Sequia en un mundo de Agua

Indice
• Prólogo
• Introducción Sequía en un mundo de agua
• Capítulo 1. El agua y la vida
• Capítulo 2. Historia geológica del agua
• Capítulo 3. El ciclo del agua
• Capítulo 4. Las sequías y los nuevos desiertos
• Capítulo 5. Las aguas subterráneas
• Capítulo 6. Las aguas subterráneas en una cuenca de altura:
el Valle de Toluca
• Capítulo 7. Agua y relieve
• Capitulo 8. El uso humano del agua y su impacto sobre los sistemas naturales
• Capítulo 9. Un ejemplo de contaminación de aguas superficiales:
el curso alto del río Lerma, México
• Capítulo 10. La agricultura de riego
• Capítulo 11. Abastecimiento de agua potable
para pequeñas comunidades rurales
• Capítulo 12. El agua y las ciudades
• Capítulo 13. Las aguas residuales: saneamiento y reuso
• Capítulo 14. Reutilización de aguas residuales en México
• Capítulo 15. El agua y la cultura
• Capítulo 16. Economía de los recursos naturales:
la visión ortodoxa
• Capítulo 17. La economía ecológica: el enfoque entrópico
• Capítulo 18. Gestión hídrica y conflictos
• Conclusión. Somos agua
• Bibliografía
• Acerca de la portada. La Clanchana
Prólogo
La disponibilidad de agua adecuada y suficiente es un problema que está afectando
crecientemente las sociedades humanas contemporáneas.
Si bien son los países áridos o semiáridos quienes están sufriendo la carencia o mala
calidad del agua en forma más aguda, igualmente las zonas más húmedas pueden
experimentar problemas de insuficiencia o contaminación de sus caudales hídricos.
Al aumentar la intensidad de las actividades sociales inapropiadas se acelera el deterioro
del ambiente planetario y cada vez resulta más difícil obtener agua utilizable para el
consumo humano.

Existe un problema de carga demográfica, límites de población que no es posible exceder
sin perjudicar en forma irreversible los recursos. Aún más grave que el exceso de seres
humanos, son los modos de pensar y sentir que se han impuesto en las sociedades
sobredimensionadas del presente.
En ellas hay dos tipos de actitudes frente al agua, ambas inapropiadas. Por un lado se la
despoja de valor. El agua es un bien desechable y contaminable, accesible con sólo abrir
una llave o accionar una bomba, recipiente que se presume indestructible e inalterable, para
deshacerse de todos los residuos sociales. Por otro lado, se trata de darle valor mercantil,
transformarla en una mercadería sometida a las reglas irreales de un mundo financiero
incoherente e injusto.
En los hechos, el verdadero valor del agua está en su papel esencial para el desarrollo de la
vida, en su insustituibilidad, en su carácter irreemplazable y único. Somos hijas e hijos del
agua, de ella venimos y al fin, en ella se disolverán nuestras moléculas.
Un nuevo enfoque de los problemas hídricos va a tener que empezar por allí, en el
reconocimiento de este valor fundamental, apuntando a una revisión paradigmática de
nuestra relación con todas las aguas del planeta.
A esta visión básica de respeto y consideración, hay que agregar la necesidad de desarrollar
un profundo conocimiento de sus propiedades y dinámica. Ello también es importante. Se
necesita saber cada vez más acerca del funcionamiento de cuerpos hídricos y sistemas.
Fue con el fin de ayudar a descifrar y conocer este mundo de agua y las sequías y
contaminaciones que lo afligen, que nos lanzamos a la tarea de preparar este trabajo.
Estamos conscientes que es imposible abarcar una problemática tan vasta en los confines de
las portadas de un libro.
De todos modos, hemos procurado combinar los diversos aspectos del tema hídrico para dar
una idea de la complejidad de los problemas, y de la necesidad imperiosa de no continuar
subestimándolos.
Si bien esta obra fue escrita en México y utiliza con mayor frecuencia ejemplos mexicanos,
está inspirado en situaciones que han tenido o tienen lugar en muchas partes del mundo y
explora cuestiones genéricas diversas con posible aplicación histórica y global. Algunas de
ellas fueron obtenidas a través de los proyectos de investigación apoyados por el Centro
Internacional de Investigaciones para el Desarrollo (CIID) de Canadá durante el período
1985-1996.
Además de los quince capítulos generales el libro incluye cuatro investigaciones
multidisciplinarias específicas sobre temas que se consideraron representativos, que fueron
realizados en el Centro Interamericano de Recursos del Agua de la Universidad Autónoma
del Estado de México y versan sobre diversos problemas del agua en la República
Mexicana.
Esperamos que este esfuerzo, que en realidad es una búsqueda, pueda proporcionar algunos
elementos útiles para encontrar las mejores formas de manejar el agua, que en realidad es
una forma de manejarnos nosotros mismos.
Los editores
IntroducciónSequía en un mundo de agua
Vivimos en un mundo de agua

Es el único planeta conocido que está cubierto de una capa acuosa líquida. Océanos, ríos,
lagos, humedales, nubes, la mayor parte de sus rasgos superficiales están constituidos por
agua.
La vida misma, cuya presencia es intrínseca de La Tierra, se forma, desarrolla y existe
merced a la presencia de este líquido imprescindible.
Desde el espacio o desde las profundidades de su envoltura gaseosa, éste es un mundo de
agua.
Sin embargo, a pesar de la abundancia global, los seres humanos estamos teniendo
problemas de escasez de agua, cada vez más frecuentes, cada vez más intensos, cada vez
más devastadores.
Las sociedades contemporáneas están sufriendo una nueva sequía global, y ella no se debe
ni a la falta de lluvias, ni al menor caudal anual de los ríos, ni a la ausencia de acuíferos.
Por el contrario, los estudios climáticos muestran una tendencia promedial al incremento de
las lluvias. Los flujos fluviales se han vuelto más irregulares pero no han disminuido. Y el
balance total del agua subterránea tampoco ha cambiado significativamente.
Muchos científicos piensan que el mundo se está haciendo más húmedo, y que debido al
efecto invernadero, están aumentando la evaporación, la cobertura nubosa, y por ende, las
precipitaciones.
Paradójicamente, en ese marco de creciente pluviosidad, las sociedades están teniendo
problemas con el líquido vital: la sequía en el mundo del agua. Si bien el agua existe, no
está donde se la necesita. Y cuando se la encuentra, su calidad degradada la hace
inutilizable.
Las regiones semiáridas están cada vez más secas. Todavía llegan las masas de aire de
procedencia oceánica, cargadas de humedad, pero la ausencia de cobertura vegetal ha
reducido la evapotranspiración, y por lo tanto, disminuyó la formación de las nubes
potencialmente productoras de lluvia durante los períodos de sequedad.
Al calentarse los mares se acelera el motor climático generando sistemas más numerosos e
intensos, que intensifican los procesos erosivos y las inundaciones catastróficas. Al mismo
tiempo se desecan los suelos y desaparece la húmeda película de vida que sirve de apoyo a
las plantas y animales.
Incesantemente se desarrollan nuevos eriales cada día. Los episodios de sequía se extienden
más y más en el tiempo. Los agricultores y criadores de ganados, que desde tiempos
antiguos produjeron los alimentos que nutrieron a pueblos y ciudades, están pasando a ser
los habitantes empobrecidos de los nuevos desiertos, que sólo originan polvo y migrantes
hambrientos.
Mientras los antiguos paisajes húmedos se secan en las zonas rurales, las grandes ciudades
se dedican a vaciar o degradar los ríos, los lagos y los acuíferos. Las aguas son desviadas,
acumuladas, desparejamente distribuidas y pesadamente contaminadas por los monstruos
urbanos que no cesan de crecer. Se ha generado una concentración patológica de la
demanda y por ende no hay suficientes recursos para satisfacerla. Precisamente, son esas
mismas zonas urbanas las que más degradan el recurso. No sólo consumen mucha agua,
sino que además la devuelven a los sistemas naturales en malas condiciones.
Las sociedades contemporáneas están alienadas. Los humanos ya no se sienten parte del
ambiente. El agua, base de la vida, de los ecosistemas, de los ciclos naturales terrestres, ha
pasado a ser, tan sólo un recurso. Y un recurso devaluado.

Al secar los lagos, ríos y acuíferos estamos secando nuestras propias vidas. Al degradar el
agua, estamos contaminando el futuro. La sequía que estamos creando es voluntaria. El
Mundo de Agua está aún aquí, con nosotros. Si aprendemos a comprenderlo y respetarlo,
todavía podremos sumergirnos en él para vivir plenamente en el futuro.
Capítulo 1El agua y la vida
"El Agua es el primer principio para lavar impurezas y hacer
crecer la vida”
Fundamento de la religión de los “Templos de Agua” o “Agama Thirta” de la isla de Bali1.
El agua líquida en el universo
El agua líquida no es una substancia común en el cosmos. Si bien sus elementos
constituyentes, el hidrógeno y el oxígeno, son abundantes, y sus combinaciones bajo la
forma de agua sólida, el hielo, o gaseosa, el vapor de agua, también lo son, el agua líquida
sólo es estable en condiciones restringidas de temperatura y presión.
El hidrógeno es el gas más abundante del universo, probablemente constituye 99% de toda
su materia. El oxígeno, si bien es mucho menos común, representa gran parte de la corteza
sólida de los planetas conocidos. Cuarenta y cinco por ciento de la masa y noventa por
ciento del volumen de las rocas terrestres es oxígeno y se le encuentra en proporciones
parecidas en las cortezas sólidas de La Luna, Marte, Venus y otros astros del sistema solar.
Ello no quiere decir que las atmósferas planetarias sean ricas en oxígeno libre. Por el
contrario, debido a su actividad química, este gas se combina con otros elementos
formando múltiples compuestos (óxidos, sales oxigenadas y por supuesto agua).
Los minerales más comunes de las rocas terrestres (feldespato y cuarzo) contienen una
proporción elevada de átomos de oxígeno2. También presentan altos porcentajes de este
elemento los carbonatos3 y sulfatos4: El dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O), los
compuestos fundamentales de la vida, están igualmente basados en él.
Con la única excepción de La Tierra, las atmósferas planetarias conocidas no contienen
oxígeno libre. En nuestro caso, su presencia se debe a la actividad biológica. En ese
sentido, La Tierra posee una doble anomalía, la importante proporción de oxígeno (bajo la
forma molecular diatómica: O2) y el rol central de la vida como fenómeno determinante de
su dinámica físico-química.
Una tercera anomalía, que es en cierto modo la causa de las anteriores, es la abundancia del
agua en estado líquido, generalmente localizada a lo largo del contacto entre la litosfera y la
atmósfera.
La Tierra es el único planeta conocido con una hidrosfera bien desarrollada en contacto con
la envoltura gaseosa de su atmósfera.
No hay vida sin agua
La presencia generalizada de agua líquida en nuestro planeta ha permitido la implantación y
desarrollo de los procesos vitales, cosa que no ha sido, hasta ahora, identificado en ningún
otro astro.

