco sería la primera vez ni la última- pero esta situación se ha agravado por el efecto de la industrialización y el consumo de combustibles fósiles que han impactado de manera negativa en el clima, con la consecuente modificación, entre otras cosas, de la distribución geográfica y monto de las lluvias. El acceso al agua puede convertirse en un elemento que marque diferencias en la sociedad humana: convertir agua de mar en agua potable, por ejemplo, es un lujo que sólo muy pocos países pueden darse pero se transforma en un factor diferencial cuando se brinda en forma limitada a una parte de la población mientras, por otro lado, se riegan campos de golf. Bajo nuestra visión de la problemática ambiental, y bajo una concepción pacifista, las toneladas de acero que usa agua de buena calidad para su producción- destinadas a armamentos y demás implementos bélicos, sólo significan desviar y destruir recursos útiles a actividades que limitan el desarrollo y el crecimiento de las comunidades humanas. En esta trama compleja, donde convergen ideas, acciones, políticas, buenas y malas intenciones, se encuentra inserto el Sistema Acuífero Guaraní (SAG), con distintos aprovechamientos en Brasil, Argentina, Paraguay y Uruguay. Este acuífero transfronterizo, propiedad indiscutible de las naciones por donde discurre, está en explotación aún cuando quedan muchos puntos a resolver: cuál es su verdadera extensión?, dónde y cómo se produce la recarga?, cuánta agua se puede extraer en forma sustentable?, cuáles son sus características en término de calidad del agua y salinidad?. Estas preguntas requieren de respuestas, que los científicos ya están investigando y descubriendo día a día. Sin embargo, este inmenso reservorio de agua subterránea se está usando sin criterios de sustentabilidad y sin establecer aún normativas comunes y consensuadas por todos los países.

13 Qué esperamos con estos textos que hoy llegan a sus manos?. Muy simple: sumar cada vez más personas a la lucha global por la defensa de nuestros bienes comunes. Entendemos que, ya sea por escasez o por aplicación de políticas equivocadas, la sociedad toda - gobiernos y ciudadanos-, deben velar por el cuidado y explotación sustentable de los recursos naturales. Avanzar en el conocimiento es el primer escalón, pero no es suficiente: debemos aprender a gestionar de manera integrada, cooperativa y solidaria, nuestros recursos hídricos superficiales y subterráneos, en un verdadero ejercicio de democracia participativa, donde cada vez más las organizaciones no gubernamentales asuman el rol de actores y no de simples testigos. Luis Carreras - Silvia Fratoni Centro de Protección a la Naturaleza CEPRONAT XIII

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15 DEDICATORIA En homenaje a Mario Felipe FILI, uno de los principales y más esforzados precursos de las investigaciones de este inmenso reservorio. Lamentablemente, en el año 2000, durante el transcurso de la preparación del Proyecto para la Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible del Sistema Acuífero Guaraní sobrevino su prematuro fallecimiento XV

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17 EL AGUA EN LA NATURALEZA Ciertamente cuando se habla del agua en la naturaleza se piensa en los grandes ríos, el mar, los océanos, la nieve, la lluvia y hasta en las nubes. Y por qué no?. Esto es enteramente correcto. Pero el agua está presente en muchos otros lugares, aún en los más invisibles a nuestros ojos o tal vez los más impensados: en nuestro cuerpo y en el de otros seres vivos-, en nuestra casa (el agua que bebemos, que usamos para bañarnos, para regar las plantas, para limpiar, etc.), en el suelo, en las industrias, en el campo, en la escuela, en la pileta del club, etc. El agua está presente en muchas de las actividades productivas (ganadería, agricultura, industrias, etc.) y también como componente indispensable del equilibrio de los ecosistemas. 1

18 Tal vez muchas veces nos hemos encontrado con la leyenda: Cuidemos el Agua El agua es fuente de vida. No la derroche y posiblemente no alcanzamos a dimensionar la importancia de estos mensajes. Sucede que sin agua los seres humanos, las plantas, los animales, no podríamos vivir. Cerca de un 80% de nuestro propio cuerpo es agua, que por transpiración, orina, defecación se pierde y necesitamos reponer ingiriéndola en bebidas y alimentos. Reducir a la mitad el porcentaje de personas que carecen de acceso al agua potable es una de los Objetivos de Desarrollo del Milenio de las Naciones Unidas....Qué son las Naciones Unidas (Organización de las Naciones Unidas ONU) y cuáles son los Objetivos de Desarrollo del Milenio (o Metas del Milenio) y cuáles son los Programas de las Naciones Unidas en los que se da preferencia al tema Agua. 2

