stringtranslate.com

Primavera (hidrología)

En un día promedio, casi 303 millones de galones estadounidenses (1.150.000 m3 ) de agua fluyen desde Big Spring en Missouri a una velocidad de 469 pies cúbicos por segundo (13,3 m3 / s).
Gran fuente prismática , Parque Nacional de Yellowstone, Wyoming

Un manantial es un punto de salida natural por el que el agua subterránea emerge del acuífero y fluye hacia la parte superior de la corteza terrestre ( pedosfera ) para convertirse en agua superficial . Es un componente de la hidrosfera , así como una parte del ciclo del agua . Los manantiales han sido importantes para los humanos desde hace mucho tiempo como fuente de agua dulce , especialmente en regiones áridas que tienen relativamente pocas precipitaciones anuales .

Los manantiales salen a la superficie por diversas fuerzas naturales, como la gravedad y la presión hidrostática . Un manantial producido por la aparición de agua subterránea calentada geotérmicamente se conoce como manantial termal . El rendimiento del agua de manantial varía ampliamente desde un caudal volumétrico de casi cero hasta más de 14.000 litros por segundo (490 pies cúbicos/s) en el caso de los manantiales más grandes. [1]

Formación

Un manantial natural en la isla Mackinac en Michigan

Los manantiales se forman cuando el agua subterránea fluye hacia la superficie. Esto suele ocurrir cuando el nivel freático supera el nivel de la superficie o si el terreno se deprime bruscamente. Los manantiales también pueden formarse como resultado de la topografía kárstica , los acuíferos o la actividad volcánica . También se han observado manantiales en el fondo del océano , arrojando agua más cálida y de baja salinidad directamente al océano. [2]

Los manantiales formados como resultado de la topografía kárstica crean manantiales kársticos , en los que el agua subterránea viaja a través de una red de grietas y fisuras (aberturas que van desde espacios intergranulares hasta grandes cuevas ) y que luego emergen en un manantial.

La salida forzada del manantial a la superficie puede ser el resultado de un acuífero confinado en el que el área de recarga del nivel freático del manantial se encuentra a una altura mayor que la de la salida. El agua de manantial expulsada a la superficie por fuentes elevadas son pozos artesianos . Esto es posible incluso si la salida tiene la forma de una cueva de 300 pies de profundidad (91 m). En este caso, la cueva es utilizada como una manguera por el área de recarga de agua subterránea más elevada para salir a través de la abertura de menor elevación.

Los manantiales no artesianos pueden simplemente fluir desde una elevación más alta a través de la tierra hacia una elevación más baja y salir en forma de manantial, utilizando el suelo como un conducto de drenaje. Otros manantiales son el resultado de la presión de una fuente subterránea en la tierra, en forma de actividad volcánica o magmática . El resultado puede ser agua a temperatura y presión elevadas, es decir, fuentes termales y géiseres .

Amanecer en Middle Spring, Refugio Nacional de Vida Silvestre Fish Springs , Utah

La acción del agua subterránea disuelve continuamente lechos rocosos permeables como la piedra caliza y la dolomita , creando vastos sistemas de cuevas. [3]

Tipos

Manantial Chalybeate debajo de la Cascada de los Colores, La Palma

Fluir

Vídeo de drones de los manantiales azules de Aegviidu en Estonia

La descarga de primavera, o resurgimiento , está determinada por la cuenca de recarga del manantial. Los factores que afectan la recarga incluyen el tamaño del área en la que se captura el agua subterránea, la cantidad de precipitación, el tamaño de los puntos de captura y el tamaño de la salida del manantial. El agua puede filtrarse al sistema subterráneo desde muchas fuentes, incluidas la tierra permeable, los sumideros y los arroyos que pierden agua . En algunos casos, arroyos enteros parecen desaparecer a medida que el agua se hunde en el suelo a través del lecho del arroyo. El Grand Gulf State Park en Missouri es un ejemplo de un arroyo entero que desaparece en el sistema de agua subterránea. El agua emerge a 9 millas (14 km) de distancia, formando parte de la descarga de Mammoth Spring en Arkansas . La actividad humana también puede afectar la descarga de un manantial: la extracción de agua subterránea reduce la presión del agua en un acuífero, disminuyendo el volumen de flujo. [13]

Clasificación

La Fontaine de Vaucluse o Manantial de Vaucluse en Francia descarga alrededor de 470 millones de galones estadounidenses (1.800.000 m3 ) de agua por día a una velocidad de 727 pies cúbicos (20,6 m3 ) por segundo.

Los manantiales se dividen en tres clasificaciones generales: perennes (manantiales que fluyen constantemente durante el año); intermitentes (manantiales temporales que se activan después de las lluvias o durante ciertos cambios estacionales); y periódicos (como los géiseres que brotan y entran en erupción a intervalos regulares o irregulares). [5]

Los manantiales se clasifican a menudo por el volumen de agua que descargan. Los manantiales más grandes se denominan "de primera magnitud", definidos como manantiales que descargan agua a un ritmo de al menos 2800 litros o 100 pies cúbicos (2,8 m 3 ) de agua por segundo. Algunas ubicaciones contienen muchos manantiales de primera magnitud, como Florida , donde se sabe que hay al menos 27 de ese tamaño; los Ozarks de Missouri y Arkansas , que contienen 10 [14] [13] conocidos de primera magnitud; y 11 [15] más en el área de Thousand Springs a lo largo del río Snake en Idaho . La escala para el flujo de manantial es la siguiente:

Contenido de agua

El lago Pruess se alimenta de un manantial en el árido valle Snake de Utah .

Los minerales se disuelven en el agua a medida que se mueve a través de las rocas subterráneas . Este contenido mineral se mide como sólidos disueltos totales (TDS). Esto puede dar sabor al agua e incluso burbujas de dióxido de carbono , dependiendo de la naturaleza de la geología a través de la cual pasa. Es por eso que el agua de manantial a menudo se embotella y se vende como agua mineral , aunque el término suele ser objeto de publicidad engañosa . El agua mineral contiene no menos de 250 partes por millón (ppm) de TDS. Los manantiales que contienen cantidades significativas de minerales a veces se denominan " manantiales minerales ". (Mientras tanto, los manantiales sin tal contenido mineral a veces se distinguen como "manantiales dulces"). Los manantiales que contienen grandes cantidades de sales de sodio disueltas , principalmente carbonato de sodio , se denominan "manantiales de soda". Muchos centros turísticos se han desarrollado alrededor de manantiales minerales y son conocidos como ciudades balneario . Se alega que los manantiales minerales tienen propiedades curativas. Se dice que sumergirse en ellos da como resultado la absorción de los minerales del agua. Algunos manantiales contienen niveles de arsénico que superan el estándar de 10 ppb de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el agua potable . [16] Cuando estos manantiales alimentan ríos, también pueden elevar los niveles de arsénico en los ríos por encima de los límites de la OMS. [16]

El agua de los manantiales suele ser clara. Sin embargo, algunos manantiales pueden tener un color determinado por los minerales disueltos en el agua. Por ejemplo, el agua rica en hierro o taninos tendrá un color naranja. [3]

En algunas partes de los Estados Unidos, un arroyo que lleva el efluente de un manantial a un arroyo primario cercano puede llamarse ramal de manantial , arroyo de manantial o cauce. El agua subterránea tiende a mantener una temperatura promedio relativamente prolongada de su acuífero; por lo tanto, el flujo de un manantial puede ser más frío que el de otras fuentes en un día de verano, pero permanecer sin congelar en el invierno. El agua fría de un manantial y su ramal puede albergar especies como ciertas truchas que, de lo contrario, no se adaptan bien a un clima local más cálido .

Tipos de manantiales minerales

Fuente termal de hierro natural en Beppu , Japón

Usos

Pesca de truchas en el manantial de Maramec en Missouri

Los manantiales se han utilizado para diversas necesidades humanas, como agua potable, suministro de agua para uso doméstico, riego, molinos , navegación y generación de electricidad . Los usos modernos incluyen actividades recreativas como pesca, natación y flotación; terapia ; agua para el ganado; criaderos de peces; y suministro de agua mineral embotellada o agua de manantial embotellada. Los manantiales han adquirido una especie de cualidad mítica en el sentido de que algunas personas creen erróneamente que los manantiales son siempre fuentes saludables de agua potable. Puede que lo sean o no. Hay que realizar una prueba completa de calidad del agua para saber cómo utilizar un manantial de forma adecuada, ya sea para un baño mineral o para beber agua. Los manantiales que se gestionan como balnearios ya tendrán dicha prueba.

Agua potable

Los manantiales se utilizan a menudo como fuentes de agua embotellada. [22] Al comprar agua embotellada etiquetada como agua de manantial, a menudo se puede encontrar la prueba del agua de ese manantial en el sitio web de la empresa que la vende.

Riego

Los manantiales se han utilizado como fuentes de agua para el riego por gravedad de los cultivos. [23] Los pueblos indígenas del suroeste de Estados Unidos construyeron acequias alimentadas por manantiales que dirigían el agua a los campos a través de canales. Los misioneros españoles utilizaron más tarde este método. [24] [25]

Manantiales sagrados

Fontes Tamarici , en España .

Un manantial sagrado, o pozo sagrado, es un pequeño cuerpo de agua que emerge del subsuelo y es venerado en algún contexto religioso: cristiano y/o pagano y/o de otro tipo. [26] [27] La ​​tradición y la mitología de la antigua Grecia estaban repletas de manantiales sagrados y legendarios, en particular, los manantiales coricios , pierios y castalianos . En la Europa medieval, los lugares sagrados paganos con frecuencia se cristianizaban como pozos sagrados. El término "pozo sagrado" se emplea comúnmente para referirse a cualquier fuente de agua de tamaño limitado (es decir, no un lago o río, pero que incluye piscinas y manantiales naturales y filtraciones), que tiene algún significado en el folclore local. Esto puede tomar la forma de un nombre particular, una leyenda asociada , la atribución de cualidades curativas al agua a través de la presencia numinosa de su espíritu guardián o de un santo cristiano , o una ceremonia o ritual centrado en el lugar del pozo. Las leyendas cristianas a menudo cuentan cómo la acción de un santo hizo que fluyera el agua de un manantial, un tema familiar, especialmente en la hagiografía de los santos celtas . [ cita requerida ]

Aguas termales

El manantial de la madre , Pagosa Hot Springs, Colorado

El agua subterránea calentada geotérmicamente que fluye desde fuentes termales tiene una temperatura mayor que la del cuerpo humano, generalmente en el rango de 45 a 50 °C (113 a 122 °F), pero puede ser más caliente. [6] A las fuentes con agua más fría que la temperatura corporal pero más cálida que la temperatura del aire a veces se las denomina fuentes cálidas. [28]

Baño y balneoterapia

Las fuentes termales o fuentes geotermales se han utilizado para la balneoterapia , el baño y la relajación durante miles de años. Debido al folclore que rodea a las fuentes termales y su supuesto valor médico, algunas se han convertido en destinos turísticos y lugares de centros de rehabilitación física . [29] [30]

Manantial natural en Pensilvania, donde el agua de escorrentía fluye desde arriba hacia abajo a través de la hierba y las rocas.

Energía geotérmica

Las fuentes termales se han utilizado como fuente de calor durante miles de años. En el siglo XX, se convirtieron en un recurso renovable de energía geotérmica para calentar hogares y edificios. [29] La ciudad de Beppu, Japón, contiene 2217 pozos de aguas termales que proporcionan agua caliente a la ciudad. [31] Las fuentes termales también se han utilizado como fuente de energía sostenible para el cultivo en invernaderos y el cultivo de cosechas y flores. [32]

Terminología

Representaciones culturales

Los manantiales han sido representados en la cultura a través del arte, la mitología y el folclore a lo largo de la historia. La Fuente de la Juventud es un manantial mítico del que se decía que devolvía la juventud a cualquiera que bebiera de él. [34] Se ha afirmado que la fuente está ubicada en San Agustín, Florida , y fue descubierta por Juan Ponce de León en 1513. Sin embargo, no ha demostrado el poder de devolver la juventud, y la mayoría de los historiadores cuestionan la veracidad del descubrimiento de Ponce de León. [35] [36]

Pitia, también conocida como el Oráculo de Delfos, era la suma sacerdotisa del Templo de Apolo . En un estado frenético de posesión divina, pronunciaba profecías que eran «inducidas por vapores que se elevaban desde un abismo en la roca». Se cree que los vapores eran emitidos desde el manantial Kerna en Delfos. [37] [38]

El mito griego de Narciso describe a un joven que se enamoró de su reflejo en el estanque tranquilo de un manantial. Narciso contempló "un manantial inmaculado, plateado por sus aguas brillantes, que ni los pastores ni las cabras que pastaban en la montaña ni ningún otro ganado habían tocado, que ni los pájaros ni las bestias ni la rama caída de un árbol habían perturbado" (Ovidio) [39] .

El fotógrafo estadounidense de principios del siglo XX, James Reuel Smith, creó una serie completa de fotografías que documentan los manantiales históricos de la ciudad de Nueva York antes de que la ciudad los tapara tras la llegada del sistema de agua municipal. [40] Smith fotografió más tarde manantiales en Europa, lo que dio lugar a su libro Springs and Wells in Greek and Roman Literature, Their Legends and Locations (1922). [41]

Los artistas japoneses del siglo XIX Utagawa Hiroshige y Utagawa Toyokuni III crearon una serie de grabados en madera , Dos artistas recorren las siete fuentes termales (Sōhitsu shichitō meguri) en 1854. [42]

La ciudad china de Jinan es conocida como "la ciudad de los manantiales" (en chino: 泉城), debido a sus 72 atracciones de manantiales y numerosos micro pozos de manantial repartidos por el centro de la ciudad. [43] [44]

Una pintura de la dinastía Song representa la vista de manantiales y montañas en Jinan de Zhao Mengfu (chino: 鹊华秋色图)
Que Hua Qiu Se Tu, que representa la vista de manantiales y montañas en Jinan, por Zhao Mengfu , dinastía Song (chino: 鹊华秋色图)

