El agua fósil o paleoagua es una antigua masa de agua que ha estado contenida en algún espacio tranquilo, típicamente agua subterránea en un acuífero , durante milenios. Otros tipos de agua fósil pueden incluir lagos subglaciales , como el lago Vostok de la Antártida , e incluso agua antigua de otros planetas.
La UNESCO define las aguas subterráneas fósiles como [1]
agua que se infiltró normalmente hace milenios y a menudo en condiciones climáticas diferentes a las actuales, y que ha estado almacenada bajo tierra desde entonces.
— Dra. Karin Kemper, Recursos de aguas subterráneas no renovables: una guía de gestión socialmente sostenible para responsables de políticas hídricas, UNESCO 2006
Determinar el tiempo transcurrido desde que se infiltró el agua suele implicar el análisis de firmas isotópicas . Determinar el estado "fósil" (si esa agua en particular ha ocupado o no ese espacio en particular desde un pasado distante) implica modelar el flujo, la recarga y las pérdidas de los acuíferos, lo que puede implicar una incertidumbre significativa. Algunos acuíferos tienen cientos de metros de profundidad y subyacen a vastas áreas de tierra. Las técnicas de investigación en este campo se están desarrollando rápidamente y la base de conocimientos científicos está creciendo. En el caso de muchos acuíferos, faltan o son controvertidas las investigaciones sobre la edad del agua y el comportamiento del agua dentro del acuífero. [2] [3]
Los acuíferos grandes y prolíficos (en particular, el sistema acuífero de arenisca de Nubia y el acuífero de Ogallala ) que contienen agua fósil tienen un valor socioeconómico significativo. El agua fósil se extrae de estos acuíferos para muchos fines humanos, en particular la agricultura , la industria y el consumo. En las regiones áridas , algunos acuíferos que contienen agua disponible y utilizable reciben poca o ninguna recarga significativa, lo que efectivamente convierte al agua subterránea en esos acuíferos en un recurso no renovable . Las tasas de extracción mayores que las tasas de recarga resultan en una disminución del nivel freático y pueden llevar al agotamiento del agua subterránea . La extracción de recursos de aguas subterráneas no renovables se denomina "minería" de aguas subterráneas debido a su naturaleza finita. [4]
Los acuíferos suelen estar compuestos de roca semiporosa o material no consolidado cuyo espacio poroso se ha llenado con agua. En los casos relativamente raros de acuíferos confinados, una capa geológica impermeable (por ejemplo, arcilla o calcreta ) encierra un acuífero, aislando el agua en su interior, a veces durante milenios. Más comúnmente, el agua fósil se encuentra en regiones áridas o semiáridas donde el clima fue significativamente más húmedo en la historia geológica reciente. En algunas regiones semiáridas, la mayor parte de la precipitación se evapora antes de que pueda infiltrarse y dar lugar a una recarga significativa de los acuíferos .
Se estima que la mayor parte del agua subterránea fósil se infiltró originalmente durante el Holoceno y el Pleistoceno (hace entre 10.000 y 40.000 años). Algunas aguas subterráneas fósiles están asociadas con el derretimiento del hielo en el tiempo transcurrido desde el último máximo glacial . La datación del agua subterránea se basa en medir las concentraciones de ciertos isótopos estables, incluidos3
H ( tritio ) y18
O ( oxígeno "pesado" ), y comparando valores con concentraciones conocidas del pasado geológico . [1]
El agua fósil puede potencialmente disolver y absorber varios iones de su roca huésped. La salinidad del agua subterránea puede ser mayor que la del agua de mar. [5] En algunos casos, se requiere algún tipo de tratamiento para que estas aguas sean aptas para el uso humano. Los acuíferos fósiles salinos también pueden almacenar cantidades importantes de petróleo y [6] gas natural . [7]
El acuífero Ogallala o High Plains se encuentra bajo 450.000 km 2 de 8 estados de los Estados Unidos de América. Es uno de los depósitos de agua dulce más grandes del mundo. El acuífero está compuesto por depósitos aluviales no consolidados . Se ha datado que el agua subterránea de este acuífero se depositó en la época húmeda posterior al último máximo glacial. [8] En gran parte del área del acuífero, una capa impermeable de calcreta evita que la precipitación se infiltre. En otras regiones del acuífero se han medido algunas tasas de recarga relativamente pequeñas. [9]
El acuífero suministra agua a las numerosas personas que viven encima de él y para usos agrícolas generalizados. En muchas zonas, el nivel freático ha disminuido drásticamente debido a la intensa extracción. Las tasas de agotamiento no se están estabilizando; de hecho, han ido aumentando en las últimas décadas. [10]
El Sistema Acuífero de Arenisca de Nubia está situado en el noreste de África, bajo las naciones de Sudán, Libia, Egipto y Chad, y abarca aproximadamente 2.000.000 km 2 . Está compuesto en gran parte por muchos acuíferos de arenisca interconectados hidráulicamente . Se considera que algunas partes del sistema están confinadas, aunque con algunas fugas, debido a capas impermeables como las lutitas marinas. El agua se depositó hace entre 4.000 y 20.000 años, variando según la localidad concreta. [11]
El agua del sistema acuífero de arenisca de Nubia es de gran importancia para las personas que viven encima de él, y lo ha sido durante milenios. En los tiempos modernos, a medida que aumenta la demanda, evitar un rápido agotamiento y un conflicto internacional dependerá de una cuidadosa supervisión y planificación transfronteriza. Libia y Egipto actualmente están planificando proyectos de desarrollo para extraer cantidades significativas de agua fósil del acuífero para su uso.
También se han identificado otros acuíferos fósiles en todo el norte de África.
El desierto de Kalahari se encuentra en el centro sur de África (Botswana, Namibia y Sudáfrica). La geología de la zona incluye importantes formaciones kársticas . La mayor parte de la precipitación en la región se evapora antes de que pueda contribuir a una recarga significativa de los acuíferos que se encuentran debajo. Si los acuíferos de la región reciben o no una recarga significativa ha sido durante mucho tiempo tema de debate e investigación. [12] En la región norte del Kalahari, se encontró que un acuífero profundo en arenisca de la cueva tenía firmas isotópicas que sugerían que había estado confinado con poca o ninguna fuga durante largos períodos de tiempo. [13]
