Permeabilidad y porosidad: definición e impacto en el suelo y las rocas

Publicado el 8 diciembre, 2020

Agua subterránea

La Tierra recibe el nombre de “planeta azul” debido a la gran cantidad de agua en su superficie. La mayor parte es agua salada y el resto es agua dulce. Por lo general, pensamos que el agua dulce se encuentra en lagos y ríos, pero es posible que se sorprenda al saber que aproximadamente el 98,5% de toda el agua dulce de la Tierra se encuentra bajo tierra. Así es, todos los lagos, arroyos, ríos y otros cuerpos de agua dulce en la superficie solo representan el 1.5% del agua dulce total de la Tierra. Colectivamente nos referimos a toda esa agua subterránea como agua subterránea .

Los poros son espacios subterráneos

Al igual que el agua superficial, el agua subterránea no se queda en un solo lugar. Se mueve a través de profundos canales subterráneos, así como a través del propio suelo. ¿Como hace esto? Para entenderlo, podría ser útil pensar en el suelo o los sedimentos como un frasco de nueces mixtas. Cuando miras el frasco, ves todos los tipos diferentes de nueces mezcladas, pero también espacios de aire entre las nueces. Estos espacios entre las nueces se llaman poros y encontramos lo mismo en el suelo y los sedimentos.


La porosidad es una medida de cuánto espacio abierto hay en relación con el espacio total.
porosidad alta y baja

La porosidad es el volumen de esos poros en relación con el espacio total, y es una buena medida de cuánta agua puede contener el suelo. También nos dice mucho sobre el tipo de suelo o sedimento que estamos viendo. Volvamos a nuestro tarro de nueces.

Si tiene un frasco lleno de nueces de Brasil grandes y uniformes, entonces tendrá mucho espacio en el medio y, por lo tanto, una alta porosidad. Por lo tanto, si tiene un suelo o sedimento que es bastante uniforme en términos de tamaño y forma de partículas, puede esperar que también tenga una alta porosidad.

Pero si tiene muchos tipos diferentes de nueces en el frasco, y algunas nueces más pequeñas pueden caber entre las más grandes, tendrá una porosidad menor porque habrá menos espacio abierto. Lo mismo es cierto nuevamente para el suelo o sedimento con múltiples tipos de partículas de diferente tamaño y forma.

El agua se mueve bajo tierra

La porosidad es excelente para decirnos cuánta agua puede contener el suelo o el sedimento, pero también es importante saber cómo esa agua puede moverse a través de esos espacios subterráneos. Para esto usamos un término llamado permeabilidad , que describe la facilidad con la que fluye el agua.

Pensemos en esto en términos de beber con una pajita. Si tiene una pajita grande abierta, puede beber el agua mucho más fácilmente que si tiene una pajita pequeña y delgada como un agitador de café. Si los poros del suelo son grandes y están bien conectados, el agua corre a través de ellos con gran facilidad como lo hace con la pajita grande. Pero si los poros son pequeños y no están bien conectados, el agua tiene más dificultades para fluir, al igual que con el agitador de café fino.

Pero el hecho de que un suelo tenga una alta porosidad no significa necesariamente que también tenga una alta permeabilidad. Por ejemplo, si los poros no están bien conectados, aún será difícil que el agua fluya sin importar el tamaño de los poros.

El agua subterránea cambia las rocas y los suelos

El movimiento del agua superficial hace que las rocas y los paisajes se erosionen porque, a medida que el agua se mueve, recoge partículas y sedimentos y los transporta. Lo mismo sucede bajo tierra cuando el agua subterránea se mueve a través del suelo y las rocas allí.

Además, el agua de lluvia, que es un importante proveedor de agua subterránea, es naturalmente ligeramente ácida porque reacciona con el dióxido de carbono en el aire y el suelo. Esto produce ácido carbónico, que puede disolver ciertas rocas como la piedra caliza bajo tierra, creando un paisaje subterráneo único.


El movimiento de las aguas subterráneas tiene un gran impacto en el paisaje, como los sumideros.
sumidero

Por ejemplo, las cavernas y las cuevas son aberturas subterráneas causadas por el movimiento del agua subterránea. El agua subterránea disuelve la piedra caliza bajo tierra, creando estos grandes espacios. Los sumideros son agujeros en el suelo que están abiertos al cielo y, al igual que las cuevas, están formados por el agua subterránea que disuelve las rocas bajo tierra. La diferencia aquí es que la superficie se colapsa sobre sí misma.

La porosidad y la permeabilidad también son consideraciones importantes para el desarrollo urbano y rural. La forma en que el agua se mueve a través del suelo influye en cómo crecerán los cultivos, dónde se pueden instalar los pozos y qué tan bien el suelo soportará edificios, casas y carreteras.

Resumen de la lección

Aunque no puede verlo, la mayor parte del agua dulce de la Tierra (98,5%) está bajo tierra. Esta agua subterránea tiene grandes efectos e impactos en los paisajes subterráneos a medida que se mueve a través de suelos y sedimentos.

Describimos la capacidad de un suelo o sedimento para retener agua por su porosidad , que es una medida de cuánto espacio hay entre las partículas en relación con el espacio total. Esto no es lo mismo que la permeabilidad , que es una medida de la facilidad con que el agua fluye a través de esos poros. Aunque los dos están relacionados, es posible tener una alta porosidad y una baja permeabilidad si esos espacios porosos no están conectados lo suficientemente bien como para permitir que el agua fluya a través de ellos.

El agua de lluvia reacciona con el dióxido de carbono del aire y el suelo. Esto produce ácido carbónico, que puede disolver ciertas rocas como la piedra caliza bajo tierra, creando un paisaje subterráneo único.

La forma en que el agua se mueve a través del suelo influye en cómo crecerán los cultivos, dónde se pueden instalar los pozos y qué tan bien el suelo soportará edificios, casas y carreteras.

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