Escorrentía en el Ciclo del Agua: Definición y ejemplos

¿Qué es la escorrentía?

La definición de escorrentía es el movimiento del agua sobre la superficie de la tierra, o en algunos casos a través de ella. El agua se mueve cuesta abajo, gracias a la gravedad, a través de canales tan pequeños como un arroyo y tan grandes como un río. Desde allí, el agua ingresará en un estanque, lago u océano. La escorrentía puede ocurrir de manera perenne (es decir, diariamente durante todo el año) o efímera (es decir, periódicamente durante un año), dependiendo de cuánta precipitación caiga en una comunidad específica de un día para otro.

La escorrentía se puede entender a través de la cantidad de nieve que se derrite a lo largo de los picos de la cordillera occidental de las Montañas Rocosas de Colorado. A medida que la nieve se derrite en las comunidades subalpinas y montañosas, forma canales que fluyen cuesta abajo para encontrar arroyos y riachuelos que desembocan en el río Colorado. Si hay una enorme cantidad de nevadas seguidas de un calentamiento repentino y prolongado, el deshielo sería rápido. En tal escenario, la nieve derretida crearía canales de escorrentía que se desplazarían rápidamente por las laderas montañosas para llenar arroyos que, a su vez, se precipitarían cuesta abajo con mayores profundidades y mayor velocidad para formar pintorescos rápidos blancos.

¿Qué incluye la escorrentía?

Existen tres tipos de escorrentía: 1) superficial, 2) interflujo y 3) caudal de base. A continuación, se incluye una definición de cada tipo de escorrentía, que muestra su singularidad en función de la ubicación del agua.

Definición de escorrentía superficial

La escorrentía superficial incluye toda el agua que fluye cuesta abajo sobre la superficie de la tierra a través de canales formados espontáneamente. Estos canales llegarán a un arroyo, riachuelo o río y finalmente desembocarán en un estanque, lago u océano. La escorrentía superficial se produce cuando el suelo está saturado de agua y no puede absorber más humedad, como durante una inundación repentina o un deshielo rápido de la nieve. La escorrentía superficial también se produce cuando el agua se asienta en superficies impermeables, como caminos de acceso de hormigón y carreteras cubiertas de asfalto, antes de fluir hacia las alcantarillas pluviales.

Definición de escorrentía interflujo

La escorrentía interflujo se refiere al flujo horizontal de agua por debajo de la superficie del suelo, pero por encima del nivel freático. Este tipo de escorrentía se produce durante las lluvias torrenciales y el deshielo rápido.

Definición de escorrentía de caudal base

La escorrentía de flujo base es el movimiento del agua subterránea por debajo del nivel freático y hacia un arroyo, río u océano. La gravedad tarda incontables años en empujar el agua hacia las profundidades del suelo y las rocas porosas de la capa subterránea de la Tierra. A medida que esta agua se acumula en la zona saturada, también arrastra sustancias químicas que se han infiltrado en el suelo durante cientos, si no miles, de años. Estas sustancias químicas se moverán con el agua subterránea hasta su punto de descarga sobre el suelo.

Factores que afectan la escorrentía

Hay cuatro factores que determinan si habrá escorrentía durante una tormenta y con qué intensidad: 1) la lluvia, 2) la permeabilidad del suelo, 3) la vegetación y 4) la pendiente del terreno. A continuación se describe cada factor.

Lluvia

Todas las tormentas de lluvia son diferentes. Las tormentas que duran varios días con lluvias constantes pueden saturar lentamente los suelos, lo que genera escorrentía por encima y por debajo del suelo. Además, las tormentas que duran solo unas horas pero desencadenan una cantidad torrencial de lluvia también pueden generar escorrentía. Por lo tanto, la intensidad, la duración y el volumen de las precipitaciones son factores importantes en el ciclo de escorrentía.

