El acuífero Ogallala ( oh-gə- LAH -lə ) es un acuífero de nivel freático poco profundo rodeado de arena, limo, arcilla y grava ubicado debajo de las Grandes Llanuras en los Estados Unidos. Como uno de los acuíferos más grandes del mundo, se encuentra debajo de un área de aproximadamente 174.000 millas cuadradas (450.000 km 2 ) en partes de ocho estados ( Dakota del Sur , Nebraska , Wyoming , Colorado , Kansas , Oklahoma , Nuevo México y Texas ). [1] Fue nombrado en 1898 por el geólogo NH Darton por su localidad tipo cerca de la ciudad de Ogallala, Nebraska . El acuífero es parte del Sistema Acuífero de High Plains y reside en la Formación Ogallala , que es la principal unidad geológica subyacente al 80% de High Plains . [2] [3]
La extracción a gran escala con fines agrícolas comenzó después de la Segunda Guerra Mundial debido en parte al riego por pivote central y a la adaptación de los motores de los automóviles para alimentar los pozos de agua subterránea. [4] Hoy en día, alrededor del 27% de la tierra irrigada en todos los Estados Unidos se encuentra sobre el acuífero, que produce alrededor del 30% del agua subterránea utilizada para el riego en los Estados Unidos. [5] El acuífero corre riesgo de sobreextracción y contaminación. Desde 1950, el riego agrícola ha reducido el volumen saturado del acuífero en aproximadamente un 9%. Una vez agotado, el acuífero tardará más de 6.000 años en reponerse naturalmente mediante la lluvia. [6]
El sistema acuífero suministra agua potable al 82% de los 2,3 millones de personas (censo de 1990) que viven dentro de los límites del área de estudio de High Plains. [7]
La deposición de material acuífero se remonta a entre dos y seis millones de años, desde finales del Mioceno hasta principios del Plioceno , cuando las Montañas Rocosas del sur todavía estaban tectónicamente activas. Desde las tierras altas hacia el oeste, los ríos y arroyos cortan canales en una dirección generalmente de oeste a este o sureste. La erosión de las Montañas Rocosas proporcionó sedimentos aluviales y eólicos que llenaron los antiguos canales y finalmente cubrieron toda el área del acuífero actual, formando la Formación Ogallala, que contiene agua. [8] [9] En ese sentido, el proceso es similar a los que prevalecen actualmente en otros ríos modernos de la zona, como el río Kansas y sus afluentes. Las principales diferencias son el tiempo y la profundidad.
La profundidad del Ogallala varía según la forma de la superficie predominante en ese momento, siendo más profunda donde llena valles y canales antiguos. La Formación Ogallala se compone principalmente de rocas sedimentarias gruesas en sus secciones más profundas, que pasan a material de grano más fino.
El espesor saturado de agua de la Formación Ogallala varía desde unos pocos pies hasta más de 1000 pies. Su parte más profunda es de 300 m (1200 pies) y generalmente es mayor en las Llanuras del Norte. [10] La profundidad del agua debajo de la superficie de la tierra varía desde casi 400 pies (120 m) en partes del norte hasta entre 100 y 200 pies (30 y 61 m) en gran parte del sur. La recarga actual del acuífero con agua dulce se produce a un ritmo extremadamente lento, lo que sugiere que gran parte del agua en sus espacios porosos es paleoagua , que se remonta a la edad de hielo más reciente y probablemente antes.
El agua subterránea dentro de Ogallala generalmente fluye de oeste a este a un ritmo promedio de un pie por día. La conductividad hidráulica , o la capacidad de un fluido (agua) para moverse a través de un material poroso, varía de 25 a 300 pies (7,6 a 91,4 m) por día. [11] La calidad del agua dentro de Ogallala varía con la más alta calidad para beber y riego en la región norte, mientras que la región sur tenía la más pobre. [12] Los procesos humanos y naturales durante los últimos 60 a 70 años, incluida la densidad de riego, el clima y las aplicaciones de nitrógeno, han causado mayores concentraciones de contaminantes, incluidos los nitratos. Los niveles de nitrato generalmente cumplen con los estándares de calidad del agua del USGS, pero continúan aumentando gradualmente con el tiempo. [12] Esta tendencia puede afectar la sostenibilidad futura del agua subterránea en partes del acuífero.
