Investigadores de la Universidad de Princeton y la Universidad de Arizona han creado una simulación que cartografia el agua subterránea a escala continental.

Fruto de tres años de trabajo estudiando las aguas subterráneas de costa a costa, los hallazgos trazan el camino invisible que cada gota de lluvia o copo de nieve derretido sigue antes de volver a emerger en corrientes de agua dulce, siguiendo el agua desde la superficie terrestre hasta profundidades muy inferiores y de regreso a la superficie, emergiendo hasta 160 kilómetros de distancia, después de pasar entre 10 y 100.000 años bajo tierra.

La simulación, publicada en la revista Nature Water, muestra que la lluvia y el deshielo fluyen mucho más profundamente bajo tierra de lo que se creía anteriormente y que más de la mitad del agua de los arroyos y ríos proviene de acuíferos que antes se creía que eran tan profundos que estaban aislados de los arroyos. Estos hallazgos inesperados tienen importantes implicaciones para el seguimiento de la contaminación y la predicción de los efectos del cambio climático en las aguas subterráneas, que suministran la mitad de toda el agua potable de los Estados Unidos.

La simulación, que abarca el territorio continental de Estados Unidos 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 sistemas subterráneos.

El equipo de investigación descubrió que el agua subterránea puede viajar bajo tierra durante cientos de kilómetros antes de emerger como flujo fluvial. En el Medio Oestede EEUU, 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 148 millas (238 kilómetros). El estudio también reveló las vastas redes de conexión de las aguas subterráneas: casi el 90% de las cuencas hidrográficas de Estados Unidos reciben agua de un vecino y la pasan a otro.

Las aguas subterráneas constituyen el 99% del agua dulce no congelada del mundo. También son esenciales para nuestro suministro de alimentos, ya que riegan el 60% de la agricultura en todo el mundo. Pero las aguas subterráneas se están agotando a un ritmo alarmante y desde hace mucho tiempo es difícil modelarlas. Los nuevos análisis retrospectivos y las simulaciones predictivas de este estudio brindan oportunidades para rastrear este recurso vital y comprender los impactos de largo alcance de las fugas de pozos de petróleo y gas.

«Las interconexiones entre las cuencas hidrográficas no solo son importantes para el flujo de los ríos», dijo en un comunicado Reed Maxwell, profesor de Ingeniería y Ciencia Aplicada en Princeton y autor principal del estudio. «Esto también nos indica 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 hace que sean más difíciles de controlar e incluso más duraderos».

El segundo descubrimiento importante es que las aguas subterráneas de los acuíferos muy profundos contribuyen significativamente al caudal de los arroyos. El equipo de Maxwell descubrió que las aguas subterráneas profundas de los acuíferos situados entre 10 y 100 metros por debajo de la superficie contribuían con más de la mitad del caudal base en el 56% de las subcuencas. Las mayores profundidades en las zonas estudiadas se dieron en las regiones con los gradientes topográficos más pronunciados, como las cordilleras Rocosas y Apalaches.