La vida está intrínsecamente relacionada con el agua. El ADN, gigantesca molécula que
constituye la base de todos los organismos conocidos, requiere, para su metabolismo y
reproducción, estar en contacto con una solución acuosa de características apropiadas.
La mayoría de los organismos viven en el agua, y los que no lo hacen, llevan consigo su
propio microambiente acuoso.
En resumen, en este mundo, la vida no puede existir sin agua líquida. Recíprocamente, en
los lugares en donde hay agua líquida, se dan las condiciones para el desarrollo de los
procesos vitales.
No sabemos si hay grandes volúmenes de agua en estado líquido en otros planetas. Tal vez
haya agua subterránea (“acuíferos”) en Marte o La Luna y hay indicios de océanos de agua
cubiertos por una espesa capa congelada en algunas de las lunas de Júpiter5. Dadas las
temperaturas y condiciones de presión extremadamente bajas de estos astros, no es muy
probable que se hayan desarrollado procesos vitales generalizados y mucho menos una
situación “biosférica” como la que existe en La Tierra.
En nuestro planeta, la vida “adeénica”6 ha colonizado prácticamente todos los ambientes
acuáticos. Hay organismos vivos en las hirvientes emanaciones hidrotermales del fondo de
los océanos, en las gotas de agua condensadas de las nubes troposféricas y en las aguas de
fusión de los inlandsis antártico y groenlandés.
Aún en las regiones más secas, donde la humedad atmosférica no excede nunca 20 o 30%,
como ciertas zonas del Sahara en Africa o el Rub’ al Khali de Arabia, existen numerosas
formas de vida adaptadas a esa situación (p. ej. plantas freatófitas, invertebrados, reptiles,
mamíferos, microorganismos variados) que “transportan” sus soluciones acuosas protegidas
de la sequedad exterior por membranas, cáscaras, pieles, costras u otros materiales
aislantes.
Esta colonización generalizada del medio acuoso líquido hace difícil diferenciar el agua de
la vida.
De allí que podamos afirmar que, en La Tierra, el agua líquida y la vida constituyen un
complejo inseparable.
La vida es información
Como señalábamos antes, la vida se basa en la molécula del ADN, en donde están
contenidas las “instrucciones” para el desarrollo de las actividades metabólicas vitales y la
reproducción de los organismos.
El ADN presenta una flexibilidad informacional que le permite reproducirse superando en
cada nueva generación los inconvenientes funcionales de las generaciones pasadas: una
propiedad que podemos llamar: adaptabilidad.
El ADN es una molécula muy larga, que se enrolla en el interior de los microorganismos y
núcleos celulares. Su dimensión longitudinal es cientos de miles de veces mayor que la
transversal. La longitud del ADN de cada célula humana es de 2 metros. Si se sumara la
longitud del ADN de todas las células de una sola persona (1013) se podría rodear la
circunferencia terrestre 500,000 veces.

El genoma humano contiene 3,400 millones de bytes de información, por lo que se puede
estimar la información genética de todas las células de un solo individuo de la especie en
más de 1024.
Los demás organismos complejos poseen masas de información análogas. Incluso las
especies más simples, como las bacterias, tienen varios millones de bytes en su código
genético. Estas cifras permiten aquilatar el inconmensurable volumen de información
contenido en los entes vivos.
En un cm3 de agua suelen pulular de miles de organismos (por ejemplo protozoarios,
bacterias, virus) con varios millones de bytes de información cada uno. En una sola gota de
agua, por lo tanto, hay millones de unidades de información. Si pensamos en el volumen
total de agua que existe en la superficie del planeta (superior a los 2,000 millones de
quilómetros cúbicos) podremos vislumbrar la apabullante cantidad de información que está
contenida en la hidrosfera terrestre.
Por esa razón, a la afirmación anterior de que “el agua es vida”, podemos agregar que “la
vida es información”, y que por lo tanto, “el agua es información”.
La química del agua
El agua está constituida por moléculas simples formadas por un átomo de oxígeno y dos de
hidrógeno.
El oxígeno es un átomo relativamente grande (radio iónico: 1.40 Å7) con ocho protones en
su núcleo (número atómico: 8) y ocho electrones en dos niveles orbitales. En el primer
nivel orbital hay dos electrones que es su máxima capacidad y por tanto está colmatado. El
segundo nivel contiene seis electrones cuando el átomo se encuentra en estado neutro.
Como la capacidad del nivel es de ocho, pueden alojarse dos electrones más, en cuyo caso
el átomo se carga negativamente en dos unidades (-2).
Por su parte, el hidrógeno es un átomo muy pequeño que en estado neutro está formado por
un protón y un electrón. En estado iónico (o sea, al perder el electrón y cargarse
positivamente), su radio disminuye considerablemente hasta alcanzar la dimensión de un
protón. En ese estado el catión H es miles de veces menor que el anión O. Cuando se
combina con el oxígeno, su “radio iónico” puede ser considerado negativo (-0.38 Å).
Debido al enorme tamaño relativo del oxígeno y a la pequeñísima dimensión del núcleo de
hidrógeno, la molécula de agua es, aproximadamente, del mismo tamaño que el átomo de
oxígeno (radio iónico: 1.55 Å).
Los dos iones H quedan sumergidos en la nube electrónica (principalmente controlada por
el núcleo del oxígeno) dando lugar a una configuración tetraédrica. En dicha estructura, el
núcleo del oxígeno ocupa el centro del tetraedro, los dos núcleos (protones) de hidrógeno
ocupan dos vértices y las nubes de carga negativa, los vértices restantes (Gerstein y Levitt,
1998).
El ángulo entre los dos enlaces O-H es de 105º, ligeramente menores que los 109.5º de un
tetraedro perfecto.
Debido a la ubicación del átomo de oxígeno y la nube electrónica que lo rodea (con carga
débil negativa) en una dirección, y los dos átomos de hidrógeno (con carga débil positiva),
en dirección opuesta, la molécula de agua asume características polares.

Dos moléculas de agua contiguas tienden a atraerse enlazando el extremo positivo de una
molécula con el negativo de la otra. Este enlace es habitualmente denominado “enlace
hidrógeno”.
Cada molécula de agua puede formar (y normalmente lo hace) cuatro enlaces-hidrógeno
con otras tantas moléculas de agua vecinas. Dos de esos enlaces son entre sus hidrógenos y
los átomos de oxígeno de otras dos moléculas de agua, y los otros dos entre su átomo de
oxígeno y dos átomos de hidrógeno de otras moléculas cercanas8.
A diferencia de los cristales de hielo, que tienen una perfecta geometría tetraédrica, el agua
líquida tiene una geometría bastante irregular.
Las moléculas de agua forman “enlaces-hidrógeno” entre sí, pero también pueden
formarlos con otras moléculas polares, como ácidos, sales, azúcares y varias regiones
moleculares de las proteínas y en el propio ADN.
Estas sustancias que se combinan polarmente con el agua y/o disuelven en ella son
denominadas hidrófilas.
En cambio, las moléculas no-polares (como las grasas), que no forman enlaces hidrógeno
con el agua, ni se disuelven en ella, son denominadas hidrófobas.
Las proteínas y el ADN son moléculas que contienen a la vez componentes hidrófobos e
hidrófilos enlazados en largas cadenas tridimensionales. En éstas, los elementos hidrófilos
se localizan en la superficie, donde pueden interactuar con el agua, mientras que los
hidrófobos permanecen en las zonas más profundas de la estructura, lejos del agua.
De esa forma estos componentes parecen actuar como factores de estabilidad estructural,
frente al rol más dinámico de la porción superficial hidrófila.
Cualquier célula contiene por lo menos varios miles de millones de moléculas de agua. Es
en esa enorme cantidad de unidades moleculares que tienen lugar los procesos biológicos.
El agua es un componente integral del ADN. Los primeros modelos que se intentaron de la
molécula del ADN en el vacío fracasaron debido a que las fuerzas repulsivas existentes
entre los grupos fosfatados, cargados negativamente, daban lugar a la fractura casi
inmediata de la molécula (en esas condiciones, su estabilidad no supera los 50
picosegundos).
Modelos ulteriores9, en los que se incluyeron moléculas de agua alrededor y dentro de las
anfractuosidades del ADN, permitieron una mayor estabilización de la estructura en doble
hélice (hasta 500 picosegundos).
En investigaciones más recientes se pudo comprobar que las moléculas de agua puedan
interactuar con todos los elementos superficiales de la doble hélice, incluyendo los pares de
bases que constituyen el código genético.
Se ha comprobado además que las moléculas de agua no pueden penetrar en profundidad, y
por tanto no llegan hasta la estructura central constituida por elementos hidrófobos.
En la superficie de las proteínas existen entrantes estrechas en donde las moléculas de agua
enlazadas tienen dificultad para introducirse. Es en estos surcos que se produce la
interacción entre las enzimas y las moléculas ligantes. Otros estudios recientes han
permitido constatar que la configuración de las moléculas de agua en un sitio activo imita la
geometría y estructura de la molécula ligante propiamente dicha.

Esta capacidad de imitación de otras moléculas que tiene el agua es probablemente la base
física de la homeopatía, disciplina medicinal alternativa que se basa en el tratamiento de
enfermedades mediante el uso de sustancias extremadamente diluidas en agua. En las
preparaciones homeopáticas se hace desaparecer el soluto casi completamente, quedando
solamente el agua. A pesar de ello, en algunas de ellas parece conservarse, de algún modo,
la memoria de la sustancia que ha estado disuelta.
Estos procesos son poco conocidos a nivel analítico e impugnados en el mundo académico.
Sin embargo existe una prolongada utilización empírica en muchas partes del mundo que es
indicativa de la existencia de estas propiedades.
El agua genera información
El agua no sólo contiene información, sino que, al fluir por encima y a través de la corteza,
va generando sus propias huellas en los materiales sólidos con los que entra en contacto. En
su movimiento produce micro-relieves negativos que luego pueden ser utilizados por el
agua misma en circunstancias ulteriores.
Cuando llueve sobre un suelo desprotegido, las primeras gotas producen un barnizado que
impermeabiliza la superficie del terreno. Debido a ello las gotas subsiguientes no pueden
infiltrarse y comienzan a escurrir ladera abajo. En las cimas el volumen de agua es
pequeño, pero a medida que corre hacia las zonas más bajas, el caudal aumenta, debido a la
tendencia del agua a concentrarse en las zonas más deprimidas.
Esta concentración facilita su efecto erosivo, creándose surcos de profundidad variable, que
son los rastros del recorrido del agua en su camino hacia los valles.
Cuando cesa la lluvia, el paisaje conserva las marcas del flujo hídrico a modo de registro de
los episodios pluviales ocurridos.
Si las nuevas lluvias demoran mucho, o son muy esporádicas, estos registros pueden ser
borrados por la vegetación, las pisadas de los animales o capas de depósitos eólicos, como
las dunas o el loess.
En muchos casos, los surcos producidos por el agua sobreviven, y al llover nuevamente, el
agua profundiza aún más los antiguos canales, asegurando que las próximas precipitaciones
continuarán fluyendo a través de dichos cauces.
La información contenida en el drenaje es utilizada y acentuada por el agua que corre en su
camino a los valles y mares. En ese sentido, éste constituye una compleja memoria
morfológica de la historia hídrica de los paisajes.
Del mismo modo que el agua genera rasgos geomorfológicos superficiales “legibles” por
los sucesivos eventos hídricos, también introduce modificaciones en las formaciones
geológicas a través de las cuales circula en forma subterránea.
Así, ciertas zonas de mayor permeabilidad pueden verla aumentada aún más, debido a la
disolución y arrastre de sales u otras sustancias que oficiaban de obstáculo al flujo
subterráneo.
En zonas de fisuras, el paso continuo de agua puede producir un ensanchamiento de las
mismas, aumentando aún más su permeabilidad, el caudal y la capacidad de disolución.