Permeabilidad del terreno

El tipo de superficie terrestre influye significativamente en la cantidad de agua que se puede absorber. Por ejemplo, considere el tipo de suelo del terreno. Los suelos arenosos son muy porosos, lo que facilita que el agua se filtre en el suelo rápidamente durante períodos de tiempo más largos que otros tipos de suelo. Por el contrario, los suelos arcillosos tienen espacios diminutos. Por lo tanto, la arcilla absorbe mucha menos agua que la arena y, por lo tanto, genera más escorrentía superficial. El asfalto, el hormigón y otras superficies impermeables (incluido el suelo muy compactado debido al uso repetido de peatones o animales) no absorben agua, lo que hace que la escorrentía sea una vista común durante los aguaceros repentinos. Si no existieran alcantarillas pluviales, el agua acumulada en las calles y los estacionamientos no tendría a dónde ir.

Vegetación

Las plantas de todo tipo absorben agua a través de sus raíces para recolectar nutrientes y crecer. En consecuencia, a medida que aumenta la cantidad de vegetación que cubre una superficie terrestre, más tiempo tardará el agua en acumularse sobre el suelo y generar escorrentía. Sin embargo, esta correlación no funciona tan bien durante la temporada de invierno, cuando muchas plantas entran en letargo y absorben menos agua del suelo. Por lo tanto, incluso en áreas con mucha vegetación, la escorrentía puede aumentar durante las estaciones más frías.

Pendiente del terreno

Cuanto más inclinado sea el terreno, más fácil será que se formen canales de escorrentía y que la gravedad impulse el agua hacia arroyos, ríos, lagos y océanos. La gravedad también se aprovecha en las zonas planas. En las zonas donde hay poca o ninguna pendiente, se formará agua estancada durante las lluvias y el deshielo. Gradualmente, parte del agua se infiltrará en el suelo para nutrir a las plantas, y parte se evaporará para regresar a la atmósfera. Parte de esa agua estancada incluso se abrirá camino hacia la zona saturada de agua subterránea (generando escorrentía de flujo base) o se asentará en un canal de escorrentía justo debajo de la superficie del suelo (escorrentía de flujo intermedio).

Efectos de la escorrentía

Aunque el suelo es necesario para promover el crecimiento de las plantas, la pérdida de la capa superficial del suelo durante las prácticas erosivas (como la agricultura y la construcción) puede provocar sedimentación como fuente de contaminación ambiental en nuestras vías fluviales. Cuando los sedimentos son arrastrados por la escorrentía superficial, enturbian los arroyos, ríos y lagos y bloquean el flujo de la luz solar necesaria para el crecimiento de las plantas acuáticas. A su vez, la acumulación de sedimentación obstruye las branquias de los peces y promueve la proliferación de algas que agotan el oxígeno de los cuerpos de agua. La consiguiente muerte de las poblaciones de peces y mariscos crea pérdidas económicas para la industria pesquera al tiempo que altera el ciclo natural de la red alimentaria entre la vida silvestre. Además, la erosión del suelo desestabiliza las orillas de los ríos y arroyos, lo que a su vez altera el recorrido natural del flujo de la vía fluvial y su profundidad.

Otros tipos de contaminación ambiental incluyen, entre otros, nitrógeno, fósforo, potasio, sal, selenio y metales pesados, que suelen tener su origen en los vertidos de las explotaciones agrícolas. Las plantas industriales también pueden liberar sustancias químicas y metales nocivos en los cursos de agua, como en el caso de un vertido de petróleo.

Mitigación de escorrentías

Afortunadamente, las comunidades urbanas y rurales pueden aplicar diversas técnicas de mitigación de escorrentías para limitar los efectos de las escorrentías dañinas.

En primer lugar, los propietarios de terrenos residenciales y comerciales pueden plantar vegetación nativa de su zona que tenga raíces profundas y pueda absorber gran cantidad de agua. Los árboles son una excelente opción porque su amplia y extensa red de raíces ayuda a estabilizar el suelo, de modo que menos sedimentos fluyan hacia los cursos de agua. Además, los árboles absorben las gotas de lluvia y la nieve derretida a través de sus hojas y raíces para ayudar a su crecimiento. Parte de esa humedad absorbida se libera de nuevo a la atmósfera a través de la evapotranspiración. Las hojas y las agujas de los árboles también se acumulan en el suelo, atrapando el agua en la superficie de la tierra, de modo que más humedad se filtra hacia las aguas subterráneas en lugar de fluir como escorrentía.

