Las aguas continentales

De toda el agua presente en el planeta sólo un 2,8 % es dulce. La mayor parte de este reducido porcentaje se encuentra en forma de hielo y nieve en los polos, los glaciares y las cumbres montañosas, por lo que no se puede contar en realidad como agua aprovechable. En definitiva, únicamente el 1 % del agua terrestre es utilizable por el ser humano y los animales y vegetales terrestres. Esta fracción constituye el agua de los torrentes, ríos, lagos y acuíferos subterráneos, además de otros depósitos hidrológicos de menor importancia.

En los ríos, el agua se halla en continuo desplazamiento, siempre hacia cotas menores, hasta que desemboca en el mar, un lago u otro río. El flujo de la corriente va acompañado de un proceso de erosión del cauce; los laterales del río y algunos fragmentos del fondo son arrancados por el agua y luego arrastrados. La deposición de los fragmentos se realiza cuando la velocidad del agua disminuye, formándose unas planicies conocidas como llanuras aluviales. Este potencial de erosión es muy elevado y permite a los ríos excavar valles y cañones de notable profundidad, como el Gran Cañón del Colorado.

Los lagos son otros importantes depósitos de aguas continentales. Su formación se debe a la acumulación de aguas de escorrentía en una cavidad natural de fondo impermeable, o bien a un ascenso del nivel freático del terreno. En aquellos que son suficientemente grandes, las aguas están sometidas a una circulación: poseen corrientes, olas y mareas.

El agua procedente de la lluvia que se infiltra en un río o un lago en lugar de discurrir por el suelo hasta ellos, puede formar grandes acumulaciones. Si éstas se producen en terrenos porosos, permeables y que permitan además la circulación del agua, el resultado es un acuífero.

Los ríos

Los ríos son corrientes de agua dulce que discurren desde su fuente hacia el mar, un lago u otro río. Pueden poseer un régimen permanente o variar su caudal con las estaciones. Los ríos son los encargados de devolver al mar el agua descargada por las nubes, de modo que el ciclo hidrológico pueda mantenerse.

Al mismo tiempo son unos importantes agentes modeladores del paisaje, dado que su corriente erosiona el terreno por donde pasa y arrastra los sedimentos a otros lugares. Sus aguas son dulces, aunque su composición es muy variable.

Un río parte de varias fuentes, o manantiales, los cuales se diferencian de las primeras en ser surgencias de tipo natural. En ambos casos se forman unos cursos de agua iniciales, de pequeño caudal, denominados arroyos. La unión de varios arroyos da lugar a un curso de mayores proporciones: un torrente. A su vez, la confluencia de varios torrentes forma un río.

El conjunto define una estructura ramificada conocida como red de drenaje. La forma que adoptan las redes de drenaje depende en gran medida de las características geológicas del terreno por donde discurren. La presencia de terrenos blandos –y, por tanto, fácilmente erosionables–, de fallas y, en general, de caminos preferenciales determina el recorrido de las corrientes de agua. Los ríos se nutren también de las lluvias y del deshielo de la nieve y los glaciares.

La superficie de terreno que vierte todas sus aguas de escorrentía en un mismo río, así como en sus arroyos, torrentes y afluentes, se denomina cuenca hidrográfica. Las separaciones de las cuencas hidrográficas suelen consistir en accidentes del terreno, en particular elevaciones –como líneas montañosas–, que condicionan que el agua de escorrentía vaya a parar a una corriente fluvial o a otra. El conjunto de cuencas hidrográficas cuyos ríos desembocan en un mismo mar es una vertiente.

El régimen de un río representa la variación de su caudal a lo largo del año. En las regiones tropicales, donde abundan las precipitaciones, los ríos perviven durante todo el año, sin llegar nunca a secarse. Alcanzan uno o dos máximos anuales, coincidiendo con las épocas de lluvias intensas.

Los ríos formados en las regiones tropicales nunca llegan a secarse gracias a las abundantes lluvias de estas zonas. Así sucede, por ejemplo, con el Iriri, río brasileño que baña el estado de Pará.

En las latitudes medias, donde los cambios de estación son más acusados, los ríos alcanzan su máximo caudal en primavera, durante el periodo de deshielo, y pueden llegar a secarse en verano. En las latitudes altas, con gran presencia de hielo y nieve, los mínimos caudales se dan durante el invierno y los máximos en verano.

Partes de los ríos

Los ríos fluyen siempre hacia las zonas situadas a menor altura, hallándose su destino final al nivel del mar. Basándose en esta característica, su curso se divide en tres zonas: curso alto, medio y bajo.

El curso alto, también conocido como cabecera, abarca las zonas próximas a la fuente del río y discurre por zonas con pendientes importantes. Por tanto, la velocidad del curso de agua es alta y, en consecuencia, también es elevada su capacidad de erosión. El agua degrada el terreno por el que circula, excavando valles abruptos y cañones.

