Procesos Hidrológicos y Ambientales: Infiltración del Suelo y Eutrofización del Agua

Curvas de Infiltración: Concepto y Factores Determinantes

Las curvas de infiltración son la representación gráfica de cómo varía la velocidad de infiltración de un suelo durante un evento de lluvia. Permiten calcular, para cada tormenta, los siguientes parámetros:

• Infiltración inicial (f₀): Velocidad de entrada del agua al suelo al inicio del evento, generalmente en condiciones de suelo seco (mm/h).
• Infiltración instantánea (f_i(t)): Velocidad de entrada del agua al suelo en un instante de tiempo "t" específico (mm/h).
• Infiltración acumulada (F(t)): Volumen total de agua infiltrada en un tiempo determinado "t" (expresado comúnmente en mm).
• Capacidad de infiltración del suelo (f_c): Valor mínimo de la velocidad de infiltración que se alcanza y se mantiene relativamente constante en condiciones de saturación del suelo.
• Tiempo de equilibrio (t_c): Tiempo necesario para que la velocidad de infiltración alcance la capacidad de infiltración del suelo (f_c).

Factores que Influyen en la Infiltración del Suelo

La infiltración está influenciada por una combinación de factores intrínsecos del suelo y condiciones externas:

• Características intrínsecas del suelo: Incluyen el tamaño y la conexión de los poros (determinados por la **textura**, **estructura** y contenido de **materia orgánica**), la profundidad del suelo y su contenido inicial de humedad.
• Comportamiento del suelo: Procesos como la **desagregación** de agregados, el **sellado superficial** ("sealing"), la formación de **costra** ("crusting") y la **hidrofobia** (repelencia al agua) afectan la infiltración.
• Cubierta del suelo y fauna edáfica: La presencia de **cubierta vegetal**, los **usos del suelo** (cultivos, pastos, bosques, etc.) y la actividad de la **fauna del suelo** (lombrices, insectos) modifican la estructura superficial y la infiltración.
• Reconsolidación del suelo: Procesos naturales como la **regeneración de la estructura** después de una perturbación, el tiempo transcurrido desde la última alteración (labranza, compactación), y efectos de **precipitaciones horizontales** o **heladas** pueden influir en la infiltración a largo plazo.
• Topografía y relieve: La **morfología de las laderas** (cóncava, convexa, mixta), la **pendiente** (a mayor pendiente, mayor **escorrentía** y menor infiltración), la **orientación** (afecta la humedad del suelo y la cohesión), las **prácticas de conservación de suelos** (terrazas, curvas a nivel) y la presencia de **zonas de infiltración** específicas (sumideros, áreas de recarga) son determinantes.

Eutrofización de las Aguas: Causas y Consecuencias

La **eutrofización** es un proceso, que puede ser **natural** o **antropogénico**, caracterizado por el **enriquecimiento excesivo de las aguas con nutrientes**, principalmente **nitrógeno** y **fósforo**. Este aporte acelerado de nutrientes estimula el crecimiento masivo de algas y plantas acuáticas. Cuando esta materia orgánica muere y se descompone, consume grandes cantidades de **oxígeno disuelto** en el agua, especialmente en las capas profundas, pudiendo llevar a condiciones de **anoxia**. Los efectos de la eutrofización pueden degradar significativamente la calidad del agua e interferir con sus diversos usos, como el abastecimiento de agua potable, el riego, la pesca y las actividades recreativas.

Causas de la Eutrofización

Las fuentes de nutrientes que provocan la eutrofización pueden ser:

a) Causas Naturales:

• Aportes atmosféricos (precipitación).
• Resuspensión de los sedimentos del fondo.
• Liberación de nutrientes desde sedimentos anóxicos.
• Descomposición y excreción de organismos acuáticos.
• Fijación de nitrógeno por ciertos microorganismos.

b) Causas Antropogénicas:

• Vertidos de **aguas residuales** (industriales, agrícolas, urbanas) y efluentes de plantas de tratamiento.
• **Deforestación** que incrementa la erosión del suelo y el arrastre de nutrientes hacia los cuerpos de agua.
• Uso excesivo de **fertilizantes** en la agricultura.
• Aguas residuales provenientes de **granjas** (silos, establos).
• Sistemas de **tanques sépticos** defectuosos.
• Uso de **detergentes** con alto contenido de fósforo.
• Aporte de contaminantes a través del **agua de lluvia** (escorrentía urbana y agrícola).
• Sistemas de **alcantarillado** de ciudades y pueblos.

Medidas de Control de la Eutrofización

El control de la eutrofización implica una combinación de estrategias:

a) Control en el Origen (Reducción de la Entrada de Nutrientes):

• **Tratamiento avanzado de aguas residuales** antes de su vertido.
• Restricción o prohibición del uso de **detergentes fosfatados**.
• Mejor **control del uso de la tierra** en la cuenca (prácticas agrícolas sostenibles, manejo forestal).
• Implementación de **humedales artificiales** o **pre-pantanos** para la eliminación natural de nutrientes.
• Aplicación de **tratamientos físico-químicos** a las aguas residuales (ej. precipitación química de fósforo, filtración).

b) Control dentro del Cuerpo de Agua:

• **Dragado** para eliminar sedimentos ricos en nutrientes.
• **Recolección** o cosecha de **malezas acuáticas** y algas.
• Adición de **productos químicos** que precipiten el fósforo del agua.
• Implementación de **control biológico** (ej. introducción de especies que se alimenten de algas o malezas).