A partir de un cierto ancho de los sistemas de oquedades y fracturas, la velocidad del flujo
empieza a tener efectos mecánicos sobre las paredes, techo y piso de los conductos,
acelerando el proceso.
Las huellas geológicas del flujo subterráneo anterior condicionan el flujo futuro.
Para el conocimiento de las historias hídricas locales, es importante saber “leer” e
interpretar estos códigos, tanto superficiales como subterráneos.
Estos no son registros separados, sino complementarios, reflejando no sólo los fenómenos
del sitio, sino también las interrelaciones entre los dos dominios (superficial y subterráneo).
Ejemplos de ello son los manantiales (zonas de descarga de los acuíferos) y las dolinas y
cenotes (zonas de recarga) (ver capítulos 5 y 7).
Somos dependientes del agua
Los seres humanos, como todos los demás organismos vivos, somos absolutamente
dependientes del agua. Nuestros sistemas fisiológicos necesitan un medio acuoso, tanto
para las actividades metabólicas como las reproductoras celulares y específicas.
El cuerpo humano es en sí una compleja solución acuosa protegida en forma parcial por la
piel y otros elementos protectores.
El agua es el medio necesario para la ingestión, digestión y absorción de los alimentos, para
la circulación del oxígeno de la respiración dirigido a las células y para la evacuación de los
productos residuales de la actividad celular, tanto los gaseosos (por ejemplo el CO2), como
los líquidos y sólidos.
Pero el agua no sólo se requiere para el desarrollo de los procesos metabólicos internos y de
reproducción celular. Su presencia es también indispensable para que sobrevivan las plantas
y otros animales que sirven de alimentación y sustento a las sociedades humanas.
Por esa razón, a medida que se formaron las culturas humanas, el agua fue un elemento
central de las mismas.
Así, los seres humanos desarrollaron comportamientos que tenían en cuenta en forma
principal, la presencia del agua y sus ciclos: la evaporación, las nubes, las lluvias, el
consumo vegetal y animal de agua, los manantiales, los humedales, los ríos, los lagos y
finalmente los océanos.
En cierto modo, se pueden caracterizar las culturas humanas de acuerdo a la forma como
conciben y tratan los diferentes componentes y fases del ciclo hídrico (ver capítulo 15).
Estas creencias y comportamientos han sido y son elementos esenciales definitorios de las
culturas humanas a lo largo de la historia.
Referencias
1. Lansing, J. Stephen, 1987, Religion and irrigation in Bali; American Anthropology, p. 89, 1987.
2. La proporción de átomos de oxígeno en los feldespatos (Si (2,3) Al (1,2) K, Na, O8) es 8/13 y en el cuarzo (SiO2) es 2/3.
3. Sobre todo carbonatos de calcio, magnesio y potasio (Ca, Mg, K1-2, C03).

4. Sulfatos de calcio, sodio, potasio y magnesio (SO3 Ca, Na, K, Mg (1,2)).
5. Sobre todo en el satélite joviano llamado Europa (no confundir con el continente), y tal vez en algunas otras lunas de Júpiter como Ganímedes y
Calisto.
6. Neologismo a partir del ADN
7. 1 Å (angstrom) =10-10
8. Para redactar esta sección nos hemos basado sobre todo en el trabajo de Mark Gerstein y Michael Levitt titulado “Simulating water and the
molecules of life” en Scientific American, Noviembre de 1998, pág. 100-105.
9. Por ejemplo, el modelo realizado por Levitt y Miriam Hirshberg del National Institute for Medical Research en Londres a fines de la década de
1980.
Capítulo 2Historia geológica del agua
Que inapropiado es llamar a este planeta Tierra, cuando es
obvio que es Océano.
Arthur C. Clarke
El origen del agua terrestre es un tema sujeto a especulaciones. No se ha encontrado aún
agua líquida en ningún otro astro conocido. Sólo se han observado indicios muy antiguos
(varios miles de millones de años) de que alguna vez existió en Marte y, tal vez, en el
interior de los satélites mayores de los grandes planetas1. Todos estos cuerpos celestes son
hoy muy fríos, con atmósferas de baja densidad2, y no existen las condiciones físicas, en
sus superficies, para que el agua líquida pueda subsistir3.
En varios astros del sistema solar, existe el agua bajo la forma de hielo y de vapor (aunque
esto último en mucho menor grado y solamente cuando las temperaturas son relativamente
elevadas, generalmente en las cercanías del sol).
Pero en las condiciones gélidas del espacio interplanetario exterior, la mayor parte del agua
sólo se da en estado sólido.
Se sabe que hay hielo de agua en los cuerpos planetarios más alejados del sistema, por
ejemplo, en Plutón, en Tritón (un satélite de Neptuno), y en la mayoría de los cometas.
Los cometas son pequeños cuerpos celestes (con dimensiones que rara vez superan unos
pocos quilómetros o decenas de quilómetros) constituidos por una mezcla de hielo y rocas.
Los “hielos” cometarios están formados de elementos y compuestos livianos, como el
nitrógeno, el CO2 y agua. A medida que se acercan al sol, estos “hielos” se subliman en
gases despidiendo chorros de partículas que, empujados por el “viento solar” dan lugar a la
“coma” y la “cauda” del cometa4.
La importancia de los cometas radica en su número. Aparentemente hay millones, tal vez
billones, en las postrimerías más alejadas del sistema. Serían en cierto modo los remanentes
de muchos billones más que existieron en los primeros tiempos de la formación del sistema
solar. La mayoría de los antiguos cometas fueron “atrapados” por los planetas, cayeron en
sus superficies, y contribuyeron a formar sus masas actuales.
No sabemos cuantos cometas u otros cuerpos análogos (por ejemplo asteroides y
meteoritos) fueron necesarios para formar la Tierra, o si había un núcleo inicial preexistente
que creó las condiciones gravitacionales para que cayeran los microastros. Sí sabemos que
hubo un bombardeo prolongado e intenso durante largo tiempo que se expresa claramente
en los cráteres visibles sobre las superficies de la Luna, Mercurio y otros astros del sistema.
Los astrónomos llaman “gardening” a ese proceso. En la Tierra, las cicatrices de ese
bombardeo desaparecieron debido a la acción de los agentes atmosféricos.

De todas maneras, los aportes traidos por los billones de cometas, asteroides y meteoritos se
fueron incorporando a la masa terrestre.
Ellos incluían considerables volúmenes de nitrógeno, CO2 y H2O. El CO2 se liberó bajo
forma gaseosa y constituyó por mucho tiempo la base principal de la atmósfera. Más tarde
fue removido por los organismos vivos y sepultado en los sedimentos bajo la forma de
carbonatos, carbones e hidrocarburos.
El nitrógeno también se incorporó a la atmósfera, representando el segundo gas en volumen
de la misma. Al fijarse el CO2 su proporción relativa aumentó y hoy constituye el 78% de
la composición media del aire.
El agua, en cambio, en las condiciones de presión de la superficie terrestre, tiene un punto
de ebullición relativamente elevado (alrededor de los 100°C) y por ende permaneció en
estado líquido constituyendo la hidrosfera. La mayor parte del agua líquida se acumuló en
las depresiones de la corteza, generando los océanos, y el resto se infiltró dentro de las
formaciones rocosas o se congeló en las zonas más frías cercanas a los polos o montañas
elevadas.
Las aguas oceánicas quedaron expuestas a la radiación solar dando lugar a procesos de
evaporación generalizados a lo largo de su superficie de contacto con la atmósfera. El
calentamiento del agua y de las superficies continentales provocó fenómenos de convección
de las capas troposféricas inferiores, elevando el vapor de agua hasta los niveles de
condensación, formando nubes. La circulación atmosférica producida por las diferencias de
temperatura empuja las nubes hacia los continentes, donde una parte del agua cae bajo la
forma de lluvia.
Este proceso, que nos resulta tan familiar, es el producto de las condiciones térmicas y de
presión atmosférica particulares de La Tierra, que permiten que la mayor parte del agua se
encuentre en estado líquido y que se desarrollen fenómenos de evaporación y
condensación, con formación de nubes y su posterior precipitación.
En los hechos, esta dinámica se estableció simultáneamente con el desarrollo de la vida. Al
principio, los mares fueron “colonizados” por innumerables organismos, que más tarde se
extendieron a los cuerpos de agua continentales y, finalmente, al resto de los ambientes
subaéreos.
El ciclo hídrico fue profundamente influenciado por la vida. Los organismos modificaron
las propiedades físico-químicas de las aguas en donde vivían. No hay parámetro
hidrológico que no se haya visto modificado por la presencia de seres vivos en el agua: el
albedo (reflectividad), la tensión superficial, la viscosidad, la turbidez, los tenores en sales
y en gases disueltos y la composición química, entre otros.
Debido a la complejidad del proceso, es muy difícil reconstruir las secuencias de eventos
que dieron lugar a la evolución planetaria, y en particular a los cambios en el ámbito
hidrosférico.
El registro geológico nos presenta una información fragmentaria. Las dimensiones y forma
de los océanos cambiaron. Hubo épocas en que parte del agua permaneció congelada en las
zonas más frías (épocas glaciares) descendiendo el nivel y extensión de los océanos, y otras
en que todo el hielo se fundió subiendo el mar a sus niveles máximos5.
Las formas de los continentes, y por ende de las cubetas oceánicas también variaron.
Algunos continentes se dividieron, los fragmentos, así formados, migraron lentamente y, en
ciertos casos, se fusionaron con otros fragmentos dando lugar a nuevas masas continentales
de contornos diferentes. Concomitantemente, cambiaron de forma los océanos. Algunas
depresiones oceánicas, como el océano Atlántico, se establecieron en tiempos geológicos

relativamente recientes (hace unos 100 millones de años). Otros son mucho más antiguos,
como por ejemplo, el océano Pacífico, cuya génesis es incierta.
Durante los miles de millones de años transcurridos, las aguas oceánicas recibieron
enormes volúmenes de sales, hasta estabilizarse en forma relativa en la composición actual.
Parte de estas sales fueron inmovilizadas y sepultadas en el fondo del mar por mucho
tiempo. Algunas reaparecieron en las nuevas montañas formadas en las márgenes
orogenéticas de los continentes.
También desde el principio, las aguas subterráneas estuvieron expuestas a las fuentes de
calor interiores del planeta. Estas últimas, de origen predominantemente radiactivo6, fueron
un factor principal en la dinámica terrestre. Gran parte de los procesos geológicos de la
corteza se dieron en presencia de agua7. El agua líquida o gaseosa se introduce por las
fisuras arrastrando solutos variados que finalmente van a cristalizar bajo la forma de
minerales. Una gran parte de los minerales de las rocas se originan de esa forma (por
ejemplo, los feldespatos y el cuarzo). Estos procesos de mineralización son llamados
hidrotermales (cuando se dan en presencia de agua líquida) o neumatolíticos (cuando
ocurren debido a la acción del vapor). Muchas rocas se originan en estos ambientes: la
mayor parte de las rocas metamórficas, las migmatitas, casi todas las rocas filonianas y
otras. De igual modo, el registro mineralógico incluye numerosos minerales hidratados
originados en ambientes acuosos subterráneos, como las micas, los anfíboles, las arcillas y
los yesos.
Los fenómenos volcánicos también se deben a la presencia de agua. Una de las principales
causas de las erupciones es la vaporización del agua caliente al descender la presión que la
mantenía en estado líquido. Las “burbujas” de vapor liberadas del agua en ebullición son el
“pistón” que empuja las lavas y clastos volcánicos a lo largo de fracturas y chimeneas, y
termina derramándolas en el exterior. A la vez, la mezcla de agua líquida y gaseosa, tiene
un efecto lubricante que facilita el flujo de las lavas. De no ser así, éstas, cuya viscosidad es
muy elevada, no podrían escurrirse por los estrechos conductos de efusión. Las grandes
columnas de “humo” que salen de los cráteres volcánicos, están sobre todo formadas por
vapor de agua emitido durante los procesos efusivos. Del mismo modo, los géyseres y
fumarolas, tan frecuentes en las zonas volcánicas, incluyen principalmente eyecciones
acuosas calientes.
El agua es también el factor principal en la génesis de las rocas sedimentarias. Con muy
pocas excepciones, los sedimentos se forman debido al arrastre de las partículas y
materiales por las corrientes de agua líquida (ríos, corrientes marinas y lacustres, etc.) o
sólida (glaciares).
Cuando los sedimentos son sepultados, sufren procesos de compactación y deshidratación.
Parte del agua, sometida a condiciones de elevadas presiones y temperaturas, migra fuera
de los sedimentos, reduciendo el contenido hídrico de los mismos.
A pesar de ello, el material sedimentario retiene un contenido importante de agua, parte del
cual puede incorporarse a los nuevos minerales que se forman durante los procesos
diagenéticos.
Como se ve, el agua juega un rol fundamental en la dinámica de la corteza terrestre y en la
formación de las rocas. No sólo es el agua el factor central en el ciclo hidrológico, sino
también lo es en el ciclo petrogenético.
La formación de las arcillas y de las sales