Los cursos medio y bajo corresponden a zonas con pendientes cada vez más suaves. En éstas, el fenómeno de erosión es bastante menos acusado. Lo que gana relevancia en su lugar es la deposición de los sedimentos arrastrados. Cuando el río pierde velocidad, las partículas en suspensión que porta consigo desde su curso alto, llamadas aluviones, se sedimentan, formando una capa en el fondo.

En el curso alto de los ríos se dan algunos accidentes fluviales característicos, como los rápidos y las cataratas. Éstos son consecuencia del paso de los ríos por zonas del terreno donde hay materiales con una gran diferencia de densidades entre ellos y, por tanto, con diferentes resistencias a la erosión.

En la frontera entre Brasil y la Argentina, las cataratas del Iguazú conforman uno de los saltos de agua más espectaculares del planeta.

De este modo uno se desgasta, al mismo tiempo que otro se mantiene inalterado, o casi inalterado, formándose un escalón que la corriente ha de saltar. Las cataratas aparecen también en el curso medio, donde sus dimensiones son mayores debido al mayor caudal de los ríos en esta zona; así sucede, por ejemplo, con las del río Niágara.

En los cursos medio y bajo, la erosión va dejando paso progresivamente a la sedimentación. El perfil del río adopta una forma característica, ancha y con un fondo plano y amplio, fruto de la deposición de los sedimentos. Durante su circulación por los valles, los ríos van erosionando las laderas de los mismos, a la vez que depositan gran cantidad de sedimentos.

El resultado es una planicie que recibe la denominación de llanura aluvial o llanura de inundación, dado que durante las grandes avenidas queda cubierta de agua. Sus terrenos son muy fértiles y, por ello se emplean con fines agrícolas.

Puede ocurrir que un río discurra por una llanura de inundación previamente formada y la erosione. En tal caso, el río excava un canal entre los antiguos sedimentos, encajándose en el terreno y dejando la llanura elevada respecto a él. Esta morfología particular recibe la denominación de terrazas fluviales. En el caso de que la excavación realizada por el río sea suave, se habla de terrazas encajadas, mientras que si es profunda se forman terrazas escalonadas.

Dependiendo de las características del terreno, en el curso medio y bajo los ríos adoptan distintas morfologías. Si fluyen por un canal único, éste puede ser rectilíneo o meandriforme. Si, por el contrario, circulan por una diversidad de canales, éstos serán trenzados o anastosomados. Un canal meandriforme se caracteriza por su trazado sinuoso, plagado de curvas. Estos canales, característicos de zonas con muy baja pendiente, discurren por llanuras aluviales de sedimentos finos.

Los canales trenzados son rectilíneos y se comunican entre sí, formando una red. Están separados unos de otros por acumulaciones de sedimentos de grava o arena conocidas como barras. Los canales anastosomados también están conectados entre sí, pero su trazado es muy sinuoso. Al igual que los meandros, aparecen en zonas casi llanas. La separación entre ellos viene dada por una serie de diques naturales, de mayor altura que las barras.

La forma que adoptan los ríos a la hora de desembocar en el mar depende no sólo de las características del propio río, sino también de las corrientes marinas y las mareas. Las morfologías más características son los estuarios y los deltas.

Los estuarios poseen forma de embudo y se dan en puntos donde existen corrientes de penetración, que arrastran los sedimentos hacia el interior marino, o donde la costa tiene una pendiente acusada. En ellos la sedimentación de los materiales que lleva el río no llega a aflorar a la superficie, quedando sumergida por completo.

Fotografía aérea del estuario del Paraná, en las proximidades de Buenos Aires. En los estuarios, el material sedimentado que arrastra el río no aflora a la superficie.

En los deltas, por su parte, se producen grandes acumulaciones de sedimentos, los cuales forman un entramado de islotes que dan a la desembocadura una característica forma ramificada (v. figura 4). Los ríos Ganges, Mississippi y Nilo presentan amplias desembocaduras en forma de deltas.

Dibujo esquemático de un delta y fotografía tomada por satélite del delta del río Nilo.

Dibujo esquemático de un delta y fotografía tomada por satélite del delta del río Nilo.

La erosión fluvial

Los parámetros que condicionan la labor de un río como agente modelador del terreno son la carga, la capacidad y la competencia, los cuales dependen a su vez de la velocidad y el caudal del curso de agua. La carga es la cantidad de sustancias que porta consigo un río. Su medición se realiza en un periodo de tiempo y un tramo del curso determinados.

