Punto en el que el agua emerge de un acuífero a la superficie.
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
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]
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 .
La acción del agua subterránea disuelve continuamente lechos rocosos permeables como la piedra caliza y la dolomita , creando vastos sistemas de cuevas. [3]
Los manantiales de depresión se producen a lo largo de una depresión, como el fondo de valles aluviales , cuencas o valles hechos de materiales altamente permeables. [4]
Los manantiales de contacto, que se producen a lo largo de la ladera de una colina o montaña, se crean cuando el agua subterránea está cubierta por una capa impermeable de roca o suelo conocida como acuicludo o acuífugo [4].
Las fracturas o juntas se producen cuando el agua subterránea que corre a lo largo de una capa impermeable de roca se encuentra con una grieta (fractura) o junta en la roca. [4]
Los manantiales tubulares se producen cuando el agua subterránea fluye desde fisuras circulares como las que se encuentran en cavernas (manantiales tubulares de solución) o manantiales tubulares de lava que se encuentran en cuevas de tubos de lava . [5] [6]
Los manantiales artesianos suelen aparecer en el punto más bajo de una zona determinada. Un manantial artesiano se crea cuando la presión del agua subterránea es mayor que la presión de la atmósfera. En este caso, el agua sale directamente del suelo. [7]
Los agujeros irregulares son puntos de salida submarinos de agua dulce para antiguos canales de ríos cubiertos de corales y sedimentos. [8]
Las fuentes termales se calientan mediante la actividad geotérmica ; tienen una temperatura del agua significativamente más alta que la temperatura media del aire del área circundante. [10] Los géiseres son un tipo de fuente termal donde el vapor se crea bajo tierra mediante agua subterránea sobrecalentada atrapada, lo que da lugar a erupciones recurrentes de agua caliente y vapor. [6]
Los manantiales carbonatados, como el géiser Soda Springs , son manantiales que emiten agua carbonatada de forma natural, debido al dióxido de carbono disuelto en el agua. A veces se los llama manantiales hirvientes o manantiales burbujeantes. [11]
"Los manantiales de Gushette brotan de las paredes de los acantilados" [12]
Los manantiales helocrenos son difusos y sustentan pantanos con agua subterránea. [12]
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 los manantiales es la siguiente:
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 .
Las fuentes de azufre contienen un alto nivel de azufre disuelto o sulfuro de hidrógeno en el agua. Históricamente se han utilizado para aliviar los síntomas de la artritis y otras enfermedades inflamatorias. [17] [18]
Los manantiales de radio (o manantiales radiactivos) tienen un nivel detectable de radiación producida por el proceso de desintegración radiactiva natural [21] [6]
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]
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
Hervor de primavera [33]
Piscina de manantial [33]
Los manantiales [33] también llamados manantiales reocrenales [12]
Ventilación de resorte [33]
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]
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]
Eco y Narciso, 1903, John William Waterhouse
Lucas Cranach, Der Jungbrunnen (Fuente de la Juventud) , 1546
Oráculo de Delfos, kílix de figuras rojas, Pintor de Kodros, que representa a Pitia con una copa que presumiblemente contiene agua de un manantial, 440-430 a. C.
Una mujer bebe en Carmen Spring, en West 175th Street y Amsterdam Avenue, Nueva York , por James Reuel Smith, c. 1897–1902
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Lectura adicional
LaMoreaux, Philip E.; Tanner, Judy T, eds. (2001), Aguas de manantial y embotelladas del mundo: historia antigua, origen, ocurrencia, calidad y uso, Berlín, Heidelberg, Nueva York: Springer-Verlag, ISBN.3-540-61841-4
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