Un estudio muestra que las lluvias no reponen el agua proveniente del Acuífero Guaraní que se consume

Este sistema, que suministra el líquido elemento a más de 90 millones de personas, está sometido a una sobreutilización en diversas regiones del estado de São Paulo, en Brasil. En una investigación realizada en dicho país, científicos aplicaron isótopos estables para develar la relación existente entre las aguas pluviales y las aguas subterráneas en el abastecimiento de las nacientes

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – En un estudio a cargo de científicos de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en Brasil, se midió el aporte de las aguas pluviales y subterráneas al mantenimiento de las nacientes y de los ríos en la zona del municipio de Brotas, en la parte central del estado de São Paulo, situada en la subcuenca del Alto Jacaré-Pepira, donde el suministro urbano, la agricultura y el turismo intensivo dependen sobremanera de los recursos hídricos. Estos resultados, publicados en la revista Isotopes in Environmental and Health Studies, indican que las lluvias no logran reponer totalmente el agua del Acuífero Guarani que está utilizándose en las diversas actividades humanas, lo que pone en riesgo la sostenibilidad del sistema.

Los acuíferos son las mayores fuentes de agua potable del mundo. Y el Guaraní es el mayor acuífero transfronterizo, es decir, que se extiende por el subsuelo de varios países. Su área total, de aproximadamente un millón de kilómetros cuadrados (km²), abarca parte de Brasil, Paraguay, Uruguay y Argentina. Las dos terceras partes se ubican en el territorio brasileño, pasando por los estados de Goiás, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, Santa Catarina y Rio Grande do Sul.

En las áreas centrales de la cuenca sedimentaria del Paraná, el Acuífero Guarani puede alcanzar espesores de hasta 450 metros y ubicarse a profundidades superiores a los 1.000 metros. Aun cuando tamaña cantidad de agua dulce es algo descomunal –con un volumen total almacenado de 30.000 kilómetros cúbicos (km³) y un volumen disponible de 2.000 km³–, este recurso natural, como todo ellos en el mundo, también es finito, y está sujeto a su agotamiento y contaminación. De allí la necesidad de realizar estudios que permitan entender a fondo sus mecanismos hidrológicos, como así también de poner en práctica acciones de monitoreo del consumo y de su recarga que hagan posible la implementación de mecanismos de gestión que aseguren su uso prudente y su preservación. Se sabe que en algunas regiones la bajante de los niveles del agua subterránea supera los 100 metros.

El estado de São Paulo consume alrededor del 80 % del agua que se extrae del Acuífero Guaraní en Brasil. Datos del año 2010 ya señalaban un consumo aún mayor, superior al 95 %. Los pozos destinados al suministro urbano en primer lugar y para el riego agrícola en segunda instancia constituyen los principales factores de merma de la cantidad del líquido elemento, cosa que, en el contexto de la actual emergencia climática, con períodos de sequía severa, es algo que ha de tenerse en cuenta con una atención redoblada.

“Monitoreamos las nacientes, los ríos, los pozos y la lluvia en el transcurso de ocho años durante el período 2013-2021 aplicando isótopos estables de hidrógeno [¹H-²H] y oxígeno [¹⁶O-¹⁸O] como marcadores del origen del agua. Y constatamos que alrededor del 80 % del volumen de agua de esas nacientes proviene de la descarga de aguas subterráneas del Sistema Acuífero Guaraní [SAG]”, comenta Didier Gastmans, investigador del Centro de Estudios Ambientales de la Universidade Estadual Paulista (CEA-Unesp), en su campus de la localidad de Rio Claro, coordinador del Laboratorio de Recursos Hídricos e Isótopos Ambientales (Larhia) y uno de los autores del artículo.