19 Pero por qué estar tan preocupado? Si hay tanta agua! Si, claro que hay mucha agua. Pero del total del agua del planeta sólo el 3% es agua dulce y ésta es el agua que mantiene nuestra vida y la de muchos de los ecosistemas que a su vez sustentan nuestra vida. Ese pequeño porcentaje de agua útil lo conforman: los hielos continentales (como los glaciares y casquetes polares) en su mayor parte, las aguas subterráneas y, en una menor cantidad los ríos, lagos y lagunas. Distribución del agua en el planeta...a través de qué elemento de juicio se define agua salada, salobre y dulce. - Qué nos pasa si consumimos agua que no es dulce? Más aún, este valioso elemento que provee la naturaleza no está quieto sino que es parte de un proceso dinámico por el cual el agua se mueve y se transforma continuamente en sus tres estados (sólido, líquido y gaseoso). Este proceso es el ciclo hidrológico o ciclo del agua. 3

20 Ciclo del agua Fuente: El ciclo hidrológico describe la circulación global del agua en el planeta. Está producido fundamentalmente por la energía solar e influenciado por las fuerzas de gravedad y la rotación de la Tierra. A partir de la recepción de energía solar como motor o movilizador del proceso en las grandes superficies de agua (como los océanos, lagos, ríos, embalses, etc.), se produce el cambio de estado de agua líquida a vapor de agua (evaporación). Posteriormente este vapor de agua en la atmósfera bajo determinadas condiciones meteorológicas (presión, temperatura y humedad) se condensa, formando microgotas de agua que se mantienen suspendidas y forman las nubes, que luego descargan su contenido de humedad en forma de lluvia, nieve, granizo, etc. 4

21 1. Calentar agua en un recipiente hasta su ebullición. 2. Una vez que comenzó a hervir, colocar una tapa de metal u otro material frío. Qué vemos? Hay una fuente de energía (la llama de la cocina) que calienta el agua del recipiente y hace que ésta se evapore, es decir, que cambie su estado de agua líquida a vapor de agua. Al colocar una tapa o placa fría vemos que el vapor de agua se condensa y el agua vuelve al estado líquido (las gotas en la tapa o placa). Si decimos que algo similar ocurre en el ciclo hidrológico: - cuál es la fuente de energía? - cómo se condensa el vapor de agua? - cómo se manifiesta el agua una vez que vuelve a cambiar su estado a líquido? De esta precipitación, una parte del agua escurre por la superficie del terreno, alimentando nuevamente a los ríos, lagos, embalses, al mismo mar -o cae directamente en ellos-, otra parte se evapora y regresa a la atmósfera formando nuevamente las nubes y otra parte se infiltra en el suelo dando lugar a la formación de reservorios de aguas subterráneas: los acuíferos. Así es como este movimiento o proceso cíclico se repite continuamente en nuestro planeta desde hace millones de años. Todo pareciera indicar que gracias a este ciclo, los reservorios de agua continentales se renovarían en forma natural gracias al proceso de destilación natural (la evaporación) que provoca la energía del sol sobre los mares y océanos, el movimiento de rotación de la Tierra y la acción de la fuerza de la gravedad. 5

22 ... Cuál es el recorrido del agua líquida cuando llueve? Se infiltra o escurre en función de los distintos materiales del terreno (pavimento, arena, tierra, arcilla, vegetación, inclinación del suelo o pendiente, etc.), y si hace mucho calor se evapora. 6

23 EL AGUA COMO RECURSO NATURAL RENOVABLE? En realidad el ciclo del agua anteriormente presentado (ciclo natural del agua) debería ser analizado conjuntamente con la presencia de otro ciclo el ciclo humano- que interactúa con él, condicionando la renovabilidad de los recursos. Ciclo ambiental del agua (1) Contaminación de aguas superficiales y/o subterráneas. (2) Tala de árboles. Modificación de las condiciones naturales del escurrimiento superficial, la evapotranspiración y recarga de acuíferos. (3) Modificación de las condiciones naturales del escurrimiento superficial por obras de ingeniería (caminos, vías férreas, represas, excavaciones), asentamientos urbanos, etc. (4) Infiltración de aguas contaminadas. (5) Contaminación de aguas superficiales y/o subterráneas por desagües cloacales, actividades industriales, servicios, etc. Explotación intensiva de acuíferos y deterioro de la calidad del agua subterránea por intrusión del agua de mar, entre otros. (6) Contaminación del aire y formación de lluvia ácida. (7) Utilización inadecuada de agroquímicos (fertilizantes, pesticidas, herbicidas, etc.). 7

24 Así, aunque el agua se considere, en función del ciclo hidrológico, un recurso natural renovable, su uso inadecuado y/o la contaminación pueden convertirlo en no utilizable: ya sea por su explotación intensiva (con fines domésticos, industriales y/o agrícolas), prácticas agrícolas inadecuadas, deforestación, inapropiada disposición de residuos y vertido de efluentes de distinto origen, etc. Esta consideración permite interpretar la real dinámica del agua en nuestro planeta -ciclo ambiental del agua- es decir, contemplando la intervención del hombre....en el lugar donde vives - Qué actividades del hombre coinciden con las descriptas al pie de la figura? - Hay otras actividades humanas en la zona que influyen para que el agua se convierta en no utilizable? - En qué forma? - Qué acciones propondrías para proteger los recursos hídricos en el lugar donde vives? 8

25 AGUAS SUBTERRÁNEAS Y ACUÍFEROS Como se ha visto en el ciclo hidrológico, las aguas subterráneas resultan del ingreso al subsuelo por infiltración del agua proveniente de las componentes atmosféricas y/o superficiales. El subsuelo está definido por: Una componente sólida, donde desde superficie a profundidad, se distinguen - los suelos, que ocupan la parte superficial de la corteza terrestre en contacto con la atmósfera y los seres vivientes, que soportan la vegetación (Calmels y Carballo, 1991). - las formaciones geológicas, que están constituidas por rocas y/o sedimentos que son el resultado de procesos geológicos (sedimentación, erosión, vulcanismo y otros) que se han producido a lo largo de la vida del planeta. Las rocas son el resultado de: 1. Procesos internos del planeta que dan lugar a rocas ígneas, volcánicas y metamórficas 2. Procesos externos de erosión y sedimentación, del cual derivan las rocas sedimentarias Una componente líquida y/o gaseosa, definida por el agua y gases alojados en los poros o fisuras del material geológico. 9

26 EL PLANETA TIERRA, EVOLUCIÓN A LO LARGO DE LA HISTORIA GEOLÓGICA Los conceptos de espacio y tiempo tienen gran importancia en Geología, de ahí que para entrar en este tema sea conveniente hacer unas breves consideraciones sobre el origen de nuestro planeta y su evolución en los tiempos geológicos. Según las últimas teorías científicas, el origen del Universo se ubica hace unos millones de años como producto de una gran explosión (Big Bang), que dio lugar a una gran concentración de materia y energía que a lo largo del tiempo (4600 millones de años) fue evolucionando para formar el Sistema Solar y con él la Tierra. Desde ese entonces nuestro planeta evoluciona, es decir cambia, de acuerdo a una escala de tiempo geológica. Si bien este proceso histórico de modificaciones es continuo en el tiempo, se utilizan cortes cronológicos (era, período, época, edad) del mismo modo que en la Historia de la humanidad se realiza la división en historia antigua, media, moderna, contemporánea, etc. Como puede verse, a la naturaleza le llevó millones de años realizar la conformación actual del planeta. La aparición y vida del hombre muy recientemente en esa escala de tiempo geológicaforma parte de la historia de la vida del planeta. Entonces, la aparición y vida del hombre también debe interpretarse como un proceso geológico que modifica significativamente a la naturaleza en lapsos de tiempo cortos....la evolución de la vida a lo largo del tiempo geológico, desde el Precámbrico inicial hasta el Holoceno o reciente, articulándola con los períodos geológicos y su duración. Indica claramente el momento de la aparición del hombre....las características principales de los géneros y especies aparecidos y extinguidos a todo lo largo del tiempo geológico. 10

27 Esto hace que el ambiente subterráneo tenga una gran particularidad: está formado por un continente (la geología) y un contenido (el agua). Fuente: CEPIS, 1997 La geología de una región se conoce mediante investigaciones que permiten determinar las características de las rocas y/o sedimentos (químicas, granulométricas, etc.), extensión de su ocurrencia (en área y espesor), su edad, su ubicación en la columna de tiempo geológico de una región, su origen y proceso de formación (génesis), etc. Esto es lo que lleva a la definición de Formaciones Geológicas (Calmels y Carballo, 1991). Las distintas formaciones geológicas se comportan de diferente manera ante la presencia de agua. Esto significa que tienen distinto comportamiento hidrogeológico. 11

28 ...Qué pasa cuando llueve o se riegan la arena de la playa, una calle de tierra o el agua cae sobre las rocas. No dejes de observar el color de los materiales, el tamaño de los granos, etc. Coloca arena en un recipiente de vidrio transparente. Luego comienza a regar lentamente la superficie con agua coloreada (con tinta o témpera). Qué ves? Cómo se mueve el agua y por dónde? Continúa regando hasta que el agua ocupe la mitad del frasco. Identifica la zona no saturada y la saturada. Cuál es el nivel de agua dentro del recipiente? Repite el experimento colocando ahora material limo-arcilloso en lugar de arena, y luego cantos rodados. Notas alguna diferencia?. Cuál? 12

29 EL ACUÍFERO COMO SISTEMA Para tener una idea acabada sobre las características de las aguas subterráneas es necesario recordar que éstas son parte del ciclo hidrológico. Bajo este punto de vista, los acuíferos constituyen un sistema en el que el medio físico está conformado por agua (contenido, fluido) y rocas (medio poroso, continente), con sus propias leyes de funcionamiento, que ante acciones exteriores -que definen la entrada neta al Sistema, según Dooge (en Flemming, sistema (recarga natural por precipitación, recarga artificial, 1972), es cualquier estructura, dispositivo, esquema o procedimiento, real o abs- riego, bombeos, descargas/recargas a ríos, otros acuíferos, mares, evapotranspiración, etc., dan lugar a diferentes estadíos tracto, que interrelaciona en un tiempo del sistema que constituyen la respuesta o salida del mismo. de referencia dado, una entrada, causa o estímulo de materia, energía o información y una salida, efecto o respuesta de información, energía o materia. Sistema Acuífero 13

30 TIPOS DE ACUÍFEROS En función de la presencia de formaciones geológicas con diferentes características hidrogeológicas, los acuíferos pueden clasificarse en libres, semiconfinados y confinados. En cada uno de ellos, la presión de alojamiento del agua es diferente y también es diferente el grado de confinamiento. Por ende, cada tipo de acuífero merecerá consideraciones de explotación y protección diferentes. Fuente: Lopez-Geta et al.,

31 CÓMO ESTUDIAMOS LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS? La exploración del ambiente subterráneo se realiza mediante perforaciones (pozos) de estudio o explotación (obras de captación). Como parte del proceso constructivo de estas obras se identifican los distintos estratos o capas geológicas mediante la extracción de muestras de material. (a) (b) (c) En las figuras se muestran: a) Ejecución de un pozo con una máquina de perforación. Las máquinas de perforación permiten realizar pozos a grandes profundidades. En la foto se observa la perforación termal de La Paz, Provincia de Entre Ríos, Argentina. (GIG, 2000). b) Ejecución con métodos manuales (pala barreno). La pala barreno se utiliza para perforaciones de los primeros 3 a 5 m de profundidad desde la superficie del terreno. c) Obra de captación (o perforación de explotación) donde el agua subterránea surge. Cuando el acuífero no tiene presión de surgencia, para elevar el agua hasta la boca del pozo, se utilizan bombas. d) Muestreo de material geológico durante la ejecución de un pozo con pala barreno (pozo barrenado) (d) 15

32 Las características granulométricas, color, químicas, mineralógicas e hidrogeológicas de estos materiales, su espesor y profundidad permiten a los especialistas técnicos definir la ubicación relativa de las formaciones geológicas en la columna estratigráfica. Los perfiles geológicos muestran en forma gráfica las características de los materiales que componen la columna estratigráfica de un determinado lugar. Para representar los distintos tipos de rocas y sedimentos se utiliza una simbología por convención internacional....el concepto de cota. Cuál es la cota promedio del lugar donde vives? Ubica en el gráfico anterior el nivel de agua en el perfil geológico, teniendo en cuenta la información suministrada en el mismo. 16 En cada una de las perforaciones se debe medir la profundidad del nivel de agua desde la superficie del suelo. También se toman muestras de agua para su posterior análisis físico y químico en laboratorio. Estas actividades forman parte de las evaluaciones mínimas que deben realizarse para estimar la calidad y cantidad probable de extracción de agua del acuífero en un momento dado.

