Factores que influyen en el movimiento de las aguas subterráneas

El agua fluye bajo tierra

Cuando piensa en agua en movimiento, probablemente piense en arroyos balbuceando, arroyos que fluyen o ríos embravecidos. El agua se mueve en la superficie con bastante facilidad, pero también se mueve bajo tierra. El agua subterránea , que es agua debajo de la superficie de la Tierra, no fluye de la misma manera que en la superficie, ¡pero aún se mueve! La forma en que el agua se mueve bajo tierra depende de varios factores.

Porosidad

Un factor que influye en la forma en que se mueve el agua subterránea es la porosidad del suelo. Esta es la cantidad de agua que puede contener el suelo. Puede pensar en la porosidad como los espacios entre las partículas, al igual que los espacios en un frasco de gomitas. Todos esos rincones y grietas entre los dulces son los poros: cuanto más grandes son los espacios abiertos, más porosos son.

El tamaño y la forma de las partículas del suelo determinan la porosidad de la misma manera. Cuando las partículas tienen aproximadamente el mismo tamaño y forma, tienden a haber espacios abiertos más grandes ya que las partículas no encajan muy bien entre sí. La arcilla y la arena son materiales muy porosos por esta razón. Por otro lado, los sedimentos como la piedra caliza son menos porosos porque las partículas encajan como piezas de un rompecabezas, cerrando esos poros. ¿Qué tiene esto que ver con las aguas subterráneas? Bueno, cuanto más poroso es el sedimento, más agua puede contener. ¡Cuanta más agua pueda contener, más agua podrá descender al suelo!

Permeabilidad

La porosidad nos dice cuánta agua puede absorber el suelo, pero no qué tan rápido lo hace. A la tasa de infiltración de agua en el suelo lo llamamos permeabilidad . Para comprender mejor esto, piense en una esponja y una piedra. Una esponja es muy permeable porque absorbe el agua muy rápidamente. Una roca, por otro lado, no es muy permeable porque realmente no absorbe muy bien el agua.

El suelo es de la misma manera: algunos sedimentos absorben agua fácilmente, mientras que otros no. ¿Recuerda que la arcilla era muy porosa? Resulta que a pesar de que puede contener mucha agua, no es muy permeable, por lo que lleva mucho tiempo absorberlo. La arena, por otro lado, es porosa y permeable. Puede contener mucha agua y está feliz de absorberla. Sin embargo, la piedra caliza es complicada porque es muy permeable, pero no muy porosa. Entonces, absorberá muy bien el agua, pero su capacidad no es tan grande como algo como arcilla o arena, ¡hasta que comienza a absorber agua! El agua disuelve la piedra caliza fácilmente, por lo que a medida que se absorbe, crea nuevos agujeros en el interior, haciéndola más porosa a medida que pasa el tiempo. De hecho, la mayoría de los acuíferos del mundo están hechos de piedra caliza por esta misma razón.

El agua se mueve con gravedad

Hay un factor más importante en el movimiento del agua subterránea y es la gravedad. La gravedad no solo empuja objetos hacia la superficie de la Tierra; también tira algunas cosas por el suelo. Toda el agua fluye cuesta abajo porque la gravedad hace que lo haga, por lo que tanto el agua superficial como el subterráneo fluyen de arriba hacia abajo. Sin embargo, con el agua subterránea, se mueve dependiendo de la elevación del nivel freático . Aquí es donde el suelo está saturado de agua subterránea, algo así como la superficie de un lago o arroyo, pero bajo tierra. El agua subterránea se mueve desde donde el nivel freático es alto hasta donde está bajo, y esta pendiente descendente del nivel freático se llama gradiente hidráulico .

La otra diferencia entre el agua superficial y el agua subterránea es que el agua superficial tiene que viajar a través de canales. Es como los carriles de parachoques en la bolera: su bola está confinada a ese carril y solo a ese carril. Sin embargo, no hay canales subterráneos, por lo que el agua subterránea se mueve a través de los poros abiertos del suelo. El agua subterránea tampoco se mueve tan rápido como el agua superficial; es como la diferencia entre esquiar cuesta abajo sin árboles y esquiar a través de un espeso bosque. Sin embargo, eso no significa que el agua subterránea sea menos poderosa a medida que avanza a través del suelo.

Resumen de la lección

¡El agua subterránea se mueve ! Se mueve bajo tierra, goteando a través de suelos y sedimentos. A diferencia del agua superficial, no fluye a través de canales abiertos; más bien, fluye a través de espacios en el suelo llamados poros. El tamaño de los poros subterráneos se llama porosidad . Los suelos y sedimentos que tienen partículas de tamaño similar, como arcilla y arena, son muy porosos porque esas piezas de sedimento no se compactan muy juntas y dejan mucho espacio abierto.

El flujo de agua subterránea también depende de la permeabilidad del suelo, que es la tasa de infiltración de agua en el suelo. Es como la diferencia entre verter agua sobre una esponja y sobre una roca: la esponja es muy permeable porque absorbe el agua rápidamente. La roca, sin embargo, no es muy permeable porque no absorbe el agua en absoluto.

La gravedad también juega un papel importante en el movimiento del agua subterránea, ya que arrastra el agua por el gradiente hidráulico . Esta es la pendiente descendente del nivel freático subterráneo, al igual que el agua superficial se arrastra cuesta abajo desde elevaciones altas a bajas. Entonces, puede ver que los tres factores son importantes para el movimiento de las aguas subterráneas. La porosidad es donde puede fluir el agua subterránea, y la permeabilidad y la gravedad (el gradiente hidráulico) determinan qué tan rápido puede llegar allí.

Los resultados del aprendizaje

Al completar esta lección, debería poder:

• Definir agua subterránea y porosidad
• Describir cómo el flujo de agua subterránea se relaciona con la permeabilidad y la porosidad de un suelo.
• Discutir cómo la gravedad afecta el flujo de agua subterránea
• Explica qué es el gradiente hidráulico.