Investigadores de la Universidad de Princeton y la Universidad de Arizona han creado una simulación que mapea el agua subterránea a escala continental. Como resultado de tres años de trabajo estudiando el agua subterránea de costa a costa, los hallazgos trazan el camino invisible que sigue cada gota de lluvia o copo de nieve derretido antes de resurgir en corrientes de agua dulce, siguiendo el agua desde la superficie terrestre hasta profundidades muy inferiores y regresando nuevamente, emergiendo hasta A 100 millas de distancia, después de pasar de 10 a 100.000 años bajo tierra.
La simulación, publicada el 6 de enero en la revista naturaleza aguamuestra que las precipitaciones y el deshielo fluyen mucho más bajo tierra de lo que se pensaba anteriormente y que más de la mitad del agua de arroyos y ríos se origina en acuíferos que alguna vez se pensó que eran tan profundos que estaban separados de los arroyos. Estos hallazgos inesperados tienen implicaciones importantes para rastrear la contaminación y predecir los efectos del cambio climático en las aguas subterráneas, que suministran la mitad de toda el agua potable en los Estados Unidos.
La simulación, que abarca los Estados Unidos continentales y partes de Canadá y México, rastrea el flujo de agua subterránea y mide las grandes distancias y profundidades que recorre antes de descargarse en arroyos a lo largo de más de 3 millones de millas cuadradas (7,85 millones de kilómetros cuadrados). Los investigadores lograron esto con una simulación hidrológica de alta resolución que les permitió rastrear el agua que se mueve a través de los sistemas subterráneos.
El equipo de investigación incluyó a Reed Maxwell, profesor de Ingeniería y Ciencias Aplicadas William y Edna Macaleer de Princeton y profesor del Instituto Ambiental High Meadows de Princeton; Chen Yang, ex investigador asociado en Princeton (ahora en la Universidad Sun Yat-sen en China); y la profesora de la Universidad de Arizona, Laura Condon.
Descubrieron que el agua subterránea puede viajar bajo tierra cientos de kilómetros antes de emerger como corriente. En el Medio Oeste, el agua subterránea fluye largas distancias, especialmente donde las montañas se encuentran con las llanuras. Un flujo de agua subterránea a lo largo de la base de las Montañas Rocosas se extendió por 238 kilómetros (148 millas). El estudio también reveló las vastas redes de conexión de las aguas subterráneas: casi el 90% de las cuencas de EE. UU. toman agua de un vecino y la pasan a otro.
Los hallazgos tienen implicaciones asombrosas. Aunque no están a la vista, el agua subterránea constituye el 99% del agua dulce no congelada del mundo y proporciona agua potable a 145 millones de estadounidenses. También es esencial para nuestro suministro de alimentos, ya que riega el 60% de la agricultura en todo el mundo. Pero el agua subterránea se está agotando a un ritmo alarmante, y durante mucho tiempo ha sido difícil modelarlo. Los nuevos análisis retrospectivos y las simulaciones predictivas de este estudio brindan oportunidades para rastrear este recurso vital y comprender los impactos de gran alcance de las fugas de plataformas de pozos de petróleo y gas.
«Las interconexiones entre las cuencas no sólo son importantes para el caudal», dijo Maxwell. «Esto también nos dice cuánto tiempo persistirá la contaminación en las aguas subterráneas. Los contaminantes generalizados como el nitrato y los PFAS pueden realizar estos largos viajes hasta el arroyo, lo que los hace más difíciles de manejar e incluso más duraderos».
El segundo nuevo descubrimiento importante es que el agua subterránea de acuíferos muy profundos contribuye significativamente al caudal. El equipo de Maxwell descubrió que el agua subterránea profunda de acuíferos de 10 a 100 metros debajo de la superficie contribuía a más de la mitad del flujo base en el 56% de las subcuencas. Las mayores profundidades se produjeron en regiones con los gradientes topográficos más pronunciados, como las cadenas montañosas Rocosas y Apalaches.