33 Los valores de profundidad medidos en campo se deben relacionar con la cota o altitud del terreno. Esto permite obtener el valor de la cota del nivel freático o piezométrico en cada punto de medición. Estos datos se utilizan para construir mapas de isolíneas (isofreáticas, isopiezas o equipotenciales) y con ellas las llamadas redes de flujo que representan gráficamente la dirección y sentido del escurrimiento del agua subterránea. Estos mapas son extremadamente útiles para obtener caudales y velocidades que caracterizan el movimiento del agua subterránea. La figura ilustra las isopiezas obtenidas por mediciones realizadas en el año 1994 en el distrito Esperanza (Provincia de Santa Fe, Argentina). Fuente: Tujchneider et al., 2005 (b) 17

34 La figura ilustra el mapa equipotencial y red de flujo del acuífero libre en el área de Río Cuarto, Provincia de Córdoba. Fuente: Blarasín et al., 1995 La red de flujo es un tramado definido por el conjunto de líneas isopotenciales (isofreática o isopiézas) que caracterizan el estado de energía del agua en un acuífero y, las líneas de corriente, que representan la dirección y sentido de escurrimiento o circulación del agua en dicho acuífero. Las líneas de corriente son estrictamente perpendiculares a las líneas equipotenciales. Con el resultado de los análisis químicos practicados a las muestras de agua y luego de un riguroso control de calidad en los datos, se elaboran: 18 mapas de líneas que muestran zonas con igual contenido de algún elemento químico (como bicarbonatos, sulfatos, cloruros, nitratos, etc.), los que suelen llamarse mapa de isoelementos y, clasificaciones de acuerdo a los contenidos de estos elementos químicos (o iones) por diversos procedimientos, por ejemplo para definir zonas donde las aguas son predominantemente bicarbonatadas o cloruradas. Esto es de suma importancia porque colabora en la caracterización de la calidad del agua subterránea y en general en la determinación de su contenido salino.

35 El mapa muestra la distribución espacial del valor de conductividad eléctrica (μs/cm) en el área urbana del distrito Esperanza (Provincia de Santa Fe, Argentina) en el año Fuente: Tujchneider et al., 2005 (b)...qué es la conductividad eléctrica y por qué es tan importante su medición en agua 19

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37 EL AGUA SUBTERRÁNEA, SU IMPORTANCIA COMO RECURSO La contribución de las aguas subterráneas es vital. Grandes ciudades como Lima (Perú), México DF (México), San Pablo (Brasil) y Mar del Plata (Argentina) se abastecen mediante la explotación de las aguas subterráneas. Millones de personas en el mundo dependen directamente de los acuíferos y el 40% de los alimentos del mundo se produce gracias al riego con aguas subterráneas. Su disponibilidad en el propio lugar donde se genera la demanda (centros urbanos o áreas rurales) hacen que el costo de los sistemas de abastecimiento -fundamentalmente los relacionados a conducción- sea moderado, sobre todo en aquellos sitios donde las posibles fuentes superficiales están lejanas. El agua subterránea constituye el único recurso para satisfacer las necesidades hídricas en gran parte de las áreas rurales y urbanas del mundo....cuáles son los organismos, entes, empresas, cooperativas, etc. que se ocupan de la explotación, distribución, control, etc. de los recursos hídricos en la región donde vives (a nivel de tu ciudad, de tu provincia y del país). Qué función cumple cada uno de ellos?...si existen leyes o códigos a nivel nacional y provincial, que se dediquen a los recursos hídricos. No dejes de anotar el año de su formulación y su alcance. 21

38 Sabés cómo se explotan las aguas subterráneas? (a) Primero se hace un pozo de la profundidad necesaria para llegar a la capa acuífera que se desee explotar, y si es necesario poner un tubo con ranuras (filtro) en los costados para que el agua entre al pozo. (b) Si el agua tiene la presión (fuerza) suficiente, entonces surgirá sola. Este el el caso de los llamados pozos surgentes. Pero en cambio si la presión del agua no es suficiente, es necesario bombearla para extraerla. Para ello se utilizan bombas que son máquinas que succionan y obligan al agua a ascender. Hay muchos tipos de bombas: (c) centrífugas, que trabajan desde afuera del pozo, succionando el agua y luego sacándola al exterior (d) volumétricas, que llenan y vacían alternativamente un recipiente (e) sumergibles, que precisamente se sumergen en el pozo y toman el agua y la impulsan hacia la superficie del terreno. Fuente: Este cuadro ha sido elaborado sobre la base de No dejes de observar qué tipo de perforación y bombas se utilizan en la región donde vives. 22

