Manantial

Un manantial es un punto de salida en el que el agua subterránea de un acuífero fluye sobre la corteza terrestre (pedosfera) y se convierte en agua superficial. Es un componente de la hidrosfera. Durante mucho tiempo, los manantiales han sido importantes para los seres humanos como fuente de agua dulce, especialmente en regiones áridas que tienen relativamente poca precipitación anual.

Los manantiales son impulsados ​​hacia la superficie por diversas fuerzas naturales, como la gravedad y la presión hidrostática. Varían en caudal volumétrico desde casi cero hasta más de 14 000 litros por segundo (490 pies cúbicos/s) para los manantiales más grandes.

Formación

Los manantiales se forman cuando el agua subterránea fluye hacia la superficie. Esto suele suceder cuando el nivel freático supera el nivel de la superficie. 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 caliente directamente al océano.

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, que luego emergen en un manantial.

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

Los manantiales no artesianos simplemente pueden fluir desde una elevación más alta a través de la tierra hasta una elevación más baja y salir en forma de manantial, utilizando el suelo como una tubería de drenaje. Aún otros manantiales son el resultado de la presión de una fuente subterránea en la tierra, en forma de actividad volcánica. El resultado puede ser agua a temperatura elevada, como una fuente termal.

La acción del agua subterránea disuelve continuamente el lecho rocoso permeable, como la piedra caliza y la dolomita, creando vastos sistemas de cuevas.

Tipos

• Los manantiales de depresión ocurren a lo largo de una depresión, como el fondo de valles aluviales, cuencas o valles hechos de materiales altamente permeables.
• Los manantiales de contacto, que ocurren 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.
• La fractura o junta ocurre 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.
• Los manantiales tubulares ocurren 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.
• Los manantiales artesianos generalmente ocurren en el punto más bajo de un área determinada. Un manantial artesiano se crea cuando la presión del agua subterránea se vuelve mayor que la presión de la atmósfera. En este caso, el agua es empujada hacia arriba del suelo.
• Los agujeros irregulares son puntos de salida submarinos de agua dulce para antiguos canales fluviales cubiertos de coral y sedimentos.
• Los manantiales kársticos se producen como salidas de agua subterránea que forman parte de un sistema hidrológico kárstico.
• Las fuentes termales son calentadas por la actividad geotérmica; tienen una temperatura del agua significativamente más alta que la temperatura media del aire del área circundante. Los géiseres son un tipo de fuente termal donde el agua subterránea sobrecalentada atrapa el vapor que se crea bajo tierra, lo que resulta en erupciones recurrentes de agua caliente y vapor.
• Los manantiales carbonatados, como Soda Springs Geyser, son manantiales que emiten agua carbonatada de forma natural, debido al dióxido de carbono disuelto en el contenido de agua. A veces se les llama manantiales hirvientes o manantiales burbujeantes.

Caudal

Descarga de primavera o resurgimiento, está determinado 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 en el sistema subterráneo desde muchas fuentes, incluida la tierra permeable, los sumideros y los arroyos perdidos. En algunos casos, arroyos enteros aparentemente desaparecen a medida que el agua se hunde en el suelo a través del lecho del arroyo. Grand Gulf State Park en Missouri es un ejemplo de un arroyo completo 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, lo que reduce el volumen del flujo.

Clasificación

Los manantiales se dividen en tres clasificaciones generales: perennes (manantiales que fluyen constantemente durante el año); intermitente (manantiales temporales que están activos después de las lluvias o durante ciertos cambios estacionales); y periódico (como en los géiseres que ventilan y entran en erupción a intervalos regulares o irregulares).

Los manantiales a menudo se clasifican 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 ) de agua por segundo. Algunos lugares 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 conocidos de primera magnitud; y 11 más en el área de Thousand Springs a lo largo del río Snake en Idaho. La escala para el flujo de primavera es la siguiente:

Contenido de agua

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. Esta es la razón por la cual el agua de manantial a menudo se embotella y se vende como agua mineral, aunque el término es a menudo 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 se conocen 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 exceden el estándar de 10 ppb de la Organización Mundial de la Salud para el agua potable.Donde dichos manantiales alimentan ríos, también pueden elevar los niveles de arsénico en los ríos por encima de los límites de la OMS.

El agua de los manantiales suele ser clara. Sin embargo, algunos manantiales pueden estar coloreados por los minerales que se disuelven en el agua. Por ejemplo, el agua cargada de hierro o taninos tendrá un color naranja.

En algunas partes de los Estados Unidos, un arroyo que lleva la salida de un manantial a un arroyo primario cercano puede llamarse rama de manantial, arroyo de primavera o carrera. 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 otras fuentes en un día de verano, pero permanece sin congelarse en el invierno. El agua fresca de un manantial y su ramal puede albergar especies como ciertas truchas que de otro modo no se adaptan a un clima local más cálido.

Tipos de fuentes minerales

• Los manantiales 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.
• muelles de bórax
• manantiales de yeso
• Manantiales salinos
• Muelles de hierro (muelle chalybeate)
• Los resortes de radio (o resortes radiactivos) tienen un nivel detectable de radiación producido por el proceso natural de decaimiento radiactivo

Usos

Los manantiales se han utilizado para una variedad de necesidades humanas, incluido el agua potable, el suministro de agua para uso doméstico, el riego, los molinos, la navegación y la generación de electricidad. Los usos modernos incluyen actividades recreativas como pescar, nadar y flotar; 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, falsamente, que los manantiales son siempre fuentes saludables de agua potable. Pueden o no serlo. Para saber cómo utilizar adecuadamente un manantial, ya sea para un baño mineral o agua potable, es necesario acceder a una prueba exhaustiva de la calidad del agua. Los manantiales que se gestionen como balnearios ya contarán con dicha prueba.

Agua potable

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

Irrigación

Los manantiales se han utilizado como fuentes de agua para el riego de cultivos alimentado por gravedad. Los pueblos indígenas del suroeste de Estados Unidos construyeron acequias alimentadas por manantiales que dirigían el agua a los campos a través de canales. Este método fue utilizado más tarde por los misioneros españoles.

Manantiales sagrados

Un manantial sagrado, o pozo sagrado, es un pequeño cuerpo de agua que emerge del subsuelo y se venera en algún contexto religioso: cristiano y/o pagano y/u otro.La tradición y la mitología de la antigua Grecia estaban repletas de manantiales sagrados e históricos, en particular, los manantiales de Corycian, Pierian y Castalian. En la Europa medieval, los lugares sagrados paganos se cristianizaron con frecuencia 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 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 sitio del pozo. Las leyendas cristianas a menudo cuentan cómo la acción de un santo hizo brotar el agua de un manantial, un tema familiar especialmente en la hagiografía de los santos celtas.

Aguas termales

El agua subterránea calentada geotérmicamente que fluye de las fuentes termales es mayor que la temperatura del cuerpo humano, generalmente en el rango de 45 a 50 °C / 110 a 120 °F, pero puede ser más caliente. Los manantiales con agua más fría que la temperatura corporal, pero más cálida que la temperatura del aire, a veces se denominan manantiales cálidos.

Baño y balneoterapia

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

Energía geotérmica

Las aguas 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 casas y edificios. La ciudad de Beppu, Japón, contiene 2.217 pozos de aguas termales que proporcionan agua caliente a la ciudad. Las aguas termales también se han utilizado como fuente de energía sostenible para el cultivo en invernaderos y el cultivo de cultivos y flores.

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. Se ha afirmado que la fuente está ubicada en St. Augustine, Florida, y fue descubierta por Juan Ponce de León en 1513, aunque no ha demostrado el poder de restaurar la juventud y la mayoría de los historiadores cuestionan la veracidad del descubrimiento de Ponce de León.

Pythia, también conocida como el Oráculo de Delfos, fue la suma sacerdotisa del Templo de Apolo. Pronunció profecías en un estado frenético de posesión divina que fueron "inducidas por vapores que se elevaban de un abismo en la roca". Se cree que los vapores fueron emitidos por el manantial de Kerna en Delfos.

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 sin lodo, plateado por sus aguas resplandecientes, que ni los pastores ni las cabras que pastaban en la montaña ni ningún otro ganado habían tocado, que ni pájaro ni bestia ni rama caída de un árbol habían perturbado". (Ovidio)

Principios del siglo XX. El fotógrafo estadounidense 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 cubriera después de la llegada del sistema de agua municipal. Más tarde, Smith fotografió manantiales en Europa, lo que llevó a su libro Manantiales y pozos en la literatura griega y romana, sus leyendas y ubicaciones (1922).

El siglo XIX Los artistas japoneses Utagawa Hiroshige y Utagawa Toyokuni III crearon una serie de grabados en madera, Two Artists Tour the Seven Hot Springs (Sōhitsu shichitō meguri) en 1854.

• John William Waterhouse Eco y Narciso, 1903
• Lucas Cranach, Der Jungbrunnen (Fuente de la Juventud), 1546
• Sokokura, de la serie Two Artists Tour the Seven Hot Springs (Sōhitsu shichitō meguri) de Utagawa Toyokuni III y Utagawa Hiroshige, 1854
• Oráculo de Delfos, kylix de figuras rojas, Kodros Painter, que representa a Pythia con una copa que presumiblemente contiene agua de un manantial, 440-430 a.
• Una mujer bebe en Carmen Spring, en West 175th Street y Amsterdam Avenue, Nueva York, por James Reuel Smith, C. 1897-1902