Autores: Marisela Navarro, Walmore Vergara. Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI). FIIIDT.
INTRODUCCION.
El agua subterránea representa una fracción importante de la masa de agua presente en la tierra ubicada por debajo de la superficie terrestre; específicamente en formaciones geológicas permeables, la mayor parte de las mismas proceden de la infiltración de las precipitaciones que al estar en el subsuelo forman mantos que alimentan las fuentes y los pozos así como de los cuerpos de agua superficiales. La cantidad de aguas subterráneas supera a la de los ríos y lagos, es importante señalar que el movimiento de esta agua dependerá de la permeabilidad del material rocoso o de la conexión entre los espacios y que dichas aguas emiten ondas electromagnéticas, lo que permite ser detectadas con mayor o menor precisión.
Asimismo, es un recurso natural importante y de este se abastece actualmente una tercera parte de la población mundial, estas constituyen una parte esencial del ciclo hidrológico y la explotación de acuíferos representa, en muchas regiones, la única solución a las demandas de agua. La regionalización de los acuíferos se representa mediante las provincias hidrogeológicas, las cuales poseen características generales similares en cuanto a agua subterránea se refiere. Por ello resulta interesante destacar el caso Venezuela. Según Carlos Galan (2015),
(…) Las masas más extensas de los acuíferos subterráneos pueden alcanzar millones de km2 (como p.ej. el Acuífero Guaraní -1,7 millones de km2 – o el recientemente descubierto Río Hamza o Acuífero Amazonas -4 millones de km2 -, cuyas reservas respectivas oscilan entre 45 mil y más de 86 mil km3, con espesores que pueden extenderse a 2.000 m de profundidad en el subsuelo. (…) La parte central de Venezuela (región de Los Llanos) y otras llanuras y valles aluviales poseen acuíferos por porosidad (TPP o terrenos permeables en pequeño, a través de intersticios y poros del sustrato rocoso o sedimentos sin consolidar, que contienen el agua como una esponja) donde la circulación de las aguas es lenta. En la mayor parte de los Andes y Cordillera de la Costa predominan rocas metamórficas y los acuíferos de tipo TPP se desarrollan localmente a través de intersticios, fisuras y poros en su parte más superficial, generando pequeños manantiales locales.
Como lo precisan Urbani, (1986) y Galán, (1991) en Venezuela se evidencia la presencia de “rocas solubles susceptibles de haber experimentado procesos de karstificación (con formación de cavernas, acuíferos y ríos subterráneos) comprenden básicamente los afloramientos de caliza en la región Norte del país y los de cuarcita (y rocas silíceas relacionadas) que forman los tepuyes de la Guayana Venezolana.”
En referencia a lo que plantea Carlos Galán, (2015)acerca de la formación de las cavernas en estos contextos, resulta interesante considerar lo siguiente:
Las cavernas (y los ríos subterráneos) no pueden conocerse mediante el empleo de sensores remotos. El tipo de terreno geológico y la localización de surgencias pueden poner sobre la pista de la importancia de un karst, pero sólo la ubicación de bocas de cuevas y la exploración y topografía de sus galerías subterráneas nos revelará sus principales características. Las pruebas de trazado, medidas de caudal, hidroquímica de las aguas y comportamiento de las surgencias agregan en adición interesante información sobre las direcciones de drenaje, reservas y funcionalidad del conjunto.
Sobre la base de las consideraciones anteriores, se muestra la Figura 1, referente al mapa de Venezuela en donde se señala la ubicación de las principales regiones con acuíferos kársticos; ubicadas principalmente al norte de Venezuela, justamente donde interactúan la placa del Caribe con la placa de Suramérica, caracterizada por la formación de cadenas montañosas así como también al Sureste de Venezuela, específicamente en el Estado Bolívar y Amazonas.
En vista de la vital importancia que tienen los recursos hídricos en el mundo y principalmente en las regiones donde se ha presentado escasez del vital líquido, el hombre se ha visto en la necesidad de crear técnicas o métodos para ubicar acuíferos. A continuación se mencionan los métodos tradicionales y los más sofisticados para la detección de aguas subterráneas.
Métodos de prospección para aguas subterráneas.
-Con respecto a los métodos tradicionales para la ubicación de aguas subterráneas, con la ayuda de un bastón augural de Zahori, que se trata de una varilla en forma de Y, de madera de árbol o de metal, se coloca entre los dedos para que se amplíen las sensaciones percibidas y ver si se mueven o dirige o se cruzan hacia el lugar que interesa y se buscan las aguas contenidas en acuíferos. Cuando se logra su ubicación, estas aguas son bombardeadas utilizando técnicas adecuadas para llevar estas aguas a pozos o perforaciones; el método del zahorí era el único método que permitía buscar aguas subterráneas, luego se desarrollaron otras técnicas, que mediante un estudio hidrogeológico y toma de muestras del subsuelo, se establece dónde y cómo realizar perforaciones en el terreno para poder determinar la ubicación y extensión del acuífero, para ello se requiere ser asertivo en la identificación de la fuente de agua.
-Los métodos geofísicos, específicamente los sondeos eléctricos verticales son empleados para este tipo de estudio. Este tipo de sondeo es utilizado para interpretar el comportamiento de los diferentes materiales que se localizan en el subsuelo a partir de las variaciones de la resistividad de cada uno de ellos por el paso de la corriente eléctrica, determinándose además el grado de saturación que posee el material y la calidad del agua que estos almacenan los materiales. Todos estos datos contribuirán a lograr una mejor precisión a la hora de elegir los sitios para ejecutar las perforaciones en el terreno.
-Otros métodos más sofisticados es mediante el uso de imágenes satelitales o a través del estudio de resonancia magnética protónica, la aplicación de estas nuevas técnicas ha mejorado el índice de éxito de los trabajos de detección y captación. Para la aplicación de estas técnicas se debe realizar investigaciones previas para reunir información que permita conocer más sobre las zonas en donde exista la posibilidad de conseguir agua, como por ejemplo, la vegetación, es decir, observar los sitios donde permanezca siempre verde durante el periodo de sequía, averiguar entre los miembros de la comunidad si existen pozos o manantiales y la ubicación de los mismos, revisión de los mapas geológicos para la identificación de las estructuras geológicas como vetas y fallas geológicas, también tomar en consideración los datos climáticos (periodos lluviosos, periodos de sequía, niveles pluviométricos).
Se recomienda que las aguas subterráneas se localicen con la mayor precisión posible, evaluar la cantidad y la calidad de las aguas antes de realizar trabajos de perforación ya que la inversión para este tipo de actividad es de altos costos, a fin de evitar pérdidas monetarias y también tomar en consideración que en las zona montañosas es complicado determinar acuíferos debido a la profundidad en que se encuentran, siendo las áreas más idóneas, los depósitos aluviales de los piedemontes, campos de dunas y depósitos de paleocanales.
El uso de la Geomática.
Como se indicó previamente, se está implementando el uso de imágenes satelitales para la identificación de zonas con presencia de aguas subterráneas en complemento con los estudios geofísicos para la exploración.
Para mostrar un ejemplo de uso de esta herramienta, se presenta un trabajo cuya área de estudio es la región de Lambayeque, en la costa norte del Perú con un área de 14.249 km2 que presenta déficit del agua; en vista de esta problemática, se emplearon para los estudios imágenes multiespectrales LANDSAT 7 y el modelo de elevación GDEM ASTER (recomendado para estudios hidrogeológicos), por su resolución espacial y radiométrica. Las imágenes fueron tomadas en periodo de sequía para poder relacionar la vegetación con la existencia de aguas subterráneas. Fue utilizado el software ENVI para el procesamiento de las imágenes.
Con las imágenes satelitales LANDSAT 7 seleccionadas, se efectuó el cálculo de componentes principales que permite resaltar la red de drenaje del área de interés como muestra la Figura 2, donde la imagen con el índice de vegetación (NDVI) resalta la vegetación así como los suelos desnudos, los depósitos lacustrinos, y se calcula la temperatura del suelo. Con los datos de la imagen GDEM ASTER se obtuvo el modelo de pendientes de la zona de interés. Luego de efectuar el análisis de los resultados, se determinó la caracterización de las zonas potenciales de aguas subterráneas; dicha información fue verificada mediante pozos que se localizaban en la zona, de los cuales el 73,2 por ciento de los mismos se localizan en la zona que coincide con las áreas potencial para la ubicación de agua subterránea en dicho sector.
Conclusiones.
A través de este estudio, se puede establecer que mediante el uso de imágenes satelitales LANDSAT 7 y GDEM ASTER, se puede determinar las áreas potenciales con presencia de aguas subterráneas, siendo una herramienta efectiva para las actividades de prospección y exploración. Dicha herramienta puede emplearse en conjunto con otras herramientas como los métodos geofísicos, para lograr una mejor precisión de los resultados que se desean obtener, reduciéndose así los costos y horas hombre para el desarrollo de este tipo de actividad.
Referencias Bibliográficas.
- Carlos Galán. (2015) Ríos subterráneos kársticos de Venezuela: Inventario, situación y conservación. Sociedad Venezolana de Espeleología. España.
- Juan Neil Mendoza Nolorbe. (2013) Clasificación de imágenes ETM y ASTER GDEM por el método de árbol de decisiones para la detección de aguas subterráneas en Perú. Caso de estudio: Lambayeque. Lima. Perú.
Contactos: Marisela_navarro7@hotmail.com; walmorev@gmail.com