39 Por lo general las aguas subterráneas están menos influenciadas que las aguas superficiales por las condiciones meteorológicas y las acciones que se desarrollan en la superficie del terreno. En general están menos expuestas a la contaminación derivada de la acción del hombre que las aguas superficiales. Por ello, en períodos extremos de sequía, desastres naturales o guerras, y si su calidad natural lo permite, constituyen las reservas estratégicas que permitirán cubrir la demanda de agua. Pero además, las aguas subterráneas, como parte del ciclo hidrológico, juegan un papel importante en el mantenimiento de muchos sistemas hidrológicos superficiales como ríos (constituyendo su caudal base), humedales, arroyos, lagunas, etc. y en la subsistencia de los ecosistemas asociados. BUSCAR FALTA Las aguas subterráneas cumplen un rol ecológico trascendental en la sustentabilidad de numerosos humedales. Según el Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos de las Naciones Unidas (WWAP), en el mundo un 70% del agua extraída para uso humano se destina a la agricultura, un 22% a la industria y un 8% se utiliza para servicios domésticos. No se dispone de estadísticas sistemáticas sobre extracción y utilización de aguas subterráneas, pero a escala global se estima que los acuíferos proporcionan cerca del 50% del abastecimiento actual de agua potable, el 40% de la demanda de agua para la industria y el 20% de la utilización del agua para la agricultura. 23

40 Sin embargo, a pesar de la importancia que revisten las aguas subterráneas como recurso, existe poca o ninguna preocupación acerca de su conocimiento y protección. Su explotación inadecuada y/o la contaminación pueden dar lugar a problemas graves, persistentes e irreversibles (CEPIS, 1984)....Cuáles son los recursos hídricos que dispone la región donde vives y particularmente cuáles son los usos del agua subterránea. - Qué relación tienen con la economía de la región y el ambiente? 24

41 CÓMO SE CONTAMINAN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS? La contaminación del agua se define en general como el proceso de degradación o deterioro de la calidad natural como resultado de la actividad humana. Esto conduce a la presencia en el ambiente subterráneo de sustancias contaminantes que pueden derivar en una modificación de las características de los sistemas de agua subterránea en calidad. En función del tipo de actividades, la contaminación puede clasificarse en industrial, agrícola, doméstica, minera. (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) Fuente: Foster, et al., 2003 De izquierda a derecha la figura ilustra: (a) Lixiviación de rellenos sanitarios y basurales, (b) Infiltración de ríos contaminados, (c) Lixiviación de materiales tóxicos, (d) Fugas de tanques y tuberías. (e) Las obras de saneamiento in situ como los pozos negros, afectan directamente a los pozos de abastecimiento de agua si no se toman medidas de prevención (ubicación, caudales de explotación, diseño de las obras de saneamiento y captación, monitoreo, etc.) (f) Riego con aguas servidas, drenaje de granjas. (g) y (h) Fugas de alcantarillados (cloacas) y lagunas, (i) La actividad agrícola puede derivar en acciones que involucren peligros de contaminación para los acuíferos. Infiltración de desechos en criaderos de animales y depósitos de combustibles y pesticidas sin impermeabilización del piso, descargas de letrinas y pozos negros, lixiviación de suelos cultivados con uso de agroquímicos. 25

42 Es lógico pensar que, como las actividades del hombre se desarrollan en la superficie del terreno, las acciones contaminantes también. Esto es en general así, sólo que hay que considerar que en muchas otras situaciones, los contaminantes alcanzan el nivel de agua subterránea en forma más rápida. Por ejemplo: en el caso de excavaciones, enterramientos o lagunas cuya profundidad es similar al nivel del agua subterránea, pozos mal construidos o con terminaciones deficientes en sus cabeceras, ríos contaminados conectados hidráulicamente con el acuífero, inyección de efluentes, etc. (j) (k) Fuente: CEPIS, 1984 (j) La actividad minera da lugar a fuentes potenciales de contaminación por lixiviación de los residuos, drenaje de aguas contaminadas e infiltración en canteras. (k) El diseño y protección inadecuada de los pozos da lugar a vías preferenciales para el ingreso de contaminantes que rápidamente alcanzan los niveles acuíferos en explotación....los productos químicos resultado de la actividad del hombre que forman parte de los residuos domiciliarios, industriales, agrícolas, mineros - Cuáles de ellos puedes identificar en el área donde vives? - Cuáles de ellos afectan la salud humana y en qué concentraciones? - Expresa tus propuestas para evitar la contaminación de los recursos hídricos y la afectación de la salud humana. - No dejes de indicar de dónde provienen los datos que has obtenido para realizar esta actividad. 26

