El agua, en sus diferentes fases, líquida, hielo o nieve y vapor, siempre está en constante movimiento. Se mueve en la atmósfera y lo hace sobre la superficie terrestre y en el espacio subterráneo. Pero su constante movimiento no es caprichoso y está regido por el ciclo del agua.
Una parte del agua líquida que retorna y alcanza la superficie terrestre se convertirá en escorrentía superficial y circulará a través de ríos. Otra parte se infiltrará en el terreno y se acumulará en él por donde se moverá muy lentamente, hasta encontrar una salida de nuevo a la superficie terrestre: son los manantiales, los rebosaderos de los grandes almacenes subterráneos de agua, los acuíferos.
Cada gota almacena información suficiente para conocer muchas cosas sobre su historia:
- La composición química aporta información sobre su origen, el tipo de roca sobre la que ha circulado, su trayectoria e incluso su edad.
- La temperatura es un indicador de la profundidad de circulación del agua antes de salir a la superficie, a mayor temperatura mayor profundidad de circulación.
El agua se almacena bajo la superficie terrestre y satura las rocas permeables ocupando sus poros y fisuras, desde la base de la formación rocosa que la almacena hasta un determinado nivel, denominado nivel freático: por encima de ese nivel la roca no contiene agua (zona no saturada) y por debajo de ese nivel sí (zona saturada).
Se llama acuífero a una formación geológica (roca o terreno) que es capaz de almacenar agua y permitir que se mueva lentamente por su interior. Son formaciones de las que puede obtenerse agua mediante adecuadas obras de captación como lo son pozos, sondeos o galerías.
Si sucede que una formación geológica es capaz de almacenar agua, pero no la transmite, no se mueve en su interior y por tanto no permite extraerla, decimos por tanto que no es un acuífero.
Resulta fácil comprender el funcionamiento de los manantiales si lo imaginamos como un simple desagüe o rebosadero de un acuífero o embalse subterráneo, de manera que si el embalse se mantiene a su nivel máximo el manantial arrojará el excedente que no puede almacenar, rebosaría por el manantial. Por el contrario, si el nivel baja por debajo de la cota del manantial éste se secaría.
Por su naturaleza, existen básicamente dos grandes tipos de acuíferos: acuíferos detríticos y acuíferos carbonatados o kársticos.
Acuíferos detríticos
Los terrenos que conforman estos acuíferos están constituidos por materiales granulares, generalmente nada o poco cementados, suelen ser gravas, arenas y limos, y en ellos el agua se acumula en los poros o intersticios existentes en los granos y partículas de sedimentos.
Los caudales de estos manantiales fluctúan menos que los kársticos y no con una respuesta directa relacionada con las precipitaciones momentáneas. Ello es debido a que la velocidad de transmisión del agua dentro de estos sedimentos es mucho más lenta.
Los manantiales de estos acuíferos suelen ser poco espectaculares, ya que generalmente constituyen cubetas sedimentarias de relieve llano (vegas) en las que las aguas se aprovechan mediante pozos o sondeos.
Las aguas de estos acuíferos suelen ser de calidad muy variable, en ocasiones baja, muy relacionada con la naturaleza de los materiales por los que circula, ya que el agua permanece más tiempo en el subsuelo y lava materiales que pueden tener un cierto grado de salinidad natural.
Sin embargo, y sin ser una norma general, son menos vulnerables a la contaminación que las aguas kársticas debido a la capacidad autodepuradora del propio medio detrítico por el que circulan lentamente. Ante un foco accidental de contaminación el propio material detrítico ayuda a restituir la calidad del agua, a medida que esta se aleja del foco de contaminación.
Acuíferos carbonatados o kársticos
El modelo hidrogeológico de los acuíferos carbonatados es totalmente diferente. Las calizas y rocas afines no son permeables de manera natural, carecen de porosidad intergranular. Sin embargo son rocas muy compactas que suelen ser fracturadas y sobre todo, karstificadas.
La karstificación es un proceso natural por el cual la roca caliza se disuelve lentamente por la acción de la débil acidez de las aguas meteóricas, lluvia y nieve, provocando intersticios, huecos, oquedades e incluso cavidades, tanto en la zona exterior del macizo rocoso como en su interior.
Los procesos de karstificación de un macizo rocoso carbonatado se ven favorecidos, además si éste está fracturado ya que la disolución avanza de manera selectiva con mayor rapidez por la percolación rápida de aguas hacia el interior del macizo a través de los planos de fractura. Se habla así de acuíferos por fisuración y karstificación.
Estos acuíferos drenan aguas de una excelente calidad, a veces a través de manantiales espectaculares. Estos manantiales suelen caracterizarse, además por variar su caudal en relación directa con las precipitaciones que soporta su área de recarga, a veces con respuestas casi inmediatas, de manera que aumentan su caudal después de fuertes precipitaciones y lo disminuyen en períodos de sequía.
Sin embargo, las aguas procedentes de estos acuíferos son vulnerables y extremadamente sensibles a la contaminación. Ello es así, ya que la capacidad de autodepuración de las aguas subterráneas en las rocas carbonatadas es muy baja, por lo que un foco de contaminación aún muy alejado del punto de alumbramiento puede ocasionar alteraciones en la calidad química natural de las aguas del manantial.
Estos manantiales suelen presentar otro rasgo común en muchas ocasiones y es la de propiciar en relieves montañosos el nacimiento de ríos. Ello es debido a la propia ubicación geológica de los manantiales, casi siempre en el contacto entre el borde carbonatado de las sierras y los materiales más impermeables en zonas bajas o depresiones, en donde más tarde se desarrollará una red de drenaje más extensa.
Los materiales geológicos cuya naturaleza no es detrítica ni carbonatada son impermeables o de baja permeabilidad, salvo excepciones debidas a circunstancias geológicas muy particulares. Estos materiales son los que sellan, aíslan o compartimentan los diferentes acuíferos.
Se dice que un acuífero es libre cuando el límite superior de su masa de agua (su nivel freático) está en contacto con el aire de la zona seca o no saturada y por tanto a igual presión que la atmosférica.
Por el contrario, se dice que un acuífero es cautivo o confinado cuando el agua que contiene está a mayor presión que la atmosférica debido a la presión de los materiales impermeables que lo sellan y lo aíslan de la superficie. En estos casos, al realizar obras para captación, el agua asciende rápidamente hasta estabilizarse en una posición más alta que aquella a la que se alcanzó.
Un caso particular de esta situación son los pozos surgentes o artesianos, en los que el agua brota de manera natural por la boca del pozo o sondeo una vez realizada la perforación. Esta peculiar situación se origina cuando la cota natural del nivel piezométrico es superior a la de la boca del pozo.