Esta magnitud se divide en carga de fondo, referida a las partículas pesadas arrastradas por el fondo del cauce; carga en suspensión, consistente sobre todo en arcillas, y carga en disolución, que abarca a los materiales disueltos. La capacidad de carga es un valor teórico. Representa la capacidad máxima de carga que un río podría alcanzar. Finalmente, la competencia es el tamaño máximo de las partículas que el río es capaz de separar del fondo de su cauce.

La relación entre los valores de carga y capacidad de carga da lugar a tres situaciones distintas, correspondientes a los tres pasos del proceso de deformación del paisaje. Cuando el valor de la carga es inferior al de la capacidad, la corriente aún puede incorporar nuevos materiales, tomados del fondo y las riberas. Es en este caso cuando tiene lugar la acción erosiva: el río separa fragmentos del terreno y los arrastra consigo.

Si la carga es igual a la capacidad, se produce una situación de equilibrio; el río ha alcanzado su límite, ya no puede portar más materiales, pero tampoco existen nuevos aportes por parte del terreno. En tal situación lo que impera es el transporte de los sedimentos curso abajo.

Por último, el valor de la carga puede llegar a superar al de la capacidad, es decir, la cantidad de sedimentos presentes en el río supera a la que éste es capaz de transportar. En consecuencia, el río se libera de estos sedimentos. Tiene lugar así la sedimentación. Los tres casos descritos se corresponden con las distintas zonas del trazado de los ríos: curso alto (erosión), curso medio (transporte) y curso bajo (sedimentación).

Los lagos

Un lago es una masa de agua situada en una región continental, rodeada de tierra y que ocupa una zona deprimida del terreno. Su origen se encuentra en la acumulación de agua de escorrentía en una depresión de fondo impermeable, o bien en un ascenso del nivel freático por encima del suelo.

La denominación general de los lagos engloba desde grandes masas de agua, como el lago Superior, en Norteamérica, hasta pequeñas lagunas que pueden incluso llegar a desaparecer durante los meses cálidos. En cualquier caso, los lagos se caracterizan por poseer una breve existencia cuando se mide el tiempo en términos geológicos. La actividad sísmica, los cambios climáticos o, entre otras posibilidades, la colmatación del lago pueden conducir a su total desaparición.

Un lago es una superficie de agua rodeada de tierra y situada en el interior de un continente. En la imagen, brumas sobre el lago Superior, masa hídrica compartida por Canadá y los Estados Unidos.

Al igual que los océanos, mares y ríos, los lagos cumplen importantes funciones. Ejercen el papel de reguladores de la temperatura atmosférica –aunque en una medida mucho menor que los océanos–, sirven como importantes reservas de agua dulce y constituyen el ecosistema de vida de numerosos organismos.

Tipos de lagos

Los aspectos que se pueden tener en cuenta a la hora de clasificar los lagos son múltiples y diversos. El primero de ellos es la profundidad, basándose en la cual se diferencia entre lagos propiamente dichos, los cuales son profundos, y lagunas, de tipo superficial.

Según su origen, los lagos pueden haber sido se causados por procesos geológicos de la corteza terrestre, en cuyo caso se denominan tectónicos; por volcanes, los llamados volcánicos; por el aporte de ríos, los fluviales; por el viento, los eólicos (como algunos oasis del desierto del Sahara); por la erosión, los erosivos (por ejemplo, los debidos al desplazamiento de glaciares), o por el impacto de meteoritos. De todos los citados, los más habituales son los lagos erosivos y los volcánicos.

Lago del cráter de Askja, en Islandia. Los llamados lagos volcánicos son aquellos que se forman sobre la superficie de un volcán.

Muchos de los lagos tectónicos tuvieron su origen durante las glaciaciones que cubrieron de hielo buena parte de nuestro planeta. Se formaron entonces glaciares, grandes lenguas de hielo que progresaron a través de Norteamérica, Europa y Asia. Su parte inferior arañaba el terreno y arrancaba a su paso grandes cantidades de materiales que luego eran arrastrados por el hielo.

Las cavidades excavadas de este modo son las ocupadas por gran número de los lagos existentes hoy en día. Por otro lado, los lagos volcánicos llenan los cráteres de volcanes extintos. En los casos en que los volcanes estallaron durante sus erupciones, o bien se hundieron, los grandes pozos resultantes, conocidos como calderas, también pudieron llenarse de agua.

De forma más general y sencilla, existe una clasificación que separa los lagos en sólo dos grupos: grandes y pequeños. Los lagos grandes, cuyo origen es tectónico, comparten ciertas características con los océanos, pudiendo poseer oleaje y mareas. Entre estas superficies lacustres de considerables dimensiones se hallan los principales lagos del mundo, una representación de los cuales se recoge en la figura 7. Los lagos pequeños, por su parte, se forman por estancamiento de aguas y poseen una rápida evolución, creciendo o incluso desapareciendo en escaso tiempo.

Representación morfológica de los principales lagos del mundo.

El clima posