Las grutas y el mundo de las calizas

Los acuíferos kársticos y los sistemas de grutas

Las calizas (rocas carbonatadas) son abundantes en todo el mundo. Algunas se encuentran en los fondos marinos y cerca de la costa, a diferentes profundidades (lodos oceánicos orgánicos, corales, llanuras de marea y playas calcáreas). Otras están en ambientes lacustres, palustres o incluso aluviales. Su origen puede ser ígneo (carbonatitas)  o pueden haber estado sujetas a transformaciones  metamórficas (mármol).

Algunos acuíferos carbonatados contienen materiales de alta porosidad primaria, como las formaciones de corales, las lumaquelas, las calcarenitas y otras calizas detríticas escasamente consolidadas. La mayor parte de los acuíferos calcáreos, en cambio, basan su potencial en la porosidad secundaria, desarrollada a través de procesos de disolución química a lo largo de las fracturas, como sucede en las calizas y dolomitas compactas.  

Hidrogeológicamente, las rocas carbonatadas suelen ser muy dinámicas. Con el tiempo, los procesos diagenéticos tienden a reducir su porosidad primaria. En la masa de la roca se van produciendo disoluciones graduales y recristalizaciones de los minerales carbonatados. A nivel de las fracturas, la circulación de agua tiende a disolver los minerales de las paredes, “erosionándolas” y formando cursos subterráneos, cuya dimensión se va incrementando. Dado que estos procesos pueden suceder simultáneamente, algunos acuíferos carbonatados tienen una porosidad primaria relativamente alta, todavía no completamente afectada por procesos diagenéticos, y una porosidad secundaria en desarrollo, en las fracturas.

Estas rocas pueden contener volúmenes considerables de agua en sus espacios intergranulares y redes de fracturas. La acción del agua aumenta el tamaño de las fractura y, por lo tanto, tiende a facilitar su propia circulación. Estos mecanismos son conocidos como procesos kársticos, por lo que los acuíferos contenidos en tales formaciones se denominan a menudo acuíferos kársticos. Cuando los pozos o los manantiales se conectan con los principales cursos kársticos, estos acuíferos pueden resultar sumamente productivos y muy convenientes como fuentes de agua

para su uso destinado al consumo de grandes ciudades y al riego.

No obstante, cabe señalar una serie de limitantes para la utilización de este recurso. En primer término, dado que los acuíferos carbonatados suelen ser discontinuos, no todas las perforaciones resultan ser productivas. En estos casos los pozos pueden secarse rápidamente si no están en contacto con los sistemas de fracturas principales. En segundo lugar, si bien los rendimientos inmediatos pueden ser impresionantes, a veces resultan incapaces para sostener la extracción de grandes volúmenes de agua. En muchos casos sus reservóreos contienen menos agua, a veces mucho menos, que otro tipo de formaciones que presentan menores rendimientos.

Por último, otro elemento a tener en cuenta es el rápido flujo del agua subterránea a través de las fracturas abiertas. Este flujo veloz no permite la degradación de los contaminantes que pueden llegar de la superficie y ser consumidos sin tiempo de tomar medidas correctivas.

Aún a pesar de estos problemas, los acuíferos kársticos siguen siendo de las mejores y más confiables fuentes de agua para el consumo a nivel urbano.

Las formaciones carbonatadas están muy difundidas en todo el mundo. Son especialmente abundantes en casi toda Europa, desde la península ibérica a la región alpina. Los sistemas kársticos son comunes a lo largo de la costa del Adriático, en el Jura y en muchas otras zonas del perímetro mediterráneo (p.ej. el Magreb, en la cuenca del Mar Egeo).

En América Latina, los acuíferos carbonatados altamente productivos se encuentran sobretodo en el Caribe y en el Golfo de México. Hay sistemas kársticos en Barbados, en Cuba, en Jamaica, en Puerto Rico, en varias islas del archipiélago de Las Bahamas, en las proximidades de las penínsulas de Yucatán y Florida, en varias zonas del interior mexicano (Nuevo León, Tamaulipas, Coahuila, Guerrero, Morelos y en el propio estado de México) y en las áreas costeras del norte de América del Sur. 

Bridgetown (Barbados), La Habana (Cuba), Montego Bay (Jamaica), Mérida (México) y Miami (EE.UU.) dependen exclusivamente del agua subterránea obtenida de los acuíferos carbonatados. Otras de las ciudades que dependen en gran medida de este tipo de acuíferos son: Nassau (Las Bahamas), donde también se utiliza agua desalinizada, Kingston (Jamaica) y varias de las mayores ciudades de Puerto Rico, como San José, Ponce y Arecibo.

Potencial de los acuíferos kársticos. Las formaciones carbonatadas de América Latina son heterogéneas por su composición y génesis, poseen variada porosidad, grado de fractura y consolidación.

Igualmente diversas son sus propiedades hidrogeológicas. Algunas de ellas son muy compactas, de baja porosidad y un volumen casi nulo de agua utilizable, como las calizas o dolomitas no fracturadas.

Por el contrario, existen numerosas formaciones carbonatadas de alta porosidad, intensamente fracturadas, que pueden suministrar grandes volúmenes de agua y tienen un excelente potencial para el abastecimiento de zonas de alto consumo.

En las cuencas molásicas (de conglomerados) de la Sierra Madre del Sur, en México (por ejemplo, en la cuenca del Río Huacapa, cerca de Chilpacingo), en las laderas bajas de las tierras altas de Jamaica hacia la parte norte de la isla, en el sur de Puerto Rico y a lo largo de la costa de Venezuela, se encuentran acuíferos carbonatados altamente porosos. Los acuíferos kársticos típicos, con flujo de fractura, se dan en numerosos sitios del continente: en el sur de La Habana (Cuba), en Montego Bay (Jamaica), en la península de Yucatán, en la zona de Torreón- Gómez Palacio, México y en muchas otras zonas.

Estos acuíferos son muy vulnerables a la contaminación debido a la rápida circulación del agua en el interior del sistema que no permite una adecuada infiltración y purificación del agua de recarga., sobre todo cuando se encuentran localizados en las proximidades de las ciudades. En estos casos los reservóreos subterráneos pueden ser fácilmente alcanzados por desechos de origen industrial y oméstico.

En las zonas de agricultura también existen riesgos debido al uso de agroquímicos.

Estos problemas están presentes en todas las regiones kársticas del continente.

Es así que los acuíferos urbanos de Kingston, en Jamaica, y Mérida, en México, están contaminados por desechos industriales y domésticos. Se cree que la intensa actividad agrícola que se desarrolla en el área de recarga del sur de La Habana puede perjudicar la calidad del acuífero kárstico, que constituye la principal fuente de agua de esa ciudad y de las áreas vecinas.

Los acuíferos carbonatados son muy sensibles a las interferencias antropogénicas, por lo que requieren de un manejo cuidadoso para su uso en forma continua.
Del libro "Los acuíferos de América Latina", Danilo Antón, Piriguazú Ediciones.