Gastmans informa que aun durante los períodos de lluvias intensas la mayor parte del agua que alimenta a esas nacientes proviene del acuífero, con tan solo un 20 % de la descarga anual producto de las lluvias recién infiltradas. Para arribar a estas conclusiones, los investigadores realizaron un monitoreo detallado de la subcuenca mediante un seguimiento de las variaciones en la profundidad del nivel del agua subterránea, la cantidad de lluvia y las razones isotópicas del agua de las nacientes, del agua de las lluvias y del agua de un pozo profundo de monitoreo efectuado en la región.

“Los isótopos estables de hidrógeno y oxígeno, constituyentes de la molécula de agua, funcionan como ‘huellas dactilares’, que permiten identificar el origen del agua. Las muestras del agua de lluvia exhiben una gran variación en los valores de los isótopos, lo que refleja la influencia de distintos procesos atmosféricos estacionales. En tanto, las muestras del agua subterránea muestran una composición isotópica mucho más constante a lo largo del año. Algo bastante similar se observó en el agua de las nacientes, lo que indica que las mismas se alimentan preponderantemente del fluido proveniente de aguas profundas”, explica Gastmans.

La homogeneidad de las aguas subterráneas indica que el acuífero no se ve afectado directamente por los efectos de estacionalidad, ya que su contenido está esencialmente compuesto por una fuente mayoritaria de agua subterránea, con aportes mucho menores del agua de las lluvias. Por otra parte, la bajante del pozo durante el período de monitoreo sugiere que se habría producido una merma de las tasas de recarga ocasionada por la disminución de los volúmenes totales de precipitaciones y por el aumento de la evapotranspiración. En otras palabras: la cantidad de agua que entra al acuífero mediante su recarga no es suficiente como para reponer actualmente la cantidad agua que sale de él, algo sumamente preocupante.

“Siempre ha existido una falsa idea de que todas las áreas de surgencia del Acuífero Guaraní eran también áreas de recarga hacia las zonas confinadas y más profundas del mismo. Pero nuestro estudio indicó que la recarga que se concreta en las áreas de surgencia contribuye fundamentalmente en lo que hace al mantenimiento del sistema hidrológico local, es decir, al mantenimiento de los flujos de los ríos y de las descargas de las nacientes. Las aguas subterráneas que hoy en día se subreutilizan en las distintas modalidades de consumo humano a decir verdad son bastante antiguas. Como la datación con carbono-14 genera distintas incertidumbres, en colaboración con la Agencia Internacional de Energía Atómica concretamos un proyecto en el cual se aplicó otro trazador, un gas noble, el criptonio-81, que, al asociárselo con otro isótopo, el helio-4, suministra valores de edades sumamente precisos. Y detectamos edades variables entre los 2.600 años en Pederneiras y los 127.000 años en Bebedouro, los 230.000 años en Ribeirão Preto y los 720.000 años en el [estado de] Paraná”, comenta Gastmans. Pederneiras, Bebedouro y Ribeirão Preto son municipios del estado de São Paulo.

La sostenibilidad

El Acuífero Guarani suministra agua a alrededor de 90 millones de personas. Durante la estación seca, su aporte llega a suplir un 90 % de la descarga de las nacientes. Su explotación excesiva, combinada con las sequías prolongadas en el contexto de la emergencia climática, puede comprometer su capacidad de sostener el flujo de los ríos y los manantiales exacerbando las crisis hídricas como las que ocurrieron entre 2014 y 2015 y nuevamente entre 2017 y 2021 en el estado de São Paulo.

“La comprensión de la recarga del acuífero y de la dinámica existente entre las aguas pluviales y subterráneas constituye el primer paso con miras a asegurar su utilización en forma sostenible. El monitoreo a gran escala y una gestión adecuada son los siguientes”, culmina diciendo Gastmans.

Este estudio contó con el apoyo de la FAPESP a través de dos proyectos (15/15749-2 y 18/06666-4).

Puede leerse el artículo intitulado How much rainwater contributes to a spring discharge in the Guarani Aquifer System: insights from stable isotopes and a mass balance model en el siguiente enlace: www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10256016.2024.2397469.