Véase también

Referencias

  1. ^ "Te Waikoropupū Springs". Departamento de Conservación de Nueva Zelanda . Consultado el 6 de febrero de 2022 .
  2. ^ "Los manantiales y el ciclo del agua". www.usgs.gov . Consultado el 14 de noviembre de 2021 .
  3. ^ ab "Springs - The Water Cycle, de la Escuela de Ciencias del Agua del USGS". ga.water.usgs.gov . Archivado desde el original el 9 de mayo de 2009.
  4. ^ abc "Diseño de pozos y desarrollo de manantiales". Manual Nacional de Ingeniería . Enero de 2010. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2020.
  5. ^ abcd Bryan, Kirk (noviembre de 1919). «Clasificación de manantiales». The Journal of Geology . 27 (7): 522–561. Bibcode :1919JG.....27..522B. doi :10.1086/622677. JSTOR  30058415. S2CID  129936821 . Consultado el 14 de noviembre de 2021 .
  6. ^ abcd Poehls, DJ; Smith, Gregory J. (2011). Diccionario enciclopédico de hidrogeología. Elsevier Science. ISBN 9780080925271. Recuperado el 15 de noviembre de 2021 .
  7. ^ Westbrook, Cherie J. (2017). "Cabeza por encima del agua: La historia interna del programa de implementación de recuperación del acuífero Edwards por Robert L. Gulley". Great Plains Research . 27 (2): 143. doi :10.1353/gpr.2017.0022. ISSN  2334-2463. S2CID  133972692.
  8. ^ Horstman, Mark (18 de mayo de 2006). "Wonky Holes". Transcripción de Catalyst . Australian Broadcasting Corporation. Archivado desde el original el 19 de abril de 2019. Consultado el 17 de abril de 2019 .
  9. ^ Whittow, John (1984). Diccionario de geografía física . Londres: Penguin. pág. 291. ISBN. 0-14-051094-X.
  10. ^ "Agua de manantial". Britannica . Archivado desde el original el 25 de julio de 2020.
  11. ^ Cinta Pinzaru, Simona; Ardeleanu, Mircea; Brezestean, Ioana; Nekvapil, Fran; Venter, Monica M. (2019). "La especificidad biogeoquímica de las aguas de manantial carbonatadas naturales adyacentes de los Alpes suizos se reveló rápidamente mediante tecnología SERS y Raman". Métodos analíticos; Royal Society of Chemistry . 11 (6) . Consultado el 15 de noviembre de 2021 .
  12. ^ abc "Manantiales de Nueva Jersey" (PDF) .
  13. ^ ab "Datos de aguas superficiales del USGS para Missouri". waterdata.usgs.gov . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2018 . Consultado el 3 de julio de 2011 .
  14. ^ Viñedo y Fender, 1982. p. 12
  15. ^ "Thousand Springs Research Project". 9 de mayo de 2006. Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2012, a través de la Universidad de Idaho.
  16. ^ ab Li, Chaoliu; Kang, Shichang; Chen, Pengfei; Zhang, Qianggong; Mi, Jue; Gao, Shaopeng; Sillanpää, Mika (2014). "Un manantial geotérmico provoca contaminación por arsénico en las aguas fluviales de la meseta tibetana meridional, China". Ciencias ambientales de la tierra . 71 (9): 4143–4148. Código Bibliográfico :2014EES....71.4143L. doi :10.1007/s12665-013-2804-2. S2CID  128479153.
  17. ^ Pearl, Richard Howard; Ringrose, Charles D.; Zacharakis, Ted G. (1982). "Evaluación de recursos geotérmicos de aguas termales de azufre, Colorado". Servicio Geológico de Colorado . Consultado el 14 de noviembre de 2021 .
  18. ^ Gemici, Burcu; Wallace, John L. "Enciclopedia de aguas interiores" . Consultado el 15 de noviembre de 2021 .
  19. ^ Zakrajsek, John R. (2006). Identificación de comportamientos sistemáticos en los manantiales geotérmicos del lago Borax, sureste de Oregón. Universidad de Idaho . Consultado el 14 de noviembre de 2021 .
  20. ^ Bischoff, Matt C. (2018). Recorriendo las aguas termales de California y Nevada. Guilford, Connecticut: Falcon Guides. ISBN 9781493029112. Recuperado el 14 de noviembre de 2021 .
  21. ^ Leonard, Robert B.; Janzer, Victor J. (julio-agosto de 1978). "Radiactividad natural en aguas geotermales, aguas termales de Alhambra y áreas cercanas, condado de Jefferson, Montana" (PDF) . Revista de investigación del Servicio Geológico de Estados Unidos . 6 (4) . Consultado el 14 de noviembre de 2021 .
  22. ^ Royte, Elizabeth (2011). Bottlemania: Big Business, Local Springs, and the Battle Over America's Drinking Water [La manía de las botellas: grandes empresas, manantiales locales y la batalla por el agua potable en Estados Unidos]. Bloomsbury Publishing. ISBN 978-1596913721. Recuperado el 14 de noviembre de 2021 .
