El almacenamiento de agua es un término amplio que se refiere al almacenamiento de agua potable para consumo y de agua no potable para uso en la agricultura. Tanto en los países en desarrollo como en algunos países desarrollados que se encuentran en climas tropicales, existe la necesidad de almacenar agua potable para beber durante la estación seca . En el almacenamiento de agua para la agricultura , el agua se almacena para su uso posterior en fuentes de agua naturales, como acuíferos subterráneos , agua del suelo, humedales naturales y pequeños estanques artificiales, tanques y reservorios detrás de grandes represas. El almacenamiento de agua invita a una serie de posibles problemas independientemente del propósito previsto de esa agua, incluida la contaminación por medios orgánicos e inorgánicos. [1]
El agua subterránea se encuentra debajo de la superficie del suelo en los espacios porosos del suelo y en las fracturas de las formaciones rocosas . Una unidad de roca o un depósito no consolidado se denomina acuífero cuando puede producir una cantidad utilizable de agua. La profundidad a la que los espacios porosos del suelo o las fracturas y los huecos en la roca se saturan completamente con agua se denomina nivel freático . Hay dos tipos generales de acuíferos: Un acuífero libre es aquel en el que la superficie no está restringida por rocas impermeables, por lo que el nivel freático está a presión atmosférica. En un acuífero confinado, la superficie superior del agua está cubierta por una capa de roca impermeable, por lo que el agua subterránea se almacena bajo presión. [2]
Los acuíferos reciben agua de dos maneras: una de las precipitaciones que fluyen a través de la zona no saturada del perfil del suelo y dos de lagos y ríos. [2] Cuando un nivel freático alcanza su capacidad, o todo el suelo está completamente saturado, el nivel freático se encuentra con la superficie del suelo donde el agua se descarga en forma de manantiales o filtraciones . [2]
También es posible recargar artificialmente los acuíferos (utilizando pozos), por ejemplo mediante el uso de almacenamiento y recuperación de acuíferos (ASR).
El agua subterránea se almacena en dos zonas, una es la zona saturada, o acuífero , y la otra es el espacio poroso del suelo no saturado inmediatamente debajo de la superficie del suelo. La humedad del suelo es el agua retenida entre las partículas del suelo en la zona de la raíz ( rizosfera ) de las plantas, generalmente en los 200 cm superiores del suelo. El almacenamiento de agua en el perfil del suelo es extremadamente importante para la agricultura, especialmente en lugares que dependen de la lluvia para el cultivo de plantas. Por ejemplo, en África, la agricultura de secano representa el 95% de las tierras cultivadas. [3]
Los humedales se extienden por la interfaz entre la superficie y el subsuelo y almacenan agua en distintos momentos, como aguas subterráneas, humedad del suelo y aguas superficiales. Son ecosistemas vitales que sustentan la vida silvestre y prestan servicios ecosistémicos valiosos , como la protección contra inundaciones y la purificación del agua. También proporcionan medios de vida a millones de personas que viven en ellos y a su alrededor. Por ejemplo, el delta interior del río Níger, en la zona del Sahel occidental, sustenta a más de un millón de personas que se ganan la vida como pescadores, ganaderos o agricultores, aprovechando el aumento y descenso anual de las aguas del río y sus llanuras aluviales. [4]
Los humedales son básicamente esponjas que capturan y liberan lentamente grandes cantidades de lluvia, nieve derretida, agua subterránea y agua de inundación. Los árboles y otra vegetación de los humedales reducen la velocidad del agua de inundación y la distribuyen de manera más uniforme por todo el humedal. La combinación de mayor almacenamiento de agua y obstáculos para el agua de inundación reduce las alturas de inundación y la erosión. [5]
Los estanques de retención y los tanques de agua pueden definirse como depósitos de agua construidos por la comunidad y los hogares, que se llenan con agua de lluvia, infiltración de aguas subterráneas o escorrentía superficial . Suelen estar abiertos y, por lo tanto, expuestos a altos niveles de evaporación. Pueden ser de gran ayuda para los agricultores a la hora de superar los períodos de sequía. Sin embargo, pueden favorecer enfermedades transmitidas por vectores, como la malaria o la esquistosomiasis . [6]
Las cuencas de retención están diseñadas para la captura temporal de aguas de inundación y no permiten la acumulación permanente de agua, por lo que no constituyen fuentes viables o confiables de almacenamiento de agua. [7] Las cuencas de retención son similares a las cuencas de retención para la gestión del control de inundaciones, pero están construidas para la acumulación permanente a fin de controlar los sedimentos y contaminantes en el agua de la inundación. [8]
En el pasado, las grandes represas han sido a menudo el foco de los esfuerzos de almacenamiento de agua. Muchas de ellas y sus embalses han aportado importantes beneficios sociales y económicos. Por ejemplo, la presa de Asuán , en Egipto , construida en la década de 1960, ha protegido a la nación de sequías e inundaciones y suministra agua para regar unos 15 millones de hectáreas. Sin embargo, las represas también pueden tener grandes impactos negativos. Debido a que los sedimentos quedan atrapados en la presa de Asuán, el Nilo ya no suministra nutrientes en grandes cantidades a la llanura de inundación . Esto ha reducido la fertilidad del suelo y ha aumentado la necesidad de fertilizantes. [9] El agua almacenada en represas y embalses puede tratarse para obtener agua potable, pero en el pasado, debido a los bajos impuestos y los altos precios del agua en los EE. UU., las represas de suministro de agua no pueden alcanzar sus niveles de operación previstos. [10] Debido a la mayor superficie de agua que crean las represas, se pierden enormes cantidades de agua por evaporación , mucho más de lo que se habría perdido del río que fluía en su lugar. [10]
La agricultura de secano constituye el 80% de la agricultura mundial. Muchos de los 852 millones de pobres del mundo viven en partes de Asia y África que dependen de las lluvias para cultivar alimentos . A medida que la población mundial aumenta, se necesitarán más alimentos, pero es probable que la variabilidad climática dificulte la agricultura. Una serie de depósitos de agua podrían ayudar a los agricultores a superar los períodos de sequía que, de otro modo, harían fracasar sus cultivos. Los estudios de campo han demostrado la eficacia del almacenamiento de agua a pequeña escala. Por ejemplo, se ha demostrado que el uso de pequeñas cuencas de siembra para "cosechar" agua en Zimbabwe aumenta el rendimiento del maíz, ya sea que las lluvias sean abundantes o escasas. En Níger , han dado lugar a un aumento de tres o cuatro veces en el rendimiento del mijo. [11]
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En 2010, se informó que casi la mitad de la población mundial depende del almacenamiento de agua en el hogar debido a la falta de redes adecuadas de suministro de agua. [12] Muchas de las soluciones para el hogar se han improvisado a partir de los materiales disponibles. Se ha sugerido que la falta de herramientas y equipos adecuados para la construcción hace que el sistema tenga más probabilidades de contener las fugas, lo que lo hace más susceptible a la contaminación del medio ambiente y de los usuarios. [12]
En caso de que un tanque o cisterna de agua se contamine, se deben tomar las siguientes medidas para recuperar el tanque o cisterna, si está estructuralmente intacto. Además, se recomienda que los tanques en uso continuo se limpien cada cinco años y, en el caso de uso estacional, anualmente. [15]
Si los resultados de la prueba son negativos para bacterias, el agua potable se considera segura para usar y beber.