Procesos Hidrológicos Esenciales: Ciclo del Agua, Manantiales y Morfología Kárstica

El Ciclo del Agua y la Dinámica Hidrológica

A. Descripción del Ciclo del Agua

El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el transporte del agua del planeta de unas zonas a otras, provocado por procesos físicos. Este trasvase de agua se produce por la interacción constante entre los subsistemas terrestres:

• Hidrosfera
• Atmósfera
• Biosfera
• Geosfera

El Ciclo Hidrológico Externo

La dinámica del ciclo hidrológico externo se inicia con la evaporación del agua superficial (fundamentalmente oceánica y continental, como ríos y lagos), así como por la evapotranspiración que realizan los seres vivos.

El agua evaporada es transportada por la atmósfera. Las condiciones meteorológicas, geográficas y climáticas pueden condensarla de nuevo, haciéndola pasar al estado líquido o sólido (precipitación). De esta manera, el agua circula por la superficie (encauzada o no), se acumula en lagos o glaciares, o se infiltra. En todos estos casos, el agua actúa sobre las rocas, provocando:

• Meteorización
• Erosión
• Transporte y sedimentación de los productos rocosos resultantes.

Toda esta dinámica del agua superficial y subterránea forma parte del ciclo hidrológico externo, que transcurre en la superficie de la Tierra o a pocos metros de profundidad.

El Ciclo Hidrológico Interno y las Aguas Juveniles

Existe un ciclo hidrológico interno en el que intervienen las aguas procedentes del interior de la litosfera, conocidas como aguas juveniles (de origen magmático). Este ciclo se relaciona con el ciclo externo a través de la dinámica de las placas litosféricas.

Cuando en los procesos de subducción las placas se funden, el agua que empapaba las rocas subducidas se incorpora al agua magmática, entrando a formar parte del ciclo hidrológico interno. Esta agua puede liberarse, a veces, en los procesos volcánicos, reincorporándose de nuevo al ciclo hidrológico externo. A estas aguas magmáticas se añaden aquellas que proceden de la desgasificación de los magmas derivados de la fusión de rocas que nunca han estado en la superficie.

B. Definición y Esquema de un Manantial

Un manantial o surgencia natural es el punto donde el agua subterránea descarga hacia el exterior. Esto ocurre cuando el nivel freático del acuífero corta la superficie del terreno en un punto determinado.

(Nota: Se requeriría un dibujo de un corte geológico esquemático que muestre un acuífero, el nivel freático y el punto de surgencia del manantial).

C. Contaminación de las Aguas Subterráneas

La contaminación de las aguas subterráneas puede clasificarse en localizada o difusa.

Fuentes de Contaminación Localizada

Se refiere a fuentes puntuales de vertido:

• Vertidos industriales.
• Vertederos de residuos urbanos.
• Fosas sépticas.

Fuentes de Contaminación Difusa

Se refiere a la dispersión de contaminantes sobre grandes áreas:

• Uso indiscriminado de productos agrícolas y fitosanitarios.
• Uso de abonos orgánicos.

Contaminantes Más Perjudiciales

Los contaminantes más perjudiciales incluyen:

• Compuestos orgánicos industriales: disolventes, pesticidas, pinturas y barnices.
• Combustibles: como la gasolina.
• Abonos y fertilizantes: en especial los nitratos.

D. El Proceso de Karstificación

Definición de Karstificación

La karstificación es un proceso geológico complejo que implica tanto la erosión como la precipitación, provocado por la acción de las aguas subterráneas. Se produce principalmente por la disolución de rocas, generalmente calizas.

Aunque la disolución es el proceso dominante, en la karstificación también tiene lugar la formación de material calizo por la precipitación de carbonato cálcico que viaja en disolución en forma de bicarbonato. Estos procesos de precipitación son menos importantes en volumen que los erosivos y son posteriores en el tiempo, pero dan lugar a morfologías internas conocidas como espeleotemas (como estalactitas y estalagmitas).

Rocas Objeto de Karstificación

Las rocas más susceptibles a la karstificación son:

• Calizas
• Yesos y sales
• Rocas sedimentarias silíceas con cemento de carbonatos (menos frecuente)

Formas Generadas por Karstificación

Formas Externas (Exokársticas)

Son las morfologías superficiales que se aprecian en el terreno:

• Dolinas: depresiones en forma circular.
• Uvalas: dos o más dolinas unidas.
• Poljé: depresiones cerradas de gran extensión.
• Lapiaces o lenares: acanaladuras en las calizas superficiales.
• Cañones.

Formas Subterráneas (Endokársticas)

Son las estructuras que se desarrollan en el subsuelo:

• Cavernas y cuevas.
• Simas y sumideros.
• Tobas calcáreas o travertinos.
• Espeleotemas: estalactitas, estalagmitas y columnas.

Reacción Química de la Karstificación

El proceso de disolución de la calcita (carbonato cálcico) por el agua acidificada con dióxido de carbono se describe mediante la siguiente reacción:

CaCO₃ (s) + CO₂ + H₂O → 2 HCO₃⁻ + Ca²⁺

Donde:

• CaCO₃ (s): Calcita (sólido)
• CO₂: Dióxido de carbono (gas disuelto)
• HCO₃⁻ + Ca²⁺: Iones en disolución (bicarbonato y calcio)