El hundimiento de las aguas subterráneas es el hundimiento (o el hundimiento) de la tierra que resulta de la extracción insostenible de agua subterránea . Es un problema creciente en el mundo en desarrollo, a medida que aumentan la población y el uso de agua en las ciudades, sin una adecuada regulación y aplicación de las normas de bombeo. Se estima que el 80% de los problemas graves de hundimiento de tierras en los Estados Unidos están asociados a la extracción excesiva de agua subterránea. [1]
El agua subterránea puede considerarse uno de los últimos recursos libres, ya que cualquiera que pueda permitirse perforar normalmente puede extraerla en función de su capacidad de bombeo (según las normativas locales). Sin embargo, como se ve en la figura, la reducción inducida por el bombeo provoca una depresión de la superficie del agua subterránea alrededor del pozo de producción. Esto puede afectar en última instancia a una gran región al hacer más difícil y costoso el bombeo de aguas más profundas. Por lo tanto, la extracción de agua subterránea se convierte en una tragedia de los bienes comunes , con las consiguientes externalidades económicas .
Las causas de los cambios superficiales a largo plazo asociados con este fenómeno son bastante conocidas. [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, lo que precipita la consolidación , que a menudo no es reversible. Por lo tanto, el volumen total de limos y arcillas se reduce, lo que da como resultado el descenso de la superficie. El daño en la superficie es mucho mayor si hay asentamiento diferencial o características de gran escala, como dolinas y fisuras.
La compactación de los acuíferos es un problema importante, junto con el hundimiento de la tierra inducido por el bombeo. Una gran parte del potencial de almacenamiento de agua subterránea de muchos acuíferos puede reducirse significativamente cuando la extracción de agua subterránea a largo plazo y la consiguiente disminución del nivel de agua subterránea provocan la compactación permanente de las capas de sedimentos finos (limos y arcillas). Un estudio en una región agrícola árida de Arizona [3] mostró que, incluso con una recuperación del nivel del agua de 100 pies después de que se detuviera el bombeo de agua subterránea, la superficie de la tierra continuó hundiéndose durante décadas. Esto es resultado de la deshidratación continua 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 evitar esta situación es bombear menos agua subterránea, algo que resulta extremadamente difícil de hacer cumplir cuando muchas personas poseen pozos de agua. Se están haciendo intentos de recargar directamente los acuíferos, pero esto todavía es un esfuerzo preliminar. [ cita requerida ]
Las zonas áridas del mundo requieren cada vez más agua para el crecimiento de la población y la agricultura . En el Valle de San Joaquín de los Estados Unidos , el bombeo de agua subterránea para los cultivos se ha prolongado 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 venido sin consecuencias. Cualquier cambio de topografía a gran escala, sin importar lo leve que parezca, tiene el potencial de cambiar drásticamente la hidrología de las aguas superficiales. Esto ha sucedido en el Valle de Joaquín y otras regiones del mundo, como Nueva Orleans y Bangkok . Estas áreas ahora están sujetas a graves inundaciones debido al hundimiento asociado con la extracción de agua subterránea. [5] [6] El hundimiento total generalmente se puede determinar mediante estudios de elevación de la superficie del suelo y mediciones de GPS . El impacto potencial en los acuíferos y otros peligros geológicos resultantes, como las fisuras, se pueden evaluar mediante estudios y modelos hidrológicos a largo plazo.
Los hundimientos relacionados con las aguas subterráneas suelen provocar daños importantes en las zonas urbanas. En la Ciudad de México, los edificios interactúan con el asentamiento y provocan grietas, inclinaciones y otros daños importantes. [7] En muchos lugares, se abren grandes sumideros , así como cavidades superficiales. Los daños causados por el huracán Katrina se vieron exacerbados debido al hundimiento costero, asociado con 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]
hundiéndose hasta 30 centímetros por año, a medida que se extraen las aguas subterráneas.