Agua fósil
agua fósil o paleoagua es una antigua masa de agua que ha estado contenida en algún espacio tranquilo, normalmente agua subterránea en un acuífero, durante milenios. Otros tipos de agua fósil pueden incluir lagos subglaciales, como el lago Vostok de la Antártida, e incluso agua antigua de otros planetas.
La UNESCO define las aguas subterráneas fósiles como
agua que se infiltró generalmente hace milenios y a menudo bajo condiciones climáticas diferentes del presente, y que se ha almacenado bajo tierra desde entonces.
—Dr. Karin Kemper, aguas subterráneas no renovables Recursos: Un manual de gestión socialmente sostenible para los encargados de las políticas relativas al agua, UNESCO, 2006
La determinación del tiempo transcurrido desde que se infiltró el agua generalmente implica analizar firmas isotópicas. Determinar el origen "fósil" El estado (si esa agua en particular ha ocupado o no ese espacio en particular desde un pasado distante) implica modelar el flujo, la recarga y las pérdidas de los acuíferos, lo que puede implicar una incertidumbre significativa. Algunos acuíferos tienen cientos de metros de profundidad y subyacen a vastas áreas de tierra. Las técnicas de investigación en este campo se están desarrollando rápidamente y la base de conocimientos científicos está creciendo. En el caso de muchos acuíferos, faltan o son controvertidas las investigaciones sobre la edad del agua y el comportamiento del agua dentro del acuífero.
Renovabilidad
Los acuíferos grandes y prolíficos (en particular, el sistema acuífero de arenisca de Nubia y el acuífero de Ogallala) que contienen agua fósil tienen un valor socioeconómico significativo. El agua fósil se extrae de estos acuíferos para muchos fines humanos, en particular la agricultura, la industria y el consumo. En las regiones áridas, algunos acuíferos que contienen agua disponible y utilizable reciben poca o ninguna recarga significativa, lo que efectivamente convierte al agua subterránea en esos acuíferos en un recurso no renovable. Las tasas de extracción mayores que las tasas de recarga dan como resultado una disminución del nivel freático y pueden provocar el agotamiento del agua subterránea. La extracción de recursos de aguas subterráneas no renovables se conoce como “minería” de aguas subterráneas. debido a su naturaleza finita.
Geología general
Los acuíferos suelen estar compuestos de roca semiporosa o material no consolidado cuyo espacio poroso se ha llenado con agua. En los casos relativamente raros de acuíferos confinados, una capa geológica impermeable (por ejemplo, arcilla o calcreta) encierra un acuífero, aislando el agua en su interior, a veces durante milenios. Más comúnmente, el agua fósil se encuentra en regiones áridas o semiáridas donde el clima fue significativamente más húmedo en la historia geológica reciente. En algunas regiones semiáridas, la mayor parte de la precipitación se evapora antes de que pueda infiltrarse y provocar una recarga significativa de los acuíferos.
Se estima que la mayor parte del agua subterránea fósil se infiltró originalmente durante el Holoceno y el Pleistoceno (hace entre 10.000 y 40.000 años). Algunas aguas subterráneas fósiles están asociadas con el derretimiento del hielo desde el último máximo glacial. La datación del agua subterránea se basa en la medición de concentraciones de ciertos isótopos estables, incluidos 3
H (tritio) y 18
>O (oxígeno "pesado") y comparar valores con concentraciones conocidas del pasado geológico.
El agua fósil puede potencialmente disolver y absorber una serie de iones de su roca huésped. La salinidad del agua subterránea puede ser mayor que la del agua de mar. En algunos casos, se requiere algún tipo de tratamiento para que estas aguas sean aptas para el uso humano. Los acuíferos fósiles salinos también pueden almacenar cantidades importantes de petróleo y gas natural.
Cuerpos de agua fósiles notables
Acuífero Ogallala
El acuífero Ogallala o High Plains se encuentra bajo 450.000 km2 de 8 estados de los Estados Unidos de América. Es uno de los depósitos de agua dulce más grandes del mundo. El acuífero está compuesto por depósitos aluviales no consolidados. Se ha datado que el agua subterránea de este acuífero se depositó en la época húmeda posterior al último máximo glacial. En gran parte del área del acuífero, una capa impermeable de calcreta impide la infiltración de las precipitaciones. En otras regiones del acuífero se han medido algunas tasas de recarga relativamente pequeñas.
El acuífero suministra agua a las numerosas personas que viven encima de él y para usos agrícolas generalizados. En muchas zonas, el nivel freático ha disminuido drásticamente debido a la intensa extracción. Las tasas de agotamiento no se están estabilizando; de hecho, han ido aumentando en las últimas décadas.
Sistema acuífero de arenisca de Nubia
El sistema acuífero de arenisca de Nubia está situado en el noreste de África, bajo las naciones de Sudán, Libia, Egipto y Chad, y cubre aproximadamente 2.000.000 km2. Está compuesto en gran parte por muchos acuíferos de arenisca interconectados hidráulicamente. Se considera que algunas partes del sistema están confinadas, aunque con algunas fugas, debido a capas impermeables como las lutitas marinas. El agua se depositó hace entre 4.000 y 20.000 años, variando según la localidad concreta.
El agua del sistema acuífero de arenisca de Nubia es de gran importancia para las personas que viven encima de él, y lo ha sido durante milenios. En los tiempos modernos, a medida que aumenta la demanda, evitar un rápido agotamiento y conflictos internacionales dependerá de una cuidadosa supervisión y planificación transfronteriza. Libia y Egipto actualmente están planificando proyectos de desarrollo para extraer cantidades significativas de agua fósil del acuífero para su uso.
También se han identificado otros acuíferos fósiles en todo el norte de África.
Acuíferos del desierto de Kalahari
El desierto de Kalahari se encuentra en el centro sur de África (Botswana, Namibia y Sudáfrica). La geología de la zona incluye importantes formaciones kársticas. La mayor parte de la precipitación en la región se evapora antes de que pueda contribuir a una recarga significativa de los acuíferos que se encuentran debajo. Si los acuíferos de la región reciben o no una recarga significativa ha sido durante mucho tiempo tema de debate e investigación. En la región norte del Kalahari, se descubrió que un acuífero profundo en arenisca de la cueva tenía firmas isotópicas que sugerían que había estado confinado con poca o ninguna fuga durante largos períodos de tiempo.