Un acuífero es un depósito de almacenamiento de agua subterránea en el ciclo del agua . Si bien el agua subterránea es una fuente renovable, las reservas se reponen con relativa lentitud. El USGS ha realizado varios estudios del acuífero para determinar qué entra ( recarga de agua subterránea desde la superficie), qué sale (agua bombeada y flujo base a los arroyos) y cuáles son los cambios netos en el almacenamiento (aumento, caída o ningún cambio).
El USGS estimó que el almacenamiento total de agua fue de aproximadamente 2.925.000.000 acres-pie (3.608 km 3 ) en 2005. Las extracciones del acuífero Ogallala para riego ascendieron a 26 km 3 (21.000.000 acre⋅ft) en 2000. Desde que comenzó el importante bombeo de agua subterránea a finales En la década de 1940, el sobregiro del acuífero High Plains ascendió a 332.000.000 acres-pie (410 km 3 ), el 85% del volumen del lago Erie. [13] Muchos agricultores de las Altas Llanuras de Texas , que dependen especialmente del agua subterránea, ahora están abandonando la agricultura de regadío a medida que los costos de bombeo han aumentado y se han dado cuenta de los peligros del bombeo excesivo. [14]
La velocidad a la que se recarga el agua subterránea está limitada por varios factores. Gran parte de la región de las llanuras es semiárida , con vientos constantes que aceleran la evaporación del agua superficial y las precipitaciones. En muchos lugares, el acuífero está cubierto, en la zona vadosa , por una capa poco profunda de caliche que es prácticamente impermeable ; esto limita la cantidad de agua capaz de recargar el acuífero desde la superficie terrestre. Sin embargo, el suelo de los lagos de la playa es diferente y no está revestido de caliche, lo que los convierte en algunas de las pocas áreas donde el acuífero puede recargarse. La destrucción de playas por parte de los agricultores y el desarrollo disminuye el área de recarga disponible. La prevalencia del caliche se debe en parte a la rápida evaporación de la humedad del suelo y al clima semiárido; la aridez aumenta la cantidad de evaporación, lo que a su vez aumenta la cantidad de caliche en el suelo. Ambos mecanismos reducen la cantidad de agua de recarga que llega al nivel freático.
La recarga del acuífero varía desde 0,024 pulgadas (0,61 mm) por año en partes de Texas y Nuevo México hasta 6 pulgadas (150 mm) por año en el centro-sur de Kansas. [15]
Las regiones situadas sobre el acuífero Ogallala son algunas de las más productivas de Estados Unidos para la cría de ganado y el cultivo de maíz , trigo y soja . El éxito de la agricultura a gran escala en zonas que no tienen precipitaciones adecuadas y no siempre cuentan con agua superficial perenne para desviarla ha dependido en gran medida del bombeo de agua subterránea para riego.
Los primeros pobladores de las Altas Llanuras semiáridas sufrieron pérdidas de cosechas debido a ciclos de sequía , que culminaron en el desastroso Dust Bowl de la década de 1930. Sólo después de la Segunda Guerra Mundial , cuando estuvo disponible el riego por pivote central , la masa de tierra del sistema acuífero de las Altas Llanuras se transformó en una de las regiones agrícolamente más productivas del mundo.
Los niveles de agua subterránea disminuyen cuando la tasa de extracción mediante riego excede la tasa de recarga. En algunos lugares, se midió que el nivel freático descendía más de 5 pies (1,5 m) por año en el momento de máxima extracción. En casos extremos, fue necesario profundizar los pozos para alcanzar el nivel freático en constante descenso. En el siglo XXI, el reconocimiento de la importancia del acuífero ha llevado a una mayor cobertura por parte de periodistas regionales e internacionales. [16] [17] [18] [19]
Las prácticas de conservación del agua ( terrazas y rotación de cultivos ), métodos de riego más eficientes (pivote central y goteo ) y la reducción del área bajo riego han ayudado a frenar el agotamiento del acuífero, pero los niveles en general siguen cayendo en áreas como el suroeste de Kansas y el Panhandle de Texas. . En otras áreas, como partes del este y centro de Nebraska y de la región al sur de Lubbock, Texas , los niveles de agua han aumentado desde 1980.
El irrigador de pivote central fue descrito como el "villano" [20] en un artículo del New York Times de 2013 , "Wells Dry, Fertile Plains Turn to Dust", que relataba el implacable declive de partes del acuífero de Ogallala. Sesenta años de agricultura intensiva utilizando enormes irrigadores de pivote central han vaciado partes del acuífero High Plains. [20] Se necesitarían cientos o miles de años de lluvia para reemplazar el agua subterránea en el acuífero agotado. En Kansas, en 1950, las tierras de cultivo irrigadas cubrían 250.000 acres (100.000 ha); con el uso de riego de pivote central, se irrigaron casi tres millones de acres de tierra. [20] En algunos lugares del Panhandle de Texas, el nivel freático ha sido drenado (deshidratado). "Vastas extensiones de tierras agrícolas de Texas situadas sobre el acuífero ya no soportan el riego. En el centro-oeste de Kansas, hasta una quinta parte de las tierras agrícolas irrigadas a lo largo de una franja de 160 kilómetros (100 millas) del acuífero ya se ha secado". [20]
El sistema de riego de pivote central se considera un sistema altamente eficiente que ayuda a conservar el agua. Sin embargo, en 2013, a medida que la eficiencia del consumo de agua del irrigador de pivote central mejoró a lo largo de los años, los agricultores optaron por sembrar más intensivamente, regar más tierra y cultivar cultivos más sedientos en lugar de reducir el consumo de agua (un ejemplo de la paradoja de Jevons en práctica. [20] Un enfoque para reducir la cantidad de agua subterránea utilizada es emplear agua reciclada tratada para riego; Otro enfoque es cambiar a cultivos que requieran menos agua, como los girasoles . [21]
Varios ríos, como el Platte , discurren por debajo del nivel del agua del acuífero. Debido a esto, los ríos reciben flujo de agua subterránea (flujo base), sacándolo de la región en lugar de recargar el acuífero.
La presa Optima Lake, de 46,1 millones de dólares, en el oeste de Oklahoma , quedó inútil cuando la caída del nivel del acuífero redujo drásticamente el flujo del río Beaver , la fuente de agua prevista para el lago. [22]
El agotamiento entre 2001 y 2008, inclusive, es aproximadamente el 32% del agotamiento acumulado durante todo el siglo XX. [23] En Estados Unidos, los mayores usuarios de agua de los acuíferos incluyen el riego agrícola y la extracción de petróleo y carbón. [24] " El agotamiento total acumulado de las aguas subterráneas en los Estados Unidos se aceleró a finales de la década de 1940 y continuó a un ritmo lineal casi constante hasta finales del siglo. Además de las consecuencias ambientales ampliamente reconocidas, el agotamiento de las aguas subterráneas también impacta negativamente la sostenibilidad a largo plazo. de suministros de agua subterránea para ayudar a satisfacer las necesidades de agua de la nación". [23] Según Matthew Sanderson, profesor de sociología en la Universidad Estatal de Kansas , estas tendencias se ven exacerbadas por un sistema de subsidio agrícola y un código tributario de los Estados Unidos que fomentan la sobreinversión en tecnología que utiliza el agua debido a una rutina de producción . Robertson sugiere reformas de la política federal para aumentar los incentivos para conservar el agua subterránea, como enmiendas al Programa de Reservas de Conservación , junto con mayores restricciones sobre el uso del agua a nivel estatal. [25]
Desde la década de 1940, el bombeo desde Ogallala ha reducido el acuífero más de 300 pies (90 m) en algunas áreas. Los productores han tomado medidas para reducir su dependencia del agua de riego. Las operaciones simplificadas les permiten producir un rendimiento significativamente mayor utilizando aproximadamente la misma cantidad de agua que se necesitaba hace cuatro décadas. Aun así, las pérdidas del acuífero entre 2001 y 2011 equivalieron a un tercio de su agotamiento acumulado durante todo el siglo XX. El Ogallala se recarga principalmente con agua de lluvia, pero sólo alrededor de una pulgada de precipitación llega al acuífero anualmente. Las precipitaciones en la mayor parte de las Altas Llanuras de Texas son mínimas, la evaporación es alta y las tasas de infiltración son lentas. [26]
