El hundimiento relacionado con las aguas subterráneas es el hundimiento (o hundimiento) de la tierra como resultado de la extracción insostenible de aguas subterráneas . Es un problema creciente en el mundo en desarrollo a medida que las ciudades aumentan en población y uso de agua, sin una regulación y aplicación adecuadas del bombeo. Se estima que el 80% de los graves problemas de hundimiento de tierras en Estados Unidos están asociados con la extracción excesiva de agua subterránea. [1]
El agua subterránea puede considerarse uno de los últimos recursos gratuitos, ya que cualquiera que pueda permitirse el lujo de perforar normalmente puede extraerla simplemente en función de su capacidad de bombeo (dependiendo de las regulaciones locales). Sin embargo, como se ve en la figura, la extracción inducida por el bombeo provoca una depresión de la superficie del agua subterránea alrededor del pozo de producción. En última instancia, esto puede afectar a una gran región al hacer que sea más difícil y costoso bombear aguas más profundas. Así, la extracción de aguas subterráneas se convierte en una tragedia de los bienes comunes , con las consiguientes externalidades económicas .
La causa de los cambios superficiales a largo plazo asociados con este fenómeno es bastante conocida. [2] Como se muestra en la figura del USGS , los acuíferos están frecuentemente asociados con capas compresibles de limo o arcilla .
A medida que se bombea el agua subterránea, la tensión efectiva cambia, precipitando la consolidación , que a menudo es irreversible. De este modo, se reduce el volumen total de limos y arcillas, dando como resultado el descenso de la superficie. El daño en la superficie es mucho mayor si hay asentamientos diferenciales o accidentes de gran escala, como sumideros y fisuras.
La compactación de los acuíferos es una preocupación importante junto con el hundimiento del terreno inducido por el bombeo. Una gran parte del potencial de almacenamiento de agua subterránea de muchos acuíferos puede reducirse significativamente cuando la extracción a largo plazo de agua subterránea y la consiguiente disminución del nivel del agua subterránea causan la compactación permanente de capas de sedimentos finos (limos y arcillas). Un estudio realizado en una región agrícola árida de Arizona [3] demostró que, incluso con una recuperación del nivel del agua de 100 pies después de que se detuviera el bombeo de agua subterránea, la superficie terrestre continuó hundiéndose durante décadas. Esto es el resultado de la continua deshidratación de los acuitardos (capas de grano fino que ralentizan el movimiento del agua subterránea) debido a las tensiones mencionadas en el párrafo anterior.
El único método conocido para prevenir esta condición es bombear menos agua subterránea, lo cual es extremadamente difícil de implementar cuando muchas personas poseen pozos de agua. Se están realizando intentos para recargar directamente los acuíferos , pero todavía se trata de un esfuerzo preliminar. [ cita necesaria ]
Las zonas áridas del mundo requieren cada vez más agua para el crecimiento demográfico y la agricultura . En el Valle de San Joaquín de Estados Unidos , el bombeo de agua subterránea para cultivos se ha realizado durante generaciones. Esto ha provocado que todo el valle se hunda en una cantidad extraordinaria, como se muestra en la figura. [4] Esto no ha ocurrido sin consecuencias. Cualquier cambio topográfico a gran escala, por leve que parezca, tiene el potencial de cambiar drásticamente la hidrología de las aguas superficiales. Esto ha ocurrido en el Valle de Joaquín y en otras regiones del mundo, como Nueva Orleans y Bangkok . Estas áreas ahora están sujetas a graves inundaciones debido al hundimiento asociado con la eliminación de aguas subterráneas. [5] [6] La subsidencia total generalmente se puede determinar mediante estudios de elevación de la superficie del suelo y mediciones de GPS . El impacto potencial sobre los acuíferos y otros riesgos geológicos resultantes, como las fisuras, se pueden evaluar mediante estudios y modelos hidrológicos a largo plazo.
El hundimiento relacionado con el agua subterránea a menudo resulta en daños importantes a las áreas urbanas. En la Ciudad de México, los edificios interactúan con el asentamiento y causan grietas, inclinaciones y otros daños importantes. [7] En muchos lugares se abren grandes sumideros y cavidades superficiales. Los daños causados por el huracán Katrina se vieron exacerbados por el hundimiento de las costas, asociado a la extracción de aguas subterráneas.
Las principales áreas afectadas incluyen el Valle de San Joaquín en California , [8] Arizona central, [2] Ciudad de México , [9] y Yakarta , Indonesia. [10]
hundirse hasta 30 centímetros por año, a medida que se extrae el agua subterránea