  23. ^ Clement, Christopher Ohm; Moseley, Michael E. (1991). "El sistema de irrigación por manantiales de Carrizal, Perú: un estudio de caso de la hipótesis del colapso agrario". Revista de arqueología de campo . 18 (4): 425–443. doi :10.1179/009346991791549059.
  24. ^ "Acequias y sistemas fluviales" . Consultado el 15 de noviembre de 2021 .
  25. ^ Romero, Simon (13 de julio de 2021). «La sequía golpea el suroeste y los canales de Nuevo México se secan». The New York Times . Consultado el 15 de noviembre de 2021 .
  26. ^ Ray, Celeste (2011). "Lo sagrado y la política del cuerpo en los pozos sagrados de Irlanda". Revista Internacional de Ciencias Sociales . 62 (205/206): 271–85. doi :10.1111/issj.12000.
  27. Byrne, Garreth (2002). “Holy Wells in Britain and Ireland” (Pozos sagrados en Gran Bretaña e Irlanda). Contemporary Review . 280 (1636): 295 – vía EBSCOhost .
  28. ^ Pentecostés, Allan; Jones, B.; Renault, RW (2003). "¿Qué es una fuente termal?". Revista Canadiense de Ciencias de la Tierra . 40 (11): 1443–1446. Código Bibliográfico :2003CaJES..40.1443P. doi :10.1139/e03-083 . Consultado el 15 de noviembre de 2021 .
  29. ^ ab van Tubergen, A (1 de marzo de 2002). "Una breve historia de la terapia de spa". Anales de las enfermedades reumáticas . 61 (3): 273–275. doi :10.1136/ard.61.3.273. PMC 1754027 . PMID  11830439. 
  30. ^ "Una historia de la energía geotérmica en Estados Unidos". Departamento de Eficiencia Energética y Energía Renovable de Estados Unidos . Consultado el 30 de octubre de 2020 .
  31. ^ Holtz, Michael (9 de marzo de 2018). «Japón crea una base de impulso para una alternativa a la energía nuclear». Christian Science Monitor . Consultado el 17 de noviembre de 2021 .
  32. ^ "Estudios de caso sobre el uso de aguas termales para generar energía sostenible" (PDF) . Gobierno de la prefectura de Oita . Consultado el 17 de noviembre de 2021 .
  33. ^ abcd "Características de los resortes".
  34. ^ Sowers, Lloyd (25 de octubre de 2021). "El agua de la famosa Fuente de la Juventud de San Petersburgo contenía altos niveles de litio". FOX 13 News . Consultado el 11 de noviembre de 2021 .
  35. ^ Connolly, Patrick (5 de noviembre de 2020). "La Fuente de la Juventud de San Agustín puede ser la atracción más antigua de Florida". orlandosentinel.com . Consultado el 11 de noviembre de 2021 .
  36. ^ Shaer, Matthew (junio de 2013). "Ponce de León nunca buscó la fuente de la juventud". Revista Smithsonian . Consultado el 11 de noviembre de 2021 .
  37. ^ Broad, William J. (19 de marzo de 2002). "Para el Oráculo de Delfos, humos y visiones". The New York Times . Consultado el 13 de noviembre de 2021 .
  38. ^ Hale, John R.; de Boer, Jelle Zeilinga; Chanton, Jeffrey P.; Spiller, Henry A. (agosto de 2003). "Cuestionando el oráculo de Delfos". Scientific American . 289 (2): 66–73. Bibcode :2003SciAm.289b..66H. doi :10.1038/scientificamerican0803-66. JSTOR  26060404. PMID  12884540 . Consultado el 13 de noviembre de 2021 .
  39. ^ Nelson, Max (abril-mayo de 2000). «Narciso: mito y magia». The Classical Journal . 95 (4): 363–389. JSTOR  3298150 . Consultado el 13 de noviembre de 2021 .
  40. ^ "Colección de fotografías de manantiales y pozos de James Reuel Smith 1893–1902 – Colección de Brooklyn". Colección digital de la Sociedad Histórica de Nueva York . Consultado el 13 de noviembre de 2021 .
  41. ^ Smith, James Reuel (1922). Manantiales y pozos en la literatura griega y romana. Nueva York y Londres: GP Putnam's Sons . Consultado el 13 de noviembre de 2021 .
  42. «Sokokura, de la serie Dos artistas recorren las siete fuentes termales (Sōhitsu shichitō meguri)». Museo de Bellas Artes de San Francisco . Consultado el 13 de noviembre de 2021 .
  43. ^ "Descripción general: Jinan, una ciudad de manantiales". english.jinan.gov.cn . Consultado el 20 de julio de 2022 .
  44. ^ "Jinan: una ciudad de manantiales". El mundo chino . Consultado el 20 de julio de 2022 .

Lectura adicional

Enlaces externos