43 SISTEMA ACUÍFERO GUARANÍ El Sistema Acuífero Guaraní (SAG) constituye una de las reservas de agua dulce más importantes del planeta, debido a su extensión (aproximadamente km 2 ) y su volumen estimado ( km 3 ). El SAG subyace a una región con aproximadamente habitantes y es compartido por cuatro países sudamericanos: Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay, que usan este recurso para diferentes fines con distintos niveles de explotación. Es un recurso hídrico subterráneo transfronterizo, es decir que el reservorio se extiende en el subsuelo de países diferentes que comparten sólo el agua, y son soberanos de sus propios territorios. En Brasil, se ubica en el subsuelo de los ocho estados más desarrollados del país. En el Estado de San Pablo, el más industrializado, el acuífero se explota cada vez con mayor intensidad. Actualmente, en este país se lo utiliza principalmente para uso humano e industrial, riego, balneoterapia y agua mineral. En Paraguay el uso principal es para suministro de agua a villas rurales ubicadas en la región este del país. En Argentina y en Uruguay, el uso principal es la balneoterapia y la recreación, aunque en Uruguay también se lo utiliza para suministro de agua e irrigación. En Uruguay, de los pozos profundos existentes, siete fueron construidos en la década del 90. En Argentina, en 1994 en la ciudad de Federación (Provincia de Entre Ríos) se construyó el primer pozo infrabasáltico del país (Tujchneider et al., 2005, a). Toma de muestra de agua en el primer pozo termal del Litoral Argentino sito en Federación (Provincia de Entre Ríos, Argentina) (GIG, 1997) 27

44 Complejo Termal (Chajarí, Provincia de Entre Ríos, Argentina) Este mega-acuífero presenta diferentes características en toda su extensión. Está alojado en arenas de origen eólico y fluvial de los períodos Triásico y Jurásico (Formación Botucatú-Tacuarembó-Misiones), generalmente cubiertas por formaciones basálticas del Cretácico (Formación Serra Geral- Arapey-Curuzú Cuatiá), las que suministran un alto grado de confinamiento. El diseño del área de sedimentación está en función de: los límites de la cuenca geológica de Paraná, las características estructurales, y los depósitos de basaltos que cubren las areniscas. A lo largo de la cuenca geológica, las formaciones geológicas reciben diferentes nombres. 28 El espesor del acuífero varía desde 50 hasta 800m y su profundidad es variable, alcanzando los 1800m. En Argentina, sobre la margen derecha del Río Uruguay, se ha elaborado un perfil esquemático geológicohidrogeológico Norte-Sur donde se visualiza las condiciones de ocurrencia de las formaciones de basaltos y areniscas. Igualmente el perfil geológicohidrogeológico esquemático Este-Oeste indica una conceptualización de la distribución areal de las formaciones geológicas del sistema, que hacia el Oeste aún debe ser corroborada.

45 Sur Norte Perfil geológico- hidrogeológico esquemático Norte-Sur. Oeste Este Perfil geológico-hidrogeológico esquemático Este-Oeste. Fuente: Elaborado por Filí y Tujchneider en 1997, publicado en Montaño et al.,

46 30 No existe un criterio único en relación con la configuración del escurrimiento subterráneo del SAG y esto es un tema en el cual se debe profundizar la investigación. Un esquema simplificado de las principales direcciones del escurrimiento de acuerdo a los distintos autores que han trabajado en el tema, se muestra en el mapa, según la síntesis realizada por Tujchneider et al (2005, a).

47 Otras características distintivas del SAG son: la presión de surgencia, la baja salinidad de las aguas alojadas en casi toda su área de ocurrencia y su temperatura. Esta última, por gradiente geotérmico se encuentra entre los 38 y 65 ºC. El mapa presenta el resultado de la categorización de los análisis químicos de muestras de aguas calientes en el corredor termal argentino-uruguayo. Fuente: Tujchneider et al., 2005 (a)...qué es un agua termal y qué antecedentes hay en la historia sobre los baños termales. - Cuáles son las características típicas (arquitectura, funcionamiento, servicios, etc.) de algunos complejos termales actualmente existentes en el mundo y especialmente los de nuestro país? - Compara con las que conoces de la Provincia de Entre Ríos?...Si la actividad turística que se desarrolla en el área piloto Salto-Concordia produce o puede producir efluentes y qué se hace con ellos.... Sabias que al turismo se lo llama industria sin chimeneas? 31

48 1. Prepara tres recipientes y coloca en cada uno de ellos una plantita. Identificalas con una etiquea a cada una de ellas. 2. Consigue agua de tres diferentes complejos termales, almacénala en botellas indicado en una etiqueta claramente su procedencia (por ejemplo: complejo termal Maria Grande, completo termal Dayman, etc.). 3. Riega a cada una de las plantitas con una de las botellas e indica en la etiqueta, por ejemplo: regada con agua del complejo termal Maria Grande. 4. Anota en una libreta o cuaderno que día comenzaste la experiencia y lo que observas día a día en la evolución de las plantas. Realiza esto por lo menos por 15 días Notas diferencias? La perforación termal de las Termas de Daymán (Uruguay) tiene una profundidad de 1400 m y el agua alcanza los 46ºC de temperatura. (GIG, 1997) La denominación particular de este sistema acuífero es en homenaje al pueblo Guaraní, ya que su extensión territorial abarca prácticamente el mismo dominio geográfico que fuera habitado por esa civilización indígena. Inicialmente fue denominado Acuífero Gigante del MercoSur. - Quiénes son los guaranies y cuáles son sus costumbres y cultura? - Hay asentamientos actualmente de esta población? Dónde? - Qué sabes del MERCOSUR? 32

