El agua fósil , agua subterránea fósil o paleoagua es un cuerpo de agua antiguo que ha estado contenido en algún espacio no perturbado, típicamente agua subterránea en un acuífero , durante milenios. Otros tipos de agua fósil pueden incluir lagos subglaciales , como el lago Vostok de la Antártida . La UNESCO define el agua subterránea fósil como "agua que se infiltró generalmente hace milenios y a menudo en condiciones climáticas diferentes de las actuales, y que ha estado almacenada bajo tierra desde entonces". [1]
Para determinar el tiempo transcurrido desde que se filtró el agua, generalmente se deben analizar las firmas isotópicas . Para determinar el estado "fósil" (si esa agua en particular ha ocupado o no ese espacio en particular desde el pasado distante), se deben 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 se encuentran debajo de 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 investigaciones o hay controversias 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 convierte efectivamente el agua subterránea en esos acuíferos en un recurso no renovable . Las tasas de extracción mayores que las tasas de recarga dan como resultado la reducción del nivel freático y pueden conducir al agotamiento de las aguas subterráneas . La extracción de recursos de aguas subterráneas no renovables se conoce como "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 de 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 mayoría de las precipitaciones se evaporan antes de que puedan infiltrarse y dar lugar a una recarga significativa del acuífero .
Se estima que la mayor parte del agua subterránea fósil se infiltró originalmente en 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 la medición de 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 disolver y absorber una cantidad de iones de la roca que la alberga. La salinidad de las aguas subterráneas 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 consumo humano. Los acuíferos fósiles salinos también pueden almacenar cantidades significativas de petróleo y [6] gas natural . [7]
El acuífero de Ogallala o de las Altas Planicies se encuentra bajo 450.000 km2 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 determinado 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 impide la infiltración de precipitaciones. 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 sobre él y para usos agrícolas generalizados. En muchas zonas, el nivel freático ha descendido 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 se encuentra en el noreste de África, bajo las naciones de Sudán, Libia, Egipto y Chad, y cubre unos 2.000.000 km2 . Está compuesto en gran parte por muchos acuíferos de arenisca interconectados hidráulicamente . Se considera que algunas partes del sistema están confinadas, aunque presentan algunas fugas, debido a capas impermeables como las pizarras marinas. El agua se depositó hace entre 4.000 y 20.000 años, lo que varía según la localidad específica. [11]
El agua del sistema acuífero de arenisca de Nubia es de gran importancia para la gente que vive sobre él, y lo ha sido durante milenios. En los tiempos modernos, a medida que aumenta la demanda, evitar el agotamiento rápido y los conflictos internacionales dependerá de un cuidadoso seguimiento y planificación transfronterizos. Libia y Egipto están planeando actualmente 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 (Botsuana, Namibia y Sudáfrica). La geología de la zona incluye formaciones kársticas importantes . La mayor parte de las precipitaciones de la región se evaporan antes de poder 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 un tema de debate e investigación. [12] En la región norte del Kalahari, se encontró que un acuífero profundo en la arenisca de Cave tenía firmas isotópicas que sugerían que había estado confinado con poca o ninguna fuga durante largos períodos de tiempo. [13]