En segundo lugar, los trabajadores de la construcción deben dejar la mayor cantidad posible de vegetación natural en el lugar de construcción y dividir el proyecto en distintas fases. Es mucho más fácil controlar la escorrentía superficial en una pequeña etapa de construcción individual a la vez que en todo el sitio de construcción, lo que obliga a algunas áreas a estar sin vegetación durante meses. Además, los trabajadores de la construcción pueden construir trampas de sedimentos o zanjas para capturar sedimentos y otros contaminantes y bloquear su flujo hacia las calles y los cursos de agua establecidos. También pueden erigir vallas para sedimentos y colocar mantas o esteras de césped para controlar la erosión del suelo en las pendientes y a lo largo del perímetro del sitio de construcción. Por último, la grava, los bloques o las bolsas rellenas de rocas pueden bloquear el flujo de la escorrentía superficial en la entrada de los desagües pluviales dentro y adyacentes al sitio de construcción.

En tercer lugar, los agricultores pueden, afortunadamente, aplicar técnicas integradas de manejo de plagas que se basan en soluciones naturales en lugar de pesticidas para controlar los insectos no deseados. Además, pueden rotar su ganado entre varios pastos para limitar el pastoreo excesivo, manteniendo así la vegetación en su lugar para facilitar la absorción de agua. Los agricultores también pueden reducir la erosión del suelo y la acumulación de sedimentos en los cursos de agua controlando el volumen de agua y el caudal de su escorrentía durante el riego y las tormentas naturales.

Ejemplos de escorrentía

En secciones anteriores de esta lección se presentaron los siguientes ejemplos de escorrentía: (1) deshielo en las montañas, (2) lluvias torrenciales, (3) prácticas agrícolas y (4) trabajos de construcción. El lavado de automóviles es un quinto ejemplo de escorrentía. Las aguas residuales llenas de detergentes fluyen por las entradas de vehículos y los estacionamientos hacia los desagües pluviales. Algunas instalaciones de lavado de automóviles vierten sus aguas residuales en un alcantarillado separado o tratan su agua para que pueda reciclarse como agua no potable (es decir, no segura para beber). Los propietarios de viviendas concienzudos lavan sus automóviles en césped o entradas de grava, lo que permite la infiltración de agua en el suelo.

Resumen de la lección

La definición de escorrentía es el movimiento del agua sobre o a través de la tierra para unirse a un cuerpo de agua establecido.

Existen tres tipos de escorrentía:

1. escorrentía superficial (el agua fluye por encima de la superficie del suelo),
2. escorrentía interflujo (el agua fluye bajo tierra justo debajo de la superficie de la tierra), y
3. escorrentía de flujo base (el agua fluye profundamente dentro de la zona saturada del suelo).

La escorrentía se produce cuando el suelo se satura de agua, lo que impide la infiltración de más humedad. Desempeña un papel importante dentro del proceso del ciclo del agua, de modo que el agua vuelve a la atmósfera después de haber estado almacenada en un río, lago u océano. Se producen ejemplos de escorrentía durante las tormentas en entornos urbanos y rurales, incluso entre terrenos agrícolas e industriales, y durante el deshielo en latitudes más frías.

Los factores que afectan la escorrentía incluyen:

• cantidad, intensidad y duración de las precipitaciones,
• extensión del crecimiento vegetativo,
• permeabilidad de la superficie terrestre, y
• pendiente del terreno.

La escorrentía se puede mitigar mediante técnicas de control de la erosión del suelo en sitios de construcción y en propiedades residenciales y comerciales y mediante estrategias de conservación de tierras y estrategias adecuadas de operación ganadera en tierras de cultivo.