La recarga artificial de acuíferos

PROYECTO LIFE+ ENSAT
En el Proyecto han participado, bajo la coordinación de CETaqua, las entidades: Agencia Catalana del Agua (ACA), el Área Metropolitana de Barcelona (AMB) y el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC). El proyecto ha sido cofinanciado en un 50% por la Comisión Europea.

La recarga artificial es una técnica de gestión de recursos hídricos extendida a nivel mundial. Consiste en la introducción expresa de agua al acuífero (1), mediante variedad de sistemas como balsas de infiltración, pozos de recarga profunda, zanjas y otros mecanismos. Estas técnicas se practican no sólo en países con escasez hídrica para aumentar el recurso disponible, como los del sur de Eu­ropa (Portugal, España, Grecia) sino que también están muy extendidas en países centro-europeos y nórdicos (Ale­mania, Finlandia) ya que la calidad del agua mejora a través de su paso por el subsuelo. Los beneficios del uso de agua subte­rránea están claramente demostrados, ya que los acuíferos funcionan como un almacenamiento de agua que, gestio­nados de manera eficiente, juegan un papel crucial en:

Reducción de la pobreza e incremento del nivel de vida
Aumento de la sostenibilidad
Reducción de riesgos económicos y sanitarios
Incremento del potencial de irrigación
Distribución equilibrada de la riqueza
Reducción de la vulnerabilidad ante episodios climáti­cos adversos (ej. sequías)
Una de las modalidades más usuales en la recarga artificial es el uso de balsas de infiltración en superficie. Se trata de excavaciones en terreno permeable cerca de la fuente de agua disponible (cauces de río, efluentes de depuradora convenientemente tratados, excedentes de lluvia almace­nados, etc.). A menudo cuentan con balsas auxiliares de de­cantación para la deposición previa de sólidos en suspensión). Las ventajas principales de las balsas de infiltración frente a otros sistemas de recarga son:

Bajos costes de construcción y mantenimiento
Elevados tiempos de residencia en la zona no saturada
Mejora de la calidad del agua durante la infiltración
Seguimiento sencillo de las tasas de infiltración
Valorización ambiental de espacios naturales
Vida útil elevada de las instalaciones
Por el contrario, la mayor desventaja es la necesidad de grandes extensiones de superficie permeable disponible. Algunas instalaciones pueden llegar a ocupar alrededor de 10 Ha de terreno.

Una capa reactiva para mejorar los procesos naturales

Existen múltiples experiencias de recarga artificial que de­muestran que los procesos que se producen entre el agua de recarga y el suelo ayudan a mejorar la calidad de los recursos subterráneos. Son los llamados procesos Sue­lo-Acuífero que in­cluyen procesos físicos, como la decantación y fil­tración de sólidos en suspensión, procesos químicos de precipitación y procesos biológicos de biodegradación. Estos procesos ocurren de manera natural, ya que la re­carga tiene la ventaja de largos tiempos de residencia que favorecen estas interacciones.

Un ejemplo claro de depuración del agua a través de la recarga es la desnitrificación, o la reducción de carga or­gánica del agua (carbón orgánico disuelto). Estos procesos requieren de actividad microbiológica y para ello es necesario una fuente de carbono orgánico fácilmente degradable para que puedan crecer las comunidades de microorganismos.

Sin embargo, existen compuestos muy persistentes, como algunos microcontaminantes orgánicos, que no llegan a ser eliminados porqué las condiciones del medio no son las más óptimas para que se desarrollen los microorganismos degradado­res. Esto se debe a que el agua de recarga lleva normalmente poca carga orgánica.

Una de las soluciones para la eliminación de estos microcontaminantes es favorecer las condiciones para la biodegradación, a través del aumento de materia orgá­nica disponible y del aumento de la superficie de contacto para incrementar la adsorción.

Esta es la idea desarrollada en el proyecto Life+ENSAT, coordinado por Cetaqua(2) (Centro Tecnológico del Agua), a través del cual se ha experimentado con la incorporación de una capa reactiva de compost vegetal en el lecho de balsas de infiltración.

El proyecto Life+ ENSAT: desarrollo de una técnica innovadora en la recarga de acuíferos

Durante los tres años de proyecto se experimentó en el laboratorio para el diseño y validación de una capa reactiva para elimi­nar los microcontaminantes orgánicos del agua de recar­ga. Tras los ensayos se seleccionó el compost ve­getal: un material natural procedente de la trituración de restos de poda y jardinería, mezclado con material local para asegurar la conservación de las propiedades hidráu­licas durante la infiltración y se añadieron pequeñas trazas de materiales altamente adsorbentes (arcillas y óxidos de hierro).

El compost se aplicó en el sistema de recarga de Sant Vicenç dels Horts (situado en el Valle Bajo del río Llobregat, cerca de Barcelona) que cuenta con una balsa de decantación de 4.000 m2 y una balsa de infiltración de 5.600 m2.

Después de un exhaustivo programa de seguimiento se comprobó la eficiencia de la capa reactiva en múltiples indicadores. Los análisis han demostrado que se trata de una técnica eficiente para la reducción de algunos de los com­puestos emergentes (3) presentes en el agua de recarga (como por ejemplo dos medicamentos, el gemfibrozil y la carbamazepina epoxi), además de favorecer la mejora de la calidad del agua del acuífero, ya que provoca una mayor disminución de nitratos que en condiciones naturales.

Por otro lado, se desarrolló una herramienta de modelación hi­drogeoquímica (4) (hydROL) que ha permitido la transferencia de los cono­cimientos a otros emplazamientos europeos. Este software de fácil utilización permitirá acercar la hidrogeoquímica a los operadores de instalaciones, que podrán modelar sus sis­temas para comprender mejor el funcionamiento y predecir variaciones.

En definitiva, los resultados del proyecto Life+ ENSAT contribuirán a hacer de la recarga de acuíferos una técnica más conocida y confiable para tener más recursos para hacer frente al cambio climático.

Para información más detallada del proyecto, consultar http://www.life-ensat.eu/

Un acuífero es la formación geológica permeable que permite la circulación y el almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas.
CETaqua, Centro Tecnológico del Agua, constituido por Aguas de Barcelona (Agbar), la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), tiene el objetivo común de promover, llevar a cabo, difundir y transferir la búsqueda, el desarrollo tecnológico y la innovación en la gestión del ciclo integral del agua.
Contaminantes emergentes: productos químicos, tanto naturales como sintéticos, que no se miden ni controlan habitualmente en el medio ambiente pero que pueden producir efectos perjudiciales tanto en el medio como en la salud humana. Algunos ejemplos son los fármacos, pesticidas o productos de higiene y limpieza usados en nuestros hogares.
La hidrogeoquímica es una ciencia multidisciplinar que engloba los aspectos geológicos y la evolución del agua subterránea. Estudia las causas de contaminación, sus efectos y controla su evolución.

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