49 Mapa esquemático del Sistema Acuífero Guaraní Fuente: La figura representa el mapa esquemático del SAG que fue elaborado en junio de 2001 por la Unidad de Preparación del Proyecto para la protección ambiental y desarrollo sustentable del SAG en Brasil, con el aporte de la comunidad técnica-científica de la región. La línea roja marca el límite del SAG. En Argentina y Paraguay los límites del acuífero no están completamente definidos, por eso el trazo de la línea roja se muestra cortado. La línea negra identifica el límite de la cuenca hidrográfica del Plata....A qué se denomina cuenca hidrográfica. Elabora un mapa con las cuencas hidrográficas de los principales ríos de tu país. 33

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51 PROYECTO PARA LA PROTECCIÓN AMBIENTAL Y DESARROLLO SUSTENTABLE DEL SISTEMA ACUÍFERO GUARANÍ (SAG) El objetivo del Proyecto para la protección del Sistema Acuífero Guaraní (SAG) es precisamente lograr su gestión y uso sostenible, para lo cual Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay se han comprometido a elaborar e implementar conjuntamente un marco común institucional, legal y técnico para manejar y preservar el SAG para las generaciones actuales y futuras. Fue diseñado en una fase de preparación de dos años de duración (enero de 2000 a diciembre de 2001). Durante el 2002 se llevaron adelante acuerdos para su implementación, entre los cuatro países beneficiarios, Organización de Estados Americanos (OEA), el Banco Mundial y otras agencias cooperantes. Desde marzo de 2003 y hasta marzo de 2007 se encuentra en plena ejecución. El Proyecto está estructurado en siete componentes, definidas para avanzar en el conocimiento del sistema ambiental involucrado desde una visión integradora que permita y sustente encarar la gestión sustentable de este valioso recurso. 1. Expansión y consolidación de la base actual del conocimiento científico y técnico acerca del SAG 2. Desarrollo e instrumentación conjunta de un marco de gestión para el SAG, basado en un Programa Estratégico de Acción acordado 3. Fomento a la participación pública y de los actores interesados, a la comunicación social y a la educación ambiental 4. Evaluación y seguimiento del Proyecto y diseminación de sus resultados 5. Desarrollo de medidas para la gestión de las aguas subterráneas y para la mitigación de daños, de acuerdo con las características de la región, en áreas críticas 6. Consideración del potencial para la utilización de la energía geotérmica limpia del SAG 7. Coordinación y gestión del Proyecto. 35

52 Es importante destacar que, el objetivo general de la Componente 5 es generar experiencias concretas de gestión en el SAG, en áreas donde existan conflictos potenciales. Para ello se definieron cuatro Proyectos Piloto, dos de ellos transfronterizos, todos con distintas problemáticas. Se realizarán a escala local los estudios previstos a nivel regional y se propondrán herramientas de gestión que serán probadas durante el desarrollo de los proyectos piloto. Los Proyectos Piloto y sus problemáticas son: (a) Riberão Preto (Brasil), donde la fuente de abastecimiento del agua de esta ciudad es el SAG, por lo que este proyecto representa una experiencia precisa de gestión del recurso. (b) Itapúa (Paraguay) que es una zona de explotación agrícola donde se desea conocer la interacción del suelo con el acuífero. (c) Concordia (Argentina)/Salto (Uruguay) que es una zona transfronteriza de gran desarrollo turístico con potencial conflicto por la explotación de aguas termales. El Proyecto Piloto desarrollará un mejor entendimiento local del comportamiento del SAG y ayudará a elaborar un plan de gestión conjunta de las aguas termales, orientado a su utilización sostenible. De este modo intentará mitigar los problemas transfronterizos con relación a la explotación de las aguas del SAG para turismo termal, en una porción confinada del acuífero. (d) Rivera (Uruguay)/Santana do Livramento (Brasil) es un área de recarga del SAG, donde el acuífero se encuentra a escasa profundidad y la concentración de actividades representa una amenaza de contaminación del recurso. También es una zona transfronteriza. 36