Técnicas nucleares para analizar y manejar aguas subterráneas

Año tras año, la mala gestión del agua y las catástrofes, naturales o antropogénicas, interrumpen el suministro de agua en muchas ciudades del mundo

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Texto e imágenes: Organización Internacional de Energía Atómica (IAEA, por sus siglas en inglés)

Foto: Agua subterránea en tubos de plástico de un cargador de muestras automático. Los isótopos de sus moléculas desvelan lo invisible y proporcionan información crucial sobre estas aguas, que representa el 30 % del agua dulce del mundo (Fotografía: D. Calma/OIEA).

Las inundaciones, las erupciones volcánicas, las sequías, los terremotos, los conflictos, las pandemias, los incendios y los accidentes, como los derrames de petróleo o los relacionados con la gestión de desechos, son las catástrofes que más comúnmente afectan a la población y al medio ambiente. Además, debido al cambio climático, las catástrofes naturales están ocurriendo más frecuentemente, tienen mayor intensidad y a menudo hacen necesarias medidas de socorro urgentes.

Cuando se presentan esos fenómenos extremos o se registran variaciones acusadas en el clima, suele haber una disminución de la cantidad y la calidad del agua superficial; en ese contexto, el agua subterránea se convierte en un recurso hídrico importante.

A diferencia del agua superficial, el agua subterránea no se detecta a simple vista y en ocasiones no se tienen suficientes datos sobre ella. Es posible que se desconozca su volumen, origen y destino, la sostenibilidad de su uso o su inocuidad. Si se obtiene información oportuna sobre nuevos recursos hídricos, en particular subterráneos, es posible continuar suministrando agua en situaciones de emergencia.

Los isótopos revelan el agua subterránea

Gracias a las técnicas nucleares, es posible desvelar lo invisible. Los trazadores isotópicos ambientales pueden proporcionar datos fiables y oportunos. Con herramientas como los isótopos del nitrato, es posible evaluar la calidad del agua y encontrar las fuentes de contaminación. Además, mediante los isótopos presentes en las moléculas del agua, se pueden recopilar rápidamente datos sobre su origen y flujo. Esta información básica es fundamental para asesorar a los Gobiernos y las comunidades que necesitan suministrar agua durante emergencias o proteger y conservar las zonas importantes de recarga de agua subterránea.

Numerosos proyectos de cooperación técnica del OIEA han empleado la hidrología isotópica para ayudar a las comunidades que se encuentran en situaciones difíciles y que necesitan hallar fuentes de agua alternativas y sostenibles. En Honduras, donde las sequías suelen evaporar el agua superficial, se usaron técnicas isotópicas para analizar las fuentes de aguas subterráneas, establecer su origen y la rapidez con que se renovaban. Con esta información, las autoridades locales pudieron evaluar su estrategia de suministro, proteger las zonas de recarga y formular políticas sostenibles.

Foto: Campo de maíz afectado por las sequías recurrentes en Honduras (Fotografía: R. Sánchez/Universidad Nacional de Costa Rica).

Por otra parte, en la región del Sahel (África), a raíz de las sequías y del aumento de la demanda de recursos hídricos debido al crecimiento demográfico, se presentan problemas de insalubridad y escasez del agua. Pese a tener poca agua en la superficie, esta región semiárida posee ricas reservas de agua subterránea. El OIEA ha estado trabajando estrechamente con las autoridades locales para que obtengan más información sobre esos recursos hídricos invisibles, fundamentales para ofrecer agua potable a la población a largo plazo.

Isótopos para proteger las aguas subterráneas

En muchas regiones semiáridas, el agua subterránea no solo se usa en los hogares, sino también en la agricultura. Debido al cambio climático y a las consiguientes variaciones en la cantidad de agua superficial, el uso del agua subterránea se ha vuelto más habitual: hoy representa el 40 % del agua de riego en el mundo. No obstante, se calcula que la eficiencia del uso del agua en el sector agrícola es menor al 50 %; en muchas ocasiones se desperdicia y no se logra una productividad óptima.

Los científicos de Nigeria han estado trabajando con el OIEA y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) en el desarrollo de una técnica de cultivo que requiere menores cantidades de agua: el riego por goteo con agua subterránea. Gracias a esta técnica, un grupo de mujeres desplazadas internas ha podido mejorar el rendimiento de sus cultivos, como el pepino, la sandía y la okra, y reducir el uso de agua en un 45 % en comparación con otros métodos.

La huella ecológica de los ecosistemas agrícolas en el medio ambiente, y en particular en la calidad del agua, es otro problema que afecta a muchos países. La contaminación que se genera en los ecosistemas agrícolas se traslada a los entornos naturales mediante los cursos de agua. Es fundamental detectar las fuentes y el transporte de los contaminantes agrícolas para evaluar y predecir sus repercusiones y proteger el agua subterránea. En diversos estudios, tanto en países desarrollados como en desarrollo, se ha demostrado que los trazadores isotópicos y los métodos hidroquímicos pueden emplearse para proteger la calidad del agua subterránea y superficial, porque permiten diferenciar los contaminantes agrícolas de otras fuentes de polución.

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