La composición geoquímica de las aguas de la superficie de la tierra (tanto las llamadas
“superficiales” como las subterráneas) se relaciona con los procesos de formación de
suelos, que a su vez están estrechamente vinculados con la descomposición (generalmente
biológica) de las rocas. Los fragmentos de éstas se desagregan en sus componentes
minerales individuales (bajo la forma de agregados pequeños, invididuos cristalinos o
vítreos o trozos de estos últimos). A medida que tiene lugar este proceso de desagregación,
los minerales sufren procesos varios de modificación química, el más importante de los
cuales es la hidratación. Los minerales aluminosos, como las micas blancas y los
feldespatos, y los minerales ferromagnesianos, como los anfíboles, micas negras y
piroxenos, se transforman en minerales hidratados de tipo arcilloso (filosilicatos) e
hidróxidos de hierro y/o aluminio (Millot, 1979)8.
En los climas tropicales húmedos, la “agresividad” bioquímica del ambiente da lugar a la
meteorización intensa de los minerales del sustrato, que son rápidamente alterados en
arcillas e hidróxidos, o fragmentados en arenas (generalmente cuarzosas).
Los minerales originales ricos en sílice, y relativamente más pobres en aluminio, como el
feldespato sódico (albita: Si3 Al Na O8) o potásico (ortosa: Si3Al K O8) pierden su sodio y
su potasio (debido a la elevada solubilidad en el agua de estos cationes) que se incorporan a
las aguas de escurrimiento o de infiltración. En condiciones de tropicalidad húmeda pierden
además parte de su sílice. Los feldelspatos con proporciones equivalentes de Si y Al
(anortita: Si2 Al2 Ca O8), ceden su calcio y, en climas tropicales húmedos, también parte
de su Si.
Los minerales arcillosos resultantes de la alteración química de los feldespatos, cuando hay
déficit de sílice, son las caolinitas (arcillas con espaciado intercapa de 7 Å) y, cuando hay
déficit de aluminio, las esmectitas (espaciado intercapa de 14 Å).
La mica blanca (muscovita) se altera con dificultad y más bien sufre un proceso de
desagregación en laminillas cada vez más finas. El resultado final de su argilización es un
mineral arcilloso denominado illita (cuyo espaciado intercapa de 11 Å) (Ford, 1998).
Los minerales ferromagnesianos de las familias de los anfíboles y piroxenos (inosilicatos),
pierden su magnesio y parte de la sílice (en ambientes cálidos y húmedos), dando lugar a
arcillas de tipo esmectítico o caolinítico (dependiendo de la abundancia de Si), liberando
además hidróxidos de aluminio (gibbsita: Al (OH3)) y hierro (goethita: FeO.OH).
El cuarzo (SiO2) es un mineral que se altera con dificultad, permaneciendo casi intacto. En
algunos casos puede sufrir procesos de alteración a nivel de la superficie de los granos. En
los suelos de meteorización profunda tiende a constituir la mayor parte de la fracción
arena.
Los suelos tropicales, ricos en caolinita, gibbsita y goethita, son denominados “ferralíticos”
o “latosoles”. Las rocas originadas a partir de la oxidación y endurecimiento de estos suelos
son las lateritas. Las formaciones lateríticas ricas en aluminio se denominan bauxitas9.
Las aguas que escurren de los suelos tropicales transportan los principales cationes que han
sido liberados por el proceso de meteorización. Ellos son el K, el Na, el Ca, el Mg, y en
menor grado el Si. El aluminio y el hierro tienden a permanecer in situ o experimentan tan
sólo migraciones locales.
A medida que el agua se desplaza hacia zonas climáticas más áridas, los cationes disueltos
tienden a ser incorporados en nuevos minerales secundarios formados al interior de los
suelos y formaciones geológicas.
En los climas subhúmedos y semiáridos, la mayor parte o todo el silicio disuelto se integra
a las arcillas neoformadas. Éstas, son normalmente de tipo esmectítico (por ejemplo,

montmorillonitas) constituidas por una estructura cristalina en donde las proporciones de
aluminio y silicio son equivalentes. Las esmectitas de los suelos subhúmedos y semiáridos
incorporan con frecuencia, además, el catión Ca.
Cuando hay exceso de silicio, éste puede cristalizar en las formaciones en contacto con el
agua, dando lugar a acumulaciones silíceas denominadas “silicificaciones”. Éstas están
formadas por microcristales de cuarzo (calcedonia) o formas amorfas hidratadas de tipo
opalino (Si2O). H2O.
Cuando hay exceso de calcio, éste se integra a los minerales carbonatados (de tipo
calcítico) que cristalizan en el interior o zona de oscilación de las napas dando lugar a
concreciones y caliches.
A medida que el agua se acerca a los ambientes más áridos, el calcio precipita en forma de
sulfatos, dando lugar a acumulaciones de yeso (SO4 Ca.2H2O) y, en algunos casos,
anhidritas (SO4Ca).
En los climas de aridez elevada, la precipitación de los cationes más móviles, como el Mg,
el K y el Na se produce generalmente bajo la forma de cloruros. Los principales cloruros de
este origen son el cloruro de sodio, ClNa (halita o sal común), el cloruro de potasio, ClK
(silvita) y el cloruro de magnesio y potasio o carnalita.
En algunos casos, esta precipitación se da bajo la forma de nitratos (por ejemplo nitratos de
sodio) y en otras de carbonato, como es el caso de la sosa: CO3Na.10H2O.
La biostasia y la rhexistasia
Hace un tiempo atrás, H. Erhart, autor del libro titulado “La génesis de los suelos en tanto
que fenómeno geológico”, viajó por barco cruzando los ríos Congo y Amazonas10. Erhart
estaba intrigado por la escasa turbidez de las aguas. No habían sedimentos, ni arcillas, nada
del color marrón que uno puede esperar de ríos caudalosos drenando cuencas tan extensas.
Fue en ese momento que se dio cuenta de que las características de estas aguas no
representaban más que la expresión sintética de lo que pasaba en las cuencas de los ríos.
Los grandes cursos fluviales provenían de cuencas de selvas húmedas donde no había
erosión. Son ambientes en que predominan los procesos químicos de origen orgánico. Las
aguas fluviales estaban exportando sales, en forma invisible, lenta pero seguramente. Los
suelos estaban perdiendo sus iones disueltos en el agua en dirección al mar. Sin embargo,
casi no había transporte de sedimentos. Los cationes de calcio, sodio, potasio, magnesio,
silicio, los aniones de carbonatos, fosfatos y cloruros eran transportados disueltos en el
agua en pequeñas proporciones, pero al cabo de cada año se evacuaba un volumen
impresionante de sales hacia el mar contribuyendo a aumentar gradualmente la salinidad de
los mares o proveyendo materia prima para los caparazones u otros componentes de los
organismos marinos11.
También se dio cuenta Erhart de que éste era el origen de las calizas geológicas. Estas rocas
eran el resultado de viejos procesos de pedogénesis (meteorización) en ambientes de selvas
húmedas. Los actuales barros calcáreos del fondo del océano son los equivalentes de
aquellas antiguas calizas que se habían formado hace 100 ó 200 millones de años en la Era
Mesozoica cuando los dinosaurios recorrían la tierra.
Sin embargo, estos barros calcáreos del pasado no continuaron formándose eternamente.
Sabemos que un día los sedimentos calcáreos dejaron de depositarse y encima de ellos se
acumularon sedimentos diferentes.

En primer lugar aparecieron formaciones arcillosas, margosas (arcilloso- calcáreas) y
limosas y más tarde, materiales arenosos (areniscas). El conjunto de estos depósitos
detríticos recibe el nombre de flysch. En posiciones superiores se encuentran unidades
conglomerádicas que se conocen geológicamente como molasas.
Erhart leyó el libro geológico constituido por las capas antes mencionadas, y llegó a la
conclusión de que éste era un indicio de que la selva había desaparecido y que los suelos
comenzaban a ser erosionados.
A ello hay que agregar la ocurrencia de ascensos orogénicos en los geosinclinales que
dieron lugar a la “continentalización” de las zonas de acumulación marinas.
La presencia de materiales detríticos es resultado de la erosión de los suelos, y el aumento
del tamaño de grano de los mismos se relaciona sobre todo con la disminución de la
profundidad del fondo marino. Las arcillas, margas y limos se depositaron en aguas
someras y de profundidad media, las arenas en aguas litorales, y los conglomerados en los
valles fluviales que se formaron luego de la emergencia de los sedimentos sinclinales.
Al período de estabilidad geológica, en que predominó la alteración química en los
continentes, correspondiente con las acumulaciones calcáreas, lo llamó biostásico. A las
épocas de inestabilidad, en donde dominaron los procesos erosivos y los sedimentos
detríticos, lo denominó rhexistásico.
Hoy, al igual que en otras épocas, muchas grandes selvas están desapareciendo. Esta vez no
se trata de una evolución natural, del tipo de las que ocurrieron periódicamente en la
historia geológica, sino de un proceso debido a la acción humana. Los procesos de
deforestación se han generalizado. Los bosques se talan y queman, los suelos se erosionan,
las aguas limpias de los ríos se transforman en flujos barrosos. Sobrevolando el río
Amazonas, cada año tenemos nuevas sorpresas. Los afluentes se vuelven amarillos y
marrones. El río Amazonas ya no es verde oscuro. En términos geológicos, las selvas se
mueren.
En otros tiempos las cosas eran distintas, algunos bosques desaparecían, pero otros nacían,
y por lo tanto había siempre selvas que contribuían a mantener estables los niveles de CO2.
Hoy, todos los bosques están desapareciendo al mismo tiempo. Sin lugar a dudas, los
efectos serán múltiples. A pesar de que no podemos pronosticar los detalles de la evolución
futura del planeta, sabemos que esta rhexistasia es distinta a las anteriores. A diferencia de
aquellas que tuvieron naturaleza cíclica, ésta puede ser de carácter irreversible.
El restablecimiento del equilibrio del planeta, tanto en el ámbito de los continentes como de
los océanos, implicará la preservación de los bosques tropicales que todavía subsisten,
proporcionando la cubierta protectora para la erosión de los suelos y para la estabilización
biostásica de los fondos oceánicos. Ello sólo será posible si se reformulan las voluntades
políticas globales, sobre todo en los países centrales y en las organizaciones internacionales
que de ellos dependen (Clark, 1989). 12
Referencias
1. Por ejemplo, en Europa, luna de Júpiter cuya superficie es lisa y fracturada localmente, aparentemente compuesta de “hielos” que funden con
cierta regularidad, en los otros satélites de Júpiter (por ejemplo Calisto, Ganímedes e Ío), en Titán (el mayor satélite de Saturno), etc.
2. Tal vez, con la única excepción de Titán.
3. Aunque probablemente exista en el interior.
4. Cabellera (coma) y cola (cauda).

5. Los niveles elevados del mar se denominan transgresiones y los niveles más bajos se llaman regresiones. Ambos fenómenos son de carácter
relativo, las transgresiones recientes serían consideradas regresiones al comparárselas con los niveles muy elevados de los mares miocenos
(cuando no existían inlandsis o estos eran muy pequeños).
6. Energía producida por la desintegración de numerosos isótopos radiactivos que existen en la corteza, como el potasio40, varios isótopos del
uranio y del torio, etc.
7. Los procesos profundos de cristalización mineral se denominan neumatolíticos cuando se dan en presencia de vapor de agua e hidrotermales,
cuando tienen lugar en un ambiente acuoso líquido con altas temperaturas y presión.
8. Corresponde distinguir entre las arcillas propiamente dichas (partículas cuyo tamaño de grano es menor a 2 micras) y los minerales arcillosos.
Estos últimos son silicatos de aluminio hidratados con estructura cristalina en forma de hoja, de allí que reciben el nombre de filosilicatos.
9. Las bauxitas son utilizadas para la extracción de aluminio. La mayor parte de los yacimientos de bauxita se encuentran en regiones tropicales
húmedas (por ejemplo Jamaica y Guyana). El procesamiento de la gibbsita, que requiere un gran consumo de energía se realiza en países que
disponen de energía barata (por ejemplo Noruega y Canadá).
10. Erhart, H., 1968, La génèse des sols en tant que phénomène géologique, Masson, París, Francia.
11. Si Erhart navegara en la actualidad los mismos ríos que recorrió en tiempos pasados, se encontraría con una situación muy diferente. Hoy, los
ríos Amazonas y Congo ya no fluyen límpidos, sino cargados de sedimentos erosionados en las vertientes de su cuenca. Sin lugar a dudas, el
planeta está entrando en una rhexistasia de origen humano.
12. Clark, William C., 1989; “Managing Planet Earth”; en Scientific American, Septiembre de 1989, Vol. 261, N° 3, p.46-57.
Capítulo 4Las sequías y los nuevos desiertos
El agua maltratada
Si uno recorre los ardientes pedregales o arenales del Sahara, del Rub’al Khali en Arabia o
del Gobi en Asia, puede olvidarse del planeta en que vive. Con una humedad del 10%, una
pluviosidad inexistente y temperaturas de más de 50 C°, los desiertos continentales de La
Tierra, carentes de agua, son sitios aparentemente inhóspitos para la vida. Pero aún en estos
lugares, en donde parece que ningún organismo pudiera vivir o reproducirse, las marcas de
la vida se hallan por doquier. Apenas caen unos pocos milímetros de agua crecen millones
de pequeñas plantas, que maduran, florecen y mueren, lanzando sus semillas al aire o la
tierra, en espera de una nueva lluvia, tal vez dentro de 20 o 30 años.
Además de estos añosos desiertos, hay otros de reciente creación y factura humana. Ellos se
han desarrollado en los viejos campos de pastoreo y sembradíos, y en los bosques. La tierra
maltratada no es capaz de proveer nutrientes y sustento para hierbas o arbustos. Calcinada y
reseca, espera que lleguen los primeros chubascos.
Cuando por fin caen las lluvias intensas, el agua escurre y se arremolina llevándose consigo
semillas y partículas hacia las depresiones y los valles donde siembra destrucción e
incertidumbre. Las aguas fluviales, que acostumbraban saciar la sed y alimentar a los
pueblos de sus riberas, ahora sólo producen devastación. Se derrumban los diques, se
inundan los campos, se tapan los canales, se pierden los cultivos, se ahogan ganados y
personas.
El agua que da la vida, también es capaz de traer la muerte.
El concepto de sequía
El concepto de sequía es de índole netamente cultural. Se refiere a la percepción que una
sociedad puede tener acerca de la ausencia o escasez de precipitaciones en un momento

determinado. En los desiertos de Botswana, los pueblos “¡kung”1, (también llamados
bosquimanos) piensan que hay sequía cuando deja de llover cinco o seis años; en algunos
países europeos, como Francia o Alemania, para que ello ocurra basta con un mes sin
lluvias.
Del mismo modo, las formas de afrontar la falta de lluvia varían de acuerdo a las
características climáticas y culturales de cada zona o país. Las sociedades que están
acostumbradas a largos períodos sin lluvias, tienen sistemas de reservas hídricas, de
consumo y producción adaptados a esta modalidad climática. En cambio, cuando las
precipitaciones son regulares y están distribuidas durante todo el año, la ocurrencia de
períodos de sequía de escasa duración puede ocasionar perjuicios catastróficos, debido a la
falta de instrumentos sociales y productivos para enfrentarlos.
Del mismo modo, son culturales, y por lo tanto relativos, los conceptos de desierto y
desertificación.
Los desiertos antiguos
La mayor parte de los ecosistemas característicos de las zonas áridas resultan de una
historia natural prolongada, y consecuentemente han desarrollado su propia gama de
diversidades. Estos territorios poseen comunidades vegetales y animales únicas que
evolucionaron bajo condiciones variadas, a menudo extremas, generando capitales
genéticos adaptados a dichas circunstancias. Al mismo tiempo, debido a esa especificidad
natural, estos desiertos son el hogar de sociedades y culturas profundamente adaptadas a su
medio. Por esa razón, las regiones áridas son ambientes de una gran riqueza, tanto por el
carácter único de su diversidad natural, y como por la originalidad de sus culturas locales.
Sin embargo, no todos los desiertos son el producto de la naturaleza. En muchos casos, a
menudo debido a prácticas de uso del suelo inapropiadas, ciertas sociedades, que vivían en
áreas no desérticas, han transformado sus territorios en desiertos artificiales. Estos desiertos
no son ricos, no tienen un capital genético aborigen (el que existía fue destruido), y las
condiciones actuales emergieron demasiado rápidamente como para que se desarrollara uno
nuevo. Los ecosistemas emergentes de estos desiertos artificiales son frecuentemente una
mezcla pobre de unas pocas plantas y animales locales oportunistas y algunas especies
exóticas que lograron establecerse en el nuevo ambiente desertificado.
Por razones similares, estas áreas son también pobres desde el punto de vista de su herencia
cultural. Las poblaciones tradicionales locales no están familiarizadas con el nuevo
ambiente, a menudo suelen utilizar experiencias antiguas que se han vuelto inapropiadas en
un paisaje totalmente modificado. En algunos casos puede haber una adaptación cultural
limitada, pero ella, rara vez se puede comparar con el carácter apropiado de los sistemas
tradicionales en sus ecosistemas nativos originales.
En muchos lugares y tiempos históricos, los procesos de desertificación artificial ocurrieron
debido a la aplicación de prácticas de cultivo o pastoreo insostenibles. Tal vez el ejemplo
histórico más dramático fue la estrepitosa caída del Imperio Romano luego de siglos de
explotaciones agrícolas inadecuadas en suelos frágiles y fácilmente erosionables.
En el caso de la cultura maya es probable que el abandono de ciertas áreas de Yucatán
también se deba al desgaste rápido de los suelos calcáreos (generalmente de fertilidad
limitada), cuyo comportamiento era completamente diferente a los suelos volcánicos de las
comarcas mayas originales. Las prácticas tradicionales apropiadas en la montaña se
hicieron inapropiadas en las tierras bajas.

La salinización de suelos fue también responsable por la desaparición de muchas culturas
agrarias que utilizaron métodos de irrigación inapropiados. Hay varios sitios arqueológicos
en el Medio Oriente que son ejemplos de este tipo de fenómenos (por ejemplo: la ciudad
helenística de Thajj cerca del Golfo Pérsico).
Sin embargo, los procesos de desertificación en gran escala son más recientes y sólo se han
extendido globalmente luego de la revolución industrial. En algunos piases, la
desertificación fue el resultado del crecimiento demográfico que dio lugar al cultivo
demasiado intenso o en áreas inadecuadas (por ejemplo en pendientes demasiado
empinadas).
En otros casos, la causa de la desertificación fue el sistema de tenencia de la tierra, que
acumuló las mejores tierras en manos de unos pocos latifundistas, forzando a los pequeños
propietarios o arrendatarios a utilizar zonas inapropiadas o demasiado pequeñas.
En ciertas situaciones, la desertificación ocurrió a resultas de la pérdida de enfoques
culturales apropiados, que desembocó en la utilización de prácticas degradatorias, antes
inexistentes. Frecuentemente, la tendencia fue alimentada por la agricultura industrial que
introdujo cultivos industriales a gran escala en antiguas áreas boscosas disminuyendo su
fertilidad y dando lugar a su abandono.
La llamada “Revolución Verde” fue probablemente responsable por algunos de estos
efectos en el ámbito local. Su promoción e implementación a nivel mundial aumentó la
producción agrícola (cuantitativamente) en muchos lugares, pero sus efectos sobre el
ambiente fueron a menudo perjudiciales y en algunos casos extremos, desastrosos.
En América del Sur, la deforestación de amplias zonas entrañó una disminución de la
evaporación, e indirectamente de la pluviosidad, en ciertas áreas ubicadas “viento abajo” de
las zonas degradadas. Este fenómeno se pudo apreciar especialmente en Bolivia, que
experimentó sequías prolongadas en varios años durante las últimas décadas2. Se señalan
efectos similares de sequías en muchas zonas del centro y norte de México, que han sufrido
los efectos de la disminución de la cobertura vegetal, y por ende de su contribución
evaporativa al volumen habitual de lluvias provenientes de los océanos y mares
adyacentes.
Los desiertos artificiales son zonas de escasa diversidad con ecosistemas y culturas
intensamente degradados. A diferencia de los desiertos naturales, que son relativamente
ricos, con especies únicas, los desiertos artificiales son pobres. Si las tendencias hacia la
reducción de la diversidad no se controlan, los desiertos artificiales pueden extenderse
mucho más allá de las zonas áridas. El estado final de un mundo degradado y uniforme,
puede ser un planeta desierto.
Acerca de los planetas desiertos
De acuerdo a lo que sabemos (y en esta materia sabemos muy poco), todos los ambientes
atmosféricos planetarios fuera de La Tierra están desprovistos de vida.
Las superficies de esos planetas constituyen lo que podríamos llamar “verdaderos
desiertos”. Es el caso de Venus donde las temperaturas superficiales exceden los 500
grados Celsius, demasiado elevadas para que sobreviva cualquier forma concebible de vida,
o de Marte, donde las temperaturas permanecen la mayor parte del tiempo debajo de cero
grado Celsius. En otras superficies planetarias como Titán y Tritón, el clima reinante es
incluso peor que en Marte, están sujetas a condiciones de congelación profunda tan sólo

unos pocos grados por encima del cero absoluto (180 a 200 grados bajo cero Celsius) con
muy escasa posibilidad de que haya vida de algún tipo (ver también Capítulos 1 y 2).
Además de estas condiciones térmicas inapropiadas para la vida, tal como la conocemos,
hay muchos otros problemas que hacen difícil, no sólo el desarrollo, sino también la
sobrevivencia de organismos vivos, tales como la presencia de nubes de ácido sulfúrico en
Venus, presión atmosférica muy baja (como en Marte, 7 milibares) o muy elevada (como
en Júpiter y Saturno), falta de oxígeno libre y agua líquida, radiación insuficiente o
excesiva, etc.
Desde nuestro punto de vista, por lo tanto, parecería que la vida podría florecer solamente
bajo condiciones del tipo de las terrestres .
Las imágenes de paisajes muertos en Marte, Venus y la Luna son ejemplos representativos
de lo que es un desierto verdadero, un lugar muy frío o muy caliente, absolutamente árido,
sin agua líquida y oxígeno libre, a menudo sin atmósfera, claramente muy hostil para el
desarrollo o la implantación de la vida tal como la conocemos.
Por supuesto, podemos imaginar otros tipos de organismos vivientes basados en fisiologías
diferentes, que podrían sobrevivir en esas condiciones tan poco hospitalarias. Sin embargo,
por ahora, esto permanece en el ámbito de la ciencia-ficción.
Resumiendo, los “verdaderos” desiertos, carentes de toda vida, vacíos de organismos, están
localizados fuera de La Tierra, en los astros con los que compartimos el espacio cósmico
cercano.
Los desiertos vivientes
En este capítulo, en realidad, estamos hablando de otro tipo de desiertos (que nunca son
desiertos totales), un tipo de desiertos más hospitalarios a los seres vivos situados en el
templado, acuático y oxigenado Tercer Planeta del sistema solar: los desiertos terrestres.
A diferencia de los desiertos extraterrestres, los desiertos de La Tierra no están desprovistos
de vida. Incluso en las condiciones climáticas más extremas, se puede encontrar una gama
relativamente amplia de organismos vivos. De cierta forma, podríamos llamarlos: los
desiertos vivientes.
Tal vez, los desiertos terrestres que son más similares a los ambientes de otros planetas
pueden observarse en el corazón del continente Antártico o en el inlandsis de Groenlandia,
donde espesos mantos de hielo cubren la tierra y las cuencas oceánicas y las temperaturas
atmosféricas permanecen siempre por debajo de 0 grado Celsius.
Sin embargo, incluso en el corazón de la Antártida, es posible encontrar algunos
organismos en las finísimas superficies de cristales fundentes durante el largo día
veraniego, suspendidos en el aire, traidos por los vientos que vienen de fuera del
continente, o aprovechando las temperaturas elevadas de los nunataks3 durante el día.
Estos casos son extremos. Otros desiertos terrestres no son tan hostiles a la vida. Los
desiertos fríos no-glaciados poseen siempre una estación de crecimiento, durante la cual
ocurren los procesos biológicos activos.
Éstos dependen en gran medida de la existencia de una temperatura adecuada del aire y del
suelo, y de la presencia de agua líquida.

La vida en los desiertos secos tropicales o subtropicales se relaciona casi exclusivamente
con la disponibilidad de agua. En algunos casos, las plantas y animales sobreviven en los
episodios lluviosos poco frecuentes, en otros casos permanecen cerca de las corrientes de
agua que se originan fuera de las zonas áridas, y en otros dependen de manantiales o
acuíferos, a menudo aprovechando la habilidad particular que tienen ciertas plantas para
bombear agua a través de sus sistemas radiculares profundos.
Acerca de los desiertos naturales
Los desiertos naturales, particularmente aquellos situados en ambientes tropicales o
subtropicales, poseen ecosistemas altamente especializados, incluyendo cientos de especies
de plantas y animales bien adaptadas. Su desarrollo biológico tuvo lugar a través de
procesos lentos de evolución por medio de los cuales, casi todos los nichos productivos
posibles fueron ocupados hasta que llegaron a un estado climáxico. Como resultado, los
desiertos naturales incluyen ecosistemas muy sofisticados y efectivos de productividad
relativamente elevada concentrada en períodos cortos o en áreas específicas.
Es importante recordar que en la mayoría de los desiertos tropicales hay mucha más vida de
lo que parece. Algunas plantas desarrollan gigantescos sistemas radiculares con
componentes aéreos pequeños, otras transforman sus tallos o raíces en reservóreos de agua,
muchas permanecen latentes bajo tierra por largos períodos esperando la lluvia, y la
mayoría de los animales adquieren hábitos nocturnos debido a las altas temperaturas
diurnas.
En resumen, la productividad natural en algunos desiertos puede ser casi tan alta como la de
las áreas no desérticas, porque han evolucionado ecosistemas complejos y sostenibles que
logran el aprovechamiento más eficiente de los recursos locales, particularmente, del agua.
Las causas de los desiertos artificiales
Como señalábamos anteriormente, los desiertos naturales no son los únicos desiertos.
Además de los desiertos naturales, sobretodo durante las últimas décadas, se han extendido
a lo largo del planeta los desiertos artificiales o antrópicos. Estos desiertos que se están
volviendo más comunes cada día, son el resultado de actividades humanas insostenibles
desde el punto de vista ambiental.
La principal causa de la desertificación antrópica es la eliminación de los ecosistemas
naturales en ambientes inestables.
Señala Kundzewicz, 1997,4 que “Una combinación de sequía, o una secuencia de sequías,
y actividades humanas puede conducir a la desertificación de áreas vulnerables, semiáridas
y secas, donde la estructura del suelo y la fertilidad del suelo son degradadas y los recursos
bioproductivos pueden disminuir o desaparecer.”
En algunos casos la causa para la desestabilización es el sobre-cultivo de la tierra. En otros
es la irrigación inapropiada, y en algunos, el desequilibrio resulta del drenaje inadecuado de
antiguos humedales.
La agricultura inapropiada puede producir desiertos

Los cultivos son ecosistemas artificiales. En tanto que tales, requieren la eliminación de la
vegetación natural produciendo una ruptura en la estabilidad de los sistemas naturales.
Todas las actividades agrícolas, tarde o temprano, tienden a provocar algún grado de
degradación del ambiente: por la modificación de las condiciones pedológicas, la
eliminación de la flora y fauna locales, el empobrecimiento de la biodiversidad local, los
cambios en el ciclo hídrico, o el agotamiento de nutrientes.
Sin embargo, no siempre este proceso de degradación llega al punto de producir
desertificación generalizada. Cuando la desertificación ocurre, la principal razón puede ser
una de las siguientes:
1) Las laderas son demasiado inclinadas para el tipo de prácticas agrícolas utilizadas, y
consecuentemente, la erosión acuática remueve las partículas del suelo, el humus y los
nutrientes. Los suelos erosionados de esa forma son inadecuados para el establecimiento de
una cobertura vegetal.
2) Los suelos son friables y/o de grano muy fino, y por tanto vulnerables a la deflación (del
viento) durante los períodos más secos.
3) Hay uso excesivo o inadecuado del agua produciendo salinización o anegamiento.
4) Prácticas agrícolas inapropiadas.
En todos esos casos, el resultado final es el abandono del campo, con crecimiento de
ecosistemas secundarios y empobrecidos de tipo desértico o semi-desértico, o el desarrollo
de superficies estériles y/o tóxicas, de carácter salino, alcalino o rocoso.
Es el ejemplo de muchos llanos salinos que resultan de proyectos de irrigación
inadecuadamente manejados, suelos excesivamente alcalinos de lagos drenados (por
ejemplo el lago Texcoco en México), o ciertos suelos totalmente erosionados en la región
mediterránea de Europa y Africa.
Sin embargo, no necesariamente todo cultivo conduce a la desertificación. La agricultura
puede ser llevada a cabo en forma sostenible y hay muchos ejemplos en que las prácticas
agrícolas no han conducido a degradación ambiental, incluso luego de muchos siglos de
producción. Una situación de ésta índole puede ser observada en muchas áreas del sur de
China, donde los suelos han sido dedicados a la producción de arroz por varios milenios sin
efectos de desertificación visibles.
La eliminación de los bosques
Los desiertos tropicales artificiales son a menudo el resultado de procesos agresivos de
deforestación. En estos casos, cualquier cultivo que se plante tiene una sostenibilidad
limitada debido a la baja fertilidad residual de los suelos una vez que el bosque es
eliminado.
Cuando los suelos boscosos húmedos son expuestos a los elementos del clima, se
desarrollan procesos de degradación que frecuentemente resultan irreversibles: los suelos se
erosionan formando cárcavas, los horizontes superiores pueden endurecerse gestando
costras lateríticas, la erosión en las laderas se generaliza, aumentando las inundaciones y
sedimentación aluvial en las llanuras de los ríos, los cursos de agua sufren estiajes más

frecuentes y más intensos, los ecosistemas locales desaparecen y la biodiversidad local es
reducida.
Estos desiertos antrópicos no se relacionan con la escasez de lluvias o temperaturas bajas y
pueden tener lugar también en áreas lluviosas y cálidas. Debido a que son la consecuencia
de la agresión humana sobre los ecosistemas naturales locales, pueden desarrollarse en
cualquier parte.
Un segundo tipo de desiertos antrópicos se produce a través de la modificación no-natural
de climas regionales y microclimas. Un ejemplo de este tipo de cambio climático inducido
por la acción humana son las áreas afectadas por la disminución de precipitaciones a lo
largo del borde oriental de la región amazónica. Este fenómeno que ha sido modelado
midiendo las proporciones relativas de los isótopos O-16 y O-18 (Salati, 1991)5, y que ha
sido en gran medida confirmado por datos recientes, parece estar relacionado a los procesos
de deforestación generalizada a lo largo de las zonas costeras e interiores de Brasil.
De acuerdo a dichos estudios, la contribución del agua evaporada sobre el continente
localmente aumenta hacia el oeste. Cuando las nubes empujadas por los vientos alisios
alcanzan las laderas orientales de los Andes, la mayor parte del agua de lluvia está
compuesta de agua que ya se ha precipitado y evaporado varias veces en su marcha.
Como el bosque está siendo talado y quemado a ritmo creciente, vastas superficies se ven
privadas de este potencial “evaporador”. En vez de evaporarse, las aguas caídas escurren a
los ríos y finalmente retornan al océano.
Por esa razón, el agua que habitualmente llegaba a las regiones occidentales ya no logra
avanzar demasiado lejos del mar.
La consecuencia de este fenómeno parece ser una disminución gradual de las
precipitaciones en la porción occidental de las llanuras amazónicas.
Si a esto le agregamos la deforestación local, que resulta del talado y quemado de la
vegetación, el descenso regional de los niveles de base en los lechos fluviales y de las napas
poco profundas, es posible predecir un generalizado proceso de desertificación.
Fenómenos similares pueden ser previstos (y en efecto, ya se les observa en algunos casos)
en Africa tropical donde la deforestación sistemática está disminuyendo el volumen de
humedad que alcanza los cinturones sahelianos y sudaneses. Igual que en el caso de Brasil,
la disminución de las lluvias parece relacionarse con la reducción de la evaporación local y
del reciclado de agua en la atmósfera en las tierras deforestadas de Africa Oriental y
Central.
Los desiertos artificiales son biológicamente pobres
Estos “nuevos” desiertos son diferentes de los desiertos climáxicos. Debido a que son
procesos recientes, no ha habido tiempo para la adaptación ecosistémica. Las plantas que
sobreviven, lo hacen a través de alguna ventaja comparativa de carácter específico. La
configuración biológica resultante, es en gran medida, el efecto causal de la adaptabilidad
de las especies existentes previamente o del oportunismo de las especies invasoras.
Gradualmente, nuevos rasgos ecológicos tienden a desarrollarse para compensar esta falta
de adaptación. Sin embargo, en los hechos, estos procesos evolutivos se producen con gran
lentitud, mientras que los cambios geomorfológicos y pedológicos ocurren muy
rápidamente.

Algunas especies nativas logran sobrevivir, pero muchas desaparecen, a veces los nichos
vacantes pueden ser ocupados por especies exóticas que de ese modo “completan” las
nuevas asociaciones ecosistémicas. De todos modos, la productividad general del sistema,
imperfectamente adaptado a las nuevas condiciones, suele permanecer muy por debajo de
los niveles óptimos de productividad y biomasa del antiguo ambiente climáxico.
En realidad, desde el punto de vista de la productividad y del aprovechamiento entrópico de
los recursos6, estos “desiertos artificiales” son la peor clase de desiertos. No poseen las
freatófitas especializadas para bombear el agua de los mantos freáticos para que el resto del
ecosistema pueda utilizarla, la mayor parte de las plantas no tienen (pues no lo necesitaron
en las condiciones anteriores) sistemas radiculares extensos, ni órganos aéreos reducidos, y
por lo tanto, son muy vulnerables a las variaciones pequeñas que se puedan producir en el
marco de la nueva situación.
Desafortunadamente, no hay experiencia “histórico-genética” en “desiertos lluviosos”.
Hasta ahora, todos los desiertos eran áridos (tanto los cálidos como los fríos). El “desierto
lluvioso” es una nueva situación creada por la acción humana. Por esta razón, no hay
ninguna especialización ecosistémica que utilice apropiada y plenamente los recursos de
este ambiente inédito y antinatural7.
Hay quien puede sostener que los nuevos problemas pueden resolverse a través de más
intervención humana. Sin embargo, las intervenciones humanas rara vez resuelven las
inestabilidades ecosistémicas, normalmente las agravan. Hay riesgo cierto de que las
nuevas intervenciones puedan terminar empeorando la situación, particularmente si se
llevan a cabo a través de enfoques exclusivamente tecnológicos.
Una nueva aproximación al problema implicaría volver a las antiguas visiones y prácticas,
tratando de reconstruir los ecosistemas originales, recuperando las formas tradicionales de
gestión ambiental, y finalmente reinstalando el máximo nivel posible de biodiversidad.
Para que los nuevos emprendimientos productivos sean sostenibles, y por ende, viables a
largo plazo, deben ser imaginados e implementados tomando en consideración estos
principios básicos.
Referencias
1. El signo ¡ en la palabra ¡kung, que designa a los pueblos del desierto de Botswana en Africa, procura transcribir el sonido particular emitido en
las lenguas nativas del sur de Africa (también llamadas las lenguas “click”, por esa razón).
2. En Cochabamba, Bolivia, la sequía de fines de la década de 1980 y principios de 1990 forzó a la perforación de nuevos pozos para suplir las
fuentes de agua disminuidas. En Potosí, fue especialmente notable la seca del período 1981-1983, en que la ciudad de Potosí recibió tan sólo 243
mm cada año, muy inferior al promedio anual de 437.7 mm (Montes de Oca, I., 1983). Esta situación se repitió a fines de la década de 1980 y
durante la década de 1990.
3. Nunatak: palabra inuit que quiere decir roca o cerro desnudo que emerge del hielo.
4. Tomado del trabajo Water resources for sustainable development de Kundzewicz, 1997, pp.474.
5. El tema del cambio climático como consecuencia de la deforestación ha sido desarrollado por Salati E. y otros investigadores de Brasil (Salati,
E. y Nobre, C.A., 1991; Possible climatic impacts of tropical deforestation. Climatic Change; 19; 177-196).
6. El tema del aprovechamiento entrópico es tratado en profundidad en el capítulo 17 de este libro.
7. Aquí usamos la palabra “antinatural”, en el sentido de “no existente en las condiciones naturales, excluyendo la acción humana.”
Capítulo 5Las aguas subterráneas

Las aguas subterráneas constituyen una de las principales fuentes hídricas para el consumo
humano. Los reservóreos subterráneos contienen un volumen de agua muy superior al
disponible como agua dulce superficial. Por otra parte, en general, estas aguas no necesitan
ser tratadas antes de su utilización, y en muchas ocasiones se las encuentra precisamente en
el lugar donde se las necesita, haciendo innecesaria la construcción de infraestructuras de
almacenamiento y largas cañerías. Una ventaja adicional reside en que las inversiones de
capital pueden ser progresivas, adaptándose, por ende, mucho mejor a las condiciones de
los países con menores recursos económicos.
En muchas áreas de alto consumo, como por ejemplo en las zonas urbanas y en algunos
distritos de irrigación, el agua subsuperficial puede ser la solución más apropiada para las
necesidades, debido a que puede proveer grandes volúmenes de buena calidad a bajo costo.
Sin embargo, la conveniencia del agua subterránea para el uso urbano o rural depende no
sólo de los requerimientos, sino también de muchos otros factores hidrogeológicos, socio-
culturales y económicos que pueden influir de diversas formas en la relevancia de las
estrategias propuestas.
La diversidad de los acuíferos
Los sistemas hídricos subterráneos son extremadamente variados: algunos son altamente
permeables, mientras que otros poseen permeabilidades muy bajas, casi nulas. Los hay
porosos o fracturados; existen unos que albergan pocos miles de metros cúbicos y otros que
contienen miles de millones. Hay reservóreos de agua dulce o salobre, los hay prístinos y
altamente contaminados, y finalmente, combinaciones diversas de todos los anteriores.
A pesar de esa gran variedad, el espectro se reduce considerablemente al suministrar agua a
zonas de alto consumo.
Las principales limitaciones para la selección e implementación de alternativas de
abastecimiento subterráneo, son generalmente de tipo económico. Ello se debe al carácter
oneroso que insume el desarrollo de cualquier sistema de explotación de acuíferos: costos
de exploración, de perforación, de extracción, de conducción, de almacenamiento y, en las
zonas urbanas, de tratamiento y distribución.
Al decidir qué tipo de suministro se adoptará, es necesario comparar estos costos con los de
otras fuentes de agua disponibles, su impacto en los geo y biosistemas, y a partir de ello,
evaluar la calidad y renovabilidad del recurso.
Cuando el agua subterránea constituye la única fuente de agua disponible (como sucede en
ciertas zonas áridas e hiperáridas, o en pequeñas islas) el costo pierde importancia como
factor limitante.
Condiciones favorables para la utilización del agua subterránea
Las condiciones apropiadas para la explotación de los sistemas hidrogeológicos se dan
solamente en ciertos lugares favorables. Los principales factores que pueden hacer posible
o deseable la utilización de agua subterránea son los siguientes:
1. Proximidad al área de consumo.
2. Grandes volumenes disponibles.

3. Escasa profundidad y baja presión.
4. Elevado rendimiento hídrico (caudales).
5. Alta tasa de renovación.
6. Aceptable calidad del agua.
7. Bajo riesgo de efectos indeseables a causa del intenso bombeo (por ejemplo subsidencia,
sismicidad).
En las páginas siguientes describiremos la forma en que las condiciones antes mencionadas
pueden influir en la toma de decisiones para adoptar una fuente hídrica subterránea para el
abastecimiento humano, en particular en áreas de fuerte consumo.
Proximidad al área de consumo
Uno de los mayores costos del suministro de agua es el asociado con su conducción desde
el lugar de producción al de consumo, en especial cuando el recorrido es ascendente, o debe
atravesar obstáculos geográficos, como montañas o cañones. Desde ese punto de vista,
cuanto más próximo se encuentre un acuífero a una ciudad, más atractivo resulta como
recurso utilizable.
La situación ideal es aquella en que el acuífero subyace al área de consumo, sobre todo
cuando se trata de un sistema artesiano. En estos casos, se reduce la red de conducción, se
disminuyen o eliminan los gastos de bombeo y se minimiza el riesgo de contaminación
desde la superficie. Estas condiciones son, o fueron, relativamente frecuentes en muchas
zonas del mundo. No obstante, cabe señalar que la explotación excesiva de los acuíferos
artesianos hace bajar el nivel de agua por debajo de la cota del pozo, con lo que la presión
natural se pierde, obligando a aplicar bombeo para lograr la extracción.
Aún con el agregado de este costo, la conveniencia económica de contar con un reservóreo
de agua subterránea ubicado debajo de la zona de consumo supera holgadamente otros
inconvenientes.
Un riesgo de este tipo de acuíferos es su posible vulnerabilidad a la contaminación, sobre
todo cuando alguna parte de la recarga tiene lugar en zonas urbanizadas. En ciertos casos,
el bombeo diferencial y/o el sobrebombeo pueden dar lugar a fenómenos de hundimiento
superficial con los consiguientes perjuicios para las construcciones y la población1.
Grandes volúmenes disponibles
Para que su uso resulte ventajoso en zonas de alto consumo, los acuíferos deben contener
un volumen suficiente de agua como para ser utilizada durante un período prolongado.
Consideremos el caso de los requerimientos de una ciudad de 100.000 habitantes que
consuma 500 litros diarios de agua por persona. El consumo total anual de esta ciudad
hipotética superaría 18 millones de m3. Suponiendo una tasa de recarga anual promedio del
orden del 10% del volumen almacenado, se necesitaría por lo menos un volumen 10 veces
superior al consumo para satisfacer los requerimientos, sin afectar las reservas acuíferas

existentes (180 millones de m3). Para contener tal cantidad de agua, la formación
hidrogeológica debe tener un volumen total varias veces mayor. En el caso de que el
volumen de la unidad geológica sea diez veces mayor que el del agua, siempre en nuestro
caso hipotético (o sea unos 1.800 millones de m3), ello implicaría una porosidad efectiva
del orden del 10%, cosa relativamente frecuente. Tal cantidad equivalente a lo que
contendría, entonces, una formación de 10 m de espesor y 180 km2 de superficie.
Consideremos los requerimientos hídricos de una gran metrópolis, como la Ciudad de
México cuya tasa de consumo diario es de alrededor de 7 millones de m3, equivalente a
2.500 millones de m3 anuales2. El volumen utilizable (sin considerar la variación normal
en los parámetros hidráulicos) deberá ser unas 150 veces mayor que el consumo de nuestra
ciudad hipotética (para satisfacer sus requerimientos en el mediano y el largo plazo).
Siempre a modo de ejemplo, esto significaría que una ciudad con los requerimientos de
México podría ser abastecida por un acuífero de 2.700 km3 de superficie y un espesor
promedio de 100 metros. El acuífero del Valle de México, posee un volumen bastante
menor y por tanto no es suficiente para satisfacer estas necesidades3.
Desafortunadamente, los cálculos reales para conocer con cierta precisión los volúmenes de
agua disponibles no resultan tan sencillos. De todos modos, los ejemplos citados utilizando
cifras arbitrarias dan una idea del tamaño de acuífero necesario para satisfacer las
demandas de agua de una gran ciudad.
Escasa profundidad y baja presión
Para poder ser utilizada en forma económicamente rentable, el agua subterránea debe ser
económica y fácilmente accesible. Dado que los costos de las perforaciones se incrementan
considerablemente cuando la profundidad de los acuíferos excede de unos pocos cientos de
metros de profundidad, ésta constituye un factor principal al optar por un tipo de recurso
hídrico. Los costos también son altos cuando aumenta la profundidad de los niveles
piezométricos (niveles estáticos) y los niveles de bombeo (niveles dinámicos). En este
último caso, los gastos operacionales pueden verse radicalmente aumentados debido a los
costos de bombeo.
Con el incremento de la profundidad, hay una tendencia creciente hacia la compactación y
consolidación de los sedimentos y hacia la disminución de la capacidad de almacenamiento
y la conductividad hidráulica. Esto se traduce generalmente en una mayor mineralización
del agua. Por esta razón, y debido a los costos crecientes con la profundidad, la mayoría de
los acuíferos profundos resultan inadecuados para el suministro de agua en zonas de alto
consumo.
Aún así, en algunos casos, los reservóreos profundos pueden contener agua potable de
buena calidad y buenos caudales. Un acuífero excelente con estas condiciones es el que está
localizado en las areniscas de Botucatu- Tacuarembó- Misiones, en la cuenca geológica
Paranaense (abarcando parte de los territorios de Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay).
Su superficie supera ampliamente los 800.000 km2 y su espesor es de varios cientos de
metros (Montaño y Pessi, 1988; Kimmelman et al., 1989).
Este acuífero, que ha sido denominado recientemente Sistema Acuífero Guaraní4, contiene
uno de los mayores reservóreos de alta permeabilidad y bajo nivel de mineralización del
mundo. A pesar de su profundidad, que con frecuencia es superior a los 1.000 m, la
presencia de un manto de roca basáltica dura suprayacente, cuya perforación es cara, la
explotación se ve favorecida por sus altos niveles piezométricos, que con frecuencia
originan condiciones artesianas5. Hasta hace poco, este acuífero había sido utilizado en
forma limitada en las áreas en donde el acceso resultaba dificultoso y caro. En los últimos

tiempos se han perforado algunos pozos de alto rendimiento para la extracción de agua con
el fin de establecer estaciones balnearias termales. Existe cierta preocupación que una
extracción excesiva haga perder el artesianismo y, por ende, aumenten significativamente
los costos de extracción.
Alto rendimiento hídrico
Un elemento clave en la utilización de los acuíferos destinados a las zonas de alto consumo
es el potencial para obtener elevados caudales en forma sostenible. El caudal de los pozos
limita su número, su distribución y sus posibilidades productivas.
La principal propiedad intrínseca que determina la productividad de los pozos es la
conductividad hidráulica o permeabilidad del acuífero. Las formaciones altamente
permeables son las que ofrecen mejores condiciones para la construcción de pozos de alto
rendimiento.
Alta tasa de renovación
Una de las características más importantes de un acuífero, que permite la explotación
intensiva a largo plazo, es su renovabilidad. Esta puede ser definida como la capacidad de
un acuífero de mantener su volumen a un nivel de extracción dado. La renovabilidad se
relaciona con el balance entre los volúmenes de agua recargados y descargados6 desde y
hacia la superficie, y con el ingreso y egreso de agua desde y hacia las unidades
hidrogeológicas contiguas.
En la mayoría de los casos, el factor principal para la renovabilidad de un acuífero es su
volumen de recarga desde la superficie, la cual depende generalmente de la precipitación en
el área de recarga o en las cabeceras de la cuenca. La tasa de recarga es asimismo función
de la permeabilidad y del estado de la superficie del suelo, de las laderas, del desarrollo de
la red hidrográfica, de la vegetación, de las estructuras artificiales y de la profundidad de la
napa freática.
Algunos acuíferos tienen una alta tasa de renovabilidad debido a los altos niveles de
precipitación elevados, a la presencia de áreas de recarga de gran superficie, o al drenaje
lento o insuficiente, y pueden ser utilizados intensamente sin mayores consecuencias. En
otros casos, dicha tasa es limitada, lo que los hace sensibles al sobrebombeo. La
determinación de la renovabilidad de un acuífero es esencial para evaluar su potencial para
explotación.
Calidad del agua aceptable7
La calidad del agua de los acuíferos debe ser adecuada para el fin perseguido. En las zonas
de riego, debe tener una salinidad menor a los límites de tolerancia del cultivo irrigado. En
las ciudades, la calidad del agua debe ser apropiada para el consumo humano. Para ello se
requiere que tenga niveles de sólidos disueltos bajos (preferentemente menos de 300-500
ppm), que esté libre de micro-organismos (o que éstos se encuentren por debajo de los
máximos establecidos por los estándares aceptables), que esté libre de otras impurezas
(mezclas de gases orgánicos e inorgánicos, líquidos o sólidos en suspensión), que no posea

excesiva radiactividad u otras características peligrosas para la salud. En algunos casos, la
calidad del agua puede ser mejorada para adecuarla a los estándares exigidos. Sin embargo,
los altos costos del tratamiento de las aguas contaminadas pueden tornarlo prohibitivo.
La localización del área de recarga de un acuífero subyacente a un área densamente poblada
o intensamente irrigada, lo puede hacer vulnerable a la contaminación por causas antrópicas
(ya sea por los vertidos urbanos o por la recarga a partir de las aguas emanadas de los
cultivos irrigados). Ello debe ser tenido en cuenta cuando se utiliza o planea utilizar un
acuífero como fuente de agua potable.
En ciertos casos, la degradación de la calidad del agua puede estar asociada a la existencia
de conexiones hidráulicas con acuíferos de menor calidad o con cuerpos de agua
superficiales tales como mares y lagos salados. Un intenso bombeo puede promover la
invasión de agua con características inconvenientes proveniente de arriba o abajo o
lateralmente. Este fenómeno que en el caso de los acuíferos en contacto con aguas saladas
es denominado “intrusión salina”, constituye la causa principal de degradación en los
acuíferos de las zonas costeras.
Bajo riesgo de efectos indeseables a causa del intenso bombeo
Los bombeos intensos pueden producir efectos poco deseables, como por ejemplo
subsidencia del suelo o intrusión de agua con características inapropiadas proveniente de
fenómenos de recarga inducida o de flujos subterráneos de acuíferos de baja calidad de
aguas. A veces no se realiza la evaluación previa de éstos u otros problemas similares. En
esos casos, el sobrebombeo da lugar a fenómenos de degradación tanto de los acuíferos,
como del suelo suprayacente.
Las dificultades que resultan del sobrebombeo se relacionan con la desecación o el
descenso del nivel de agua del acuífero. Los serios problemas de subsidencia que afectan a
Bangkok, Ciudad de México, Shangai y Venecia derivan de la consolidación de sedimentos
desecados luego de un intenso bombeo, excediendo la renovabilidad de sus acuíferos. Este
fenómeno ilustra la dimensión del daño posible cuando las condiciones hidrológicas no
resultan adecuadas para las tasas de bombeo y los volúmenes extraídos.
Acuíferos apropiados para zonas de alto consumo
La verdadera disponibilidad de las aguas contenidas en los reservóreos subterráneos puede
resultar engañosa. Con frecuencia, los volúmenes hídricos subterráneos son
sustancialmente mayores que los superficiales. En términos de agua dulce utilizable, la
diferencia puede ser de varios órdenes de magnitud. Sin embargo, la cantidad de agua
subterránea disponible no debe ser medida en volumen, sino en su tasa de renovabilidad.
Cuando los recursos subterráneos se gastan más rapidamente de lo que son recargados, los
niveles, los costos de bombeo aumentan y, tarde o temprano, el recurso se termina.
Si juzgamos los acuíferos teniendo en cuenta su renovabilidad, la disponibilidad de las
aguas subterráneas es del mismo orden de magnitud que las aguas superficiales. Por otra
parte, conviene recordar que los acuíferos y las zonas de alto consumo pueden no coincidir
espacialmente. Algunos grandes acuíferos están en zonas escasamente pobladas, o donde
no se les necesita (pues hay suficiente agua superficial), y existen muchas áreas de alto
consumo que no tienen acuíferos apropiados en sus proximidades.

A pesar de estas limitantes, el uso del agua subterránea ofrece muchas ventajas:
• Es menos vulnerable a la contaminación;
• Normalmente no requiere tratamiento;
• Puede ser explotada utilizando una estrategia modular, con menor inversión y mayor
participación local;
• No requiere sistemas de distribución extensos y complejos;
• No se necesitan grandes tanques de almacenamiento (el líquido se almacena “bajo
tierra”).
A pesar que el agua subterránea puede ser una alternativa factible para proveer agua a las
áreas de alto consumo, se debe poner especial cuidado para protegerla de la degradación a
partir de fuentes externas de contaminación o por la sobreexplotación. Los acuíferos son
menos vulnerables a la contaminación que las aguas superficiales, pero cuando son
afectados el daño puede ser irreversible.
Ambientes hidrogeológicos explotables
Tan sólo unos pocos ambientes hidrogeológicos ofrecen volúmenes, rendimientos,
renovabilidad, accesibilidad y calidad del agua necesarios para satisfacer los requerimientos
de las áreas de alto consumo, ya sean urbanas o distritos de irrigación. Es por esta razón
que la lista de formaciones hidrogeológicas de interés para estas zonas es mucho más corta
de lo que aparece en los informes hidrogeológicos corrientes. Los principales acuíferos de
alta producción, con aguas de características adecuadas para zonas de alto consumo son los
siguientes:
1. Los acuíferos volcánicos
2. Los acuíferos aluviales detríticos (incluyendo las formaciones Terciarias de ese origen)
3. Los acuíferos carbonatados
4. Los acuíferos detríticos Pre-Terciarios
En las páginas siguientes presentamos una breve descripción de las características de los
principales tipos de acuíferos desde el punto de vista hidrogeológico.
Los acuíferos volcánicos8
Las zonas de vulcanismo reciente están frecuentemente dotadas de numerosos sistemas
hídricos subterráneos de alta productividad. Ello ocurre debido a la elevada permeabilidad
de ciertos materiales volcánicos y a la presencia de cavidades, más o menos comunicadas
entre sí, producto de la liberación de gases o circulación hídrica durante los procesos
efusivos.

Las regiones volcánicas contienen espectros complejos de rocas magmáticas (lavas) de
variada composición, petrografía y estructura, incluyendo materiales ácidos, neutros y
básicos9. A ellas hay que agregar la presencia frecuente de formaciones piroclásticas
(vulcano-detríticas) y depósitos aluviales y lacustres asociados.
Entre las rocas presentes en los distritos volcánicos se encuentran riolitas, traquitas, dacitas,
andesitas, basaltos, tobas, argilitas y eolocineritas.
Desde el punto de vista petrográfico y estructural, las regiones volcánicas pueden ser
sumamente heterogéneas, especialmente debido a la complejidad de la petrogénesis y
tectónica asociadas con los procesos de tipo efusivo.
Principalmente como función de su contenido en sílice, el magma ascendente puede
solidificarse antes de alcanzar la superficie, tal como suele suceder con los magmas
riolíticos y traquíticos, o bien puede alcanzar la superficie y fluir ladera abajo, mientras se
enfría y endurece (caso de los basaltos y andesitas).
Generalmente la efusión de lava está acompañada por degasificación, con eyección de
diferentes productos magmáticos a la atmósfera. En el caso de los magmas ácidos, la
presión gaseosa a nivel de las rocas solidificadas aumenta y pueden darse explosiones, que
provocan una amplia eyección de fragmentos sólidos y materiales fluidos. Los fragmentos
pueden ser grandes (bombas o escoria), medianos (lapilli) o cenizas. Estos materiales
suelen transportarse ladera abajo, embebidos en fluidos calientes, como ser, varios gases
calientes (de los cuales, por lejos, el más común es el vapor de agua), agua líquida (a
menudo proveniente de erupciones y a veces de nieve derretida) y suelos que sufren
liquefacción (generalmente formados por materiales volcánicos de erupciones anteriores).
Con frecuencia, las formaciones volcánicas sufren procesos de erosión hídrica y son
transportadas ladera abajo, donde pueden acumularse como depósitos aluviales o lacustres.
En las laderas menos expuestas o de menor pendiente, los procesos de meteorización se
desarrollan más rápidamente, de modo tal que los vidrios volcánicos y los pirocristales
pueden transformarse en arcilla, con liberación de ciertos elementos químicos, entre los
cuales se encuentran varios nutrientes aprovechables por las plantas. En los depósitos
volcánicos sueltos, el suelo se forma con gran rapidez (en un lapso del orden de unos pocos
años). En cambio, donde las rocas volcánicas se encuentran más compactas, este proceso es
mucho más lento (decenas o centenares de años).
La formación de suelo es importante desde un punto de vista hidrológico, pues su
desarrollo da lugar a una disminución de la permeabilidad provocado por la formación de
arcillas a partir de los vidrios. Uno de los mayores obstáculos para la recarga de los
acuíferos en las zonas volcánicas, y para el flujo vertical en general, lo constituye
precisamente la presencia de paleosoles enterrados, producidos por la meteorización de los
piroclastos.
Clasificación de las formaciones volcánicas
Las principales formaciones de rocas volcánicas son:
1. Aglomerados y brechas
2. Tobas por flujo de cenizas

3. Tobas por caída de cenizas
4. Flujos de lodo y tobas laháricas
5. Piroclastos aluviales y tobas retrabajadas
6. Tobas retrabajadas lacustres
7. Lavas
Aglomerados y brechas
Se forman cerca del pie de los volcanes como consecuencia de los aludes locales, del
rodamiento de fragmentos rocosos de tamaño grande y mediano (bloques y lapilli) y de la
caída de varios tipos de piroclastos en las cercanías de los conos volcánicos (incluyendo
bombas, escorias mezcladas, piedra pómez, bloques, lapilli y cenizas de varios tipos y
tamaño de grano). Desde una perspectiva hidrogeológica, los aglomerados y las brechas
pueden resultar muy productivos, pero su limitada área reduce su uso como fuentes de
agua.
Tobas por flujo de cenizas
Resultan del flujo de los piroclastos, que sufren procesos de licuefacción en presencia del
agua o de gases volcánicos. Estos se acumulan en grandes volúmenes en valles y
depresiones. Los materiales piroclásticos así formados pueden estar compuestos de “lava
viva” solidificada, fragmentos de “lava muerta” proveniente de erupciones anteriores,
piroclastos de ese mismo origen, o fragmentos de roca de las paredes del sustrato cuando
los fluidos volcánicos suben a la superficie.
Dichas tobas pueden estar o no soldadas, según su grado de consolidación. Las que no están
unidas, a menudo contienen volúmenes utilizables de agua, debido a su espesor, área y
porosidad efectiva, que puede alcanzar un valor promedio del 35% (Bedinger et al.,
198910). Sin embargo sus rendimientos son en cierto modo menores que los de las tobas
soldadas, en las cuales la porosidad es secundaria (relacionada con la fractura) y mucho
menor (con valores de alrededor de un 3%).
La conductividad hidráulica (K) media para las tobas soldadas y fracturadas es de
aproximadamente 1 m/día, en tanto que para las no soldadas y friables K es de 4 x 10-
5m,/día (Bedinger et al., 1989). No obstante, los valores medios no siempre revelan el alto
potencial hidráulico de estos depósitos, que resultan adecuados para el suministro de agua
en zonas de alto consumo. Bedinger et al. (1989) encontraron valores de K del orden de 5 a
5 x 10-3 m/día para el percentil 83,5, con una porosidad efectiva que oscilaba entre el 4%
para las tobas soldadas, con pocas fracturas, y el 33% para las no soldadas friables.
En resumen, las tobas, en especial las fracturadas, tienen un buen potencial hidrológico, con
alto rendimiento. En los casos en que su volumen disponible sea suficiente, los mismos
pueden ser usados como fuente para el consumo humano.

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