por Sarah Derouin, Sociedad Geológica de América
Los científicos del Servicio Geológico de EE. UU. (USGS) han estado monitoreando la calidad del agua subterránea en pozos en todo el país durante más de tres décadas, buscando químicos dañinos o sustancias residuales que puedan causar daño a los ecosistemas o a los humanos. En total, han medido hasta 500 componentes químicos, incluidos iones importantes, metales, pesticidas, compuestos orgánicos volátiles, fertilizantes y radionucleidos.
De estos constituyentes, ha habido aumentos significativos de iones Na y Cl y de sólidos disueltos, todos relacionados con la salinidad. Los detalles y tendencias encontradas en el estudio multidecenal se presentarán en la reunión GSA Connects 2023 de la Sociedad Geológica de América el miércoles 18 de octubre.
Actualmente el estudio forma parte de la Red Nacional de Calidad del Agua, continuando los trabajos iniciados en 1992 como parte del Proyecto Nacional de Evaluación de la Calidad del Agua. «El objetivo original era evaluar el estado de la calidad del agua en la nación, incluidas las aguas subterráneas, las aguas superficiales y la salud ecológica», dice Bruce Lindsey, hidrólogo del USGS. Con el tiempo, se centraron en ciertos componentes que pueden tener efectos perjudiciales persistentes.
Los investigadores tomaron muestras de pozos dentro de tres tipos de redes diferentes: áreas domésticas, áreas urbanas y áreas agrícolas. Los pozos domésticos, o pozos privados que no están regulados por la Agencia de Protección Ambiental o un municipio local, representaban acuíferos de profundidad media y agua potable. Los pozos urbanos y agrícolas eran menos profundos, generalmente entre 30 y 50 pies de profundidad.
«El propósito de [el muestreo] era comprender el estado y las tendencias en los niveles de agua más superficiales», explica Lindsey. Esos pozos poco profundos actuaron como «una especie de centinela de lo que podría estar moviéndose más profundamente en el acuífero, por así decirlo».
El equipo identificó 82 redes, cada una con 20 a 30 pozos, e identificó 28 componentes para rastrear que tenían niveles de preocupación. Se tomaron muestras de agua cada 10 años para rastrear los cambios en las concentraciones químicas. Estos constituyentes y resultados de muestreo se pueden ver en el mapa interactivo de aguas subterráneas del USGS , que muestra cambios decenales.
«Si observamos los 28 componentes de las 82 redes, los sólidos disueltos, el cloruro y el sodio tuvieron aumentos estadísticamente significativos con mayor frecuencia que cualquier otro componente que tenemos en nuestra lista», dice Lindsey. «Si miras el mapa, verás patrones que saltan a la vista de inmediato».
Uno de estos lugares son las regiones del noreste y del medio oeste superior, «particularmente alrededor de áreas urbanas donde hay un clima frío y mucha sal en las carreteras», dice Lindsey. «Obtuvimos datos sobre la aplicación de sal en las carreteras y encontramos correlaciones entre estos aumentos de cloruro y sodio y sólidos disueltos con las tasas de aplicación de sal en las carreteras».
Pero otra región también tuvo niveles elevados de Cl, Na y sólidos disueltos: las regiones áridas del país, especialmente en el suroeste. Para empezar, estas regiones tienen naturalmente una alta salinidad en el suelo, pero el riego complica el problema.
«Cuando se riega la agricultura en regiones áridas, se produce mucha evaporación«, explica Lindsey. «Entonces, si la salinidad del agua de riego es relativamente baja, pero un gran porcentaje se evapora, [los niveles de salinidad] pueden volverse altos».
Estos niveles crecientes de Na, Cl y sólidos disueltos pueden causar múltiples problemas, comenzando por el medio ambiente. Muchos arroyos se alimentan de agua subterránea y concentraciones más altas de cloruro en el agua pueden alterar el equilibrio natural al que está acostumbrada la vida acuática. «[El aumento de los niveles] es algo que puede tardar 20, 30, 40 años en desarrollarse… lo que significa que también puede tardar ese tiempo en recuperarse si cambia la gestión de las fuentes de salinidad», dice Lindsey.
Los iones de sal disueltos también pueden plantear problemas a la infraestructura. A medida que aumenta la salinidad del agua subterránea, la corrosividad puede convertirse en un problema. El agua subterránea corrosiva, si no se trata, puede disolver el plomo y otros metales de las tuberías y otros componentes presentes en las tuberías domésticas.
Por último, Lindsey y sus colegas también descubrieron un problema único relacionado con el aumento de la salinidad con implicaciones para la salud humana. En un acuífero arenoso en el sur de Nueva Jersey, descubrieron que una mezcla de agua de bajo pH y agua subterránea de alta salinidad ha movilizado el radio, un elemento radiactivo que es dañino para los humanos.
«Esto se remonta a la sal del camino», dice. «La sal de las carreteras está aumentando, lo que hace que aumente el sodio y el cloruro, lo que provoca que aumente el radio».
Lindsey señala que parece haber una mayor conciencia sobre los efectos ambientales de la sal en las carreteras, ya que los camiones esparcen menos sal o los municipios cambian a una salmuera de menor concentración. Y si bien la hierba muerta cerca de las carreteras saladas es un indicio claro de un problema de sobresalación, Lindsey espera que investigaciones como ésta destaquen otros impactos en cascada del aumento de la salinidad en las aguas subterráneas.
«El hecho de que pueda haber arroyos que no puedan sustentar la vida acuática, o que las tuberías puedan comenzar a corroerse, o este otro problema más raro en el que hay radio, muestra que hay otros aspectos negativos [del aumento de la salinidad del agua subterránea]».
Su investigación anterior está publicada en la revista ACS ES&T Water .
Más información: Presentación: gsa.confex.com/gsa/2023AM/meet… app.cgi/Paper/391692
Bruce D. Lindsey et al, Relación entre la aplicación de sal en los caminos y el aumento de las concentraciones de radio en un acuífero de bajo pH, sur de Nueva Jersey, ACS ES&T Water (2021). DOI: 10.1021/acsestwater.1c00307