Durante la década de 1990, el acuífero contenía unos tres mil millones de acres-pie de agua subterránea utilizada para el riego de cultivos y para agua potable en las zonas urbanas. La demanda de agua supera su reposición. El nivel del agua está bajando especialmente en Texas y Nuevo México. El uso continuado a largo plazo del acuífero es "problemático y necesita una reevaluación importante", según el historiador Paul H. Carlson, profesor emérito de la Universidad Tecnológica de Texas en Lubbock . [27]
En 2008, TransCanada Corporation propuso la construcción del oleoducto Keystone XL de 1.661 millas (2.673 km) para transportar petróleo desde las arenas bituminosas de Athabasca en Alberta a las refinerías cercanas a Houston, Texas . [28] [29] La ruta propuesta para el oleoducto cruza la parte oriental de Nebraska Sandhills ; Quienes se oponen a la ruta citan el riesgo que supone para el acuífero Ogallala la posibilidad de contaminación por derrames de betún diluido . [30] [31]
Los portavoces de la industria de los oleoductos han señalado que miles de kilómetros de oleoductos existentes que transportan petróleo crudo e hidrocarburos líquidos refinados han cruzado durante años el acuífero Ogallala, en el sureste de Wyoming, el este de Colorado y Nuevo México, el oeste de Nebraska, Kansas, Oklahoma y Texas. [32] [33] [34] [35] [36] El oleoducto Pioneer cruza de este a oeste a través de Nebraska, y el oleoducto Pony Express, que cruza el acuífero Ogallala en Colorado, Nebraska y Kansas, se estaba convirtiendo como de 2013 de gas natural a petróleo crudo, bajo permiso de la Comisión Federal Reguladora de Energía . [37]
Como agencia líder en el proyecto del oleoducto transfronterizo, el Departamento de Estado de Estados Unidos encargó una evaluación de impacto ambiental según lo exige la Ley de Política Ambiental Nacional de 1969 . La Declaración de Impacto Ambiental concluyó que el proyecto representaba poca amenaza de "impactos ambientales adversos", [30] [38] el informe fue redactado por Cardno Entrix, una empresa que ayudó tanto al Departamento de Estado como a la Comisión Federal Reguladora de Energía en la preparación de declaraciones de impacto para otros proyectos propuestos de TransCanada. Aunque es "común que las empresas que solicitan construir proyectos gubernamentales participen en la asignación y el pago del análisis de impacto", [39] varios opositores al proyecto sugirieron que podría haber un conflicto de intereses. En respuesta a esa preocupación, la Oficina del Inspector General del Departamento de Estado llevó a cabo una investigación del posible conflicto de intereses. El informe de esa investigación de febrero de 2012 afirma que no existió ningún conflicto de intereses ni en la selección del contratista ni en la preparación de la declaración de impacto ambiental. [40]
El presidente estadounidense, Barack Obama, "inicialmente rechazó el oleoducto Keystone XL en enero de 2012, diciendo que quería más tiempo para una revisión ambiental". [41] El 17 de febrero de 2013, una manifestación en el National Mall atrajo a unas 40.000 personas en protesta por Keystone XL. [41] En enero de 2014, el Departamento de Estado de EE. UU . publicó su Declaración de Impacto Ambiental Suplementaria Final del Oleoducto Keystone para el Resumen Ejecutivo del Proyecto Keystone XL , que concluyó que, según los modelos, un gran derrame de petróleo crudo del oleoducto que llegaba al Ogallala podría extenderse hasta 370 m (1214 pies), y los componentes disueltos se extienden hasta 320 m (1050 pies) más. [42]
Al principio de su presidencia, el presidente estadounidense Donald Trump anuló la decisión del presidente estadounidense Barack Obama al firmar memorandos ejecutivos en apoyo del oleoducto Keystone XL en enero de 2017. [43] El 20 de enero de 2021, el presidente Joe Biden firmó una orden ejecutiva [44] para revocar el permiso [45] otorgado a TC Energy Corporation para el Oleoducto Keystone XL (Fase 4). El 9 de junio de 2021, TC Energy abandonó los planes para el oleoducto Keystone XL. [46] [47]
Desde 2010, el Distrito de Conservación de Agua Subterránea de North Plains, que abarca ocho condados al norte de Amarillo , incluidos los condados de Moore y Dallam , ha ofrecido un proyecto de demostración anual de $300,000 para conservar el agua que los agricultores bombean desde el acuífero de Ogallala. Los agricultores participantes cultivan maíz con poco más de la mitad del agua que normalmente necesitarían para regar los campos, o siembran varias semanas más tarde de lo habitual. En el proyecto se utilizan aspersores pivotantes, en lugar del riego por goteo, que es más caro. Según el director del distrito, Steve Walthour, la conservación es esencial teniendo en cuenta la disminución de los niveles del acuífero. [48] La organización local sin fines de lucro Ogallala Commons, llamada así por el acuífero en sí, que no solo colabora y apoya a las comunicaciones locales, también trabaja para conservar el acuífero Ogallala y sus alrededores. [49] [50] [51]
En 2013, once agricultores participaron en el programa de conservación, y algunos plantaron en tierra seca, en lugar de suelo regado. Están dejando más espacio entre plantas, una técnica que retiene la humedad durante más tiempo. Los sensores de suelo permiten a los agricultores recopilar información precisa sobre el nivel de humedad de sus cultivos. La motivación para ahorrar agua proviene de las normas del distrito sobre la extracción de agua del acuífero. El Servicio Geológico de los Estados Unidos determinó que el nivel del agua en el acuífero ha bajado más en Texas que en cualquier otro estado de la cuenca. [48]
Los agricultores en sus propias tierras pueden extraer agua del acuífero sin cargo. Los costos de bombeo son bajos porque el combustible utilizado, el gas natural , es económico. El distrito de North Plains estableció por primera vez límites al bombeo en 2005 y endureció las regulaciones cuatro años después. Ahora se requiere que ciertos pozos tengan medidores. Otro desafío más que enfrenta el distrito es el aumento de los precios de los cultivos [¿ cuándo? ] han llevado a algunos a plantar campos adicionales y aumentar aún más el uso de agua del acuífero. [48]
El distrito de North Plains impuso por primera vez límites de bombeo en 2005 y los hizo más estrictos en 2009. En 2005, también comenzó a introducir gradualmente requisitos para que algunos pozos tuvieran medidores. Ambas medidas fueron controvertidas en su momento. Un distrito más grande de aguas subterráneas justo al sur de North Plains, el Distrito de Conservación de Agua Subterránea de High Plains, compuesto por 16 condados, ha tenido dificultades en sus intentos de imponer requisitos de medición y límites de bombeo. Los funcionarios de North Plains "simplemente estaban un poco más adelantados", dijo David Brauer, quien administra el programa del Acuífero Ogallala para un laboratorio de investigación del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en la ciudad de Bushland, en el Panhandle. Un grupo del Distrito de Conservación de Agua Subterránea de Middle Trinity, al suroeste de Fort Worth, fue a ver el campo de demostración de Grall el año pasado y quedó impresionado. "Sé que el presidente de mi junta directiva dijo que sería bueno poder hacer algo así aquí en casa", dijo Joe Cooper, director general del distrito de Middle Trinity.
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36°59′26″N 101°26′52″W / 36.99056°N 101.44778°W / 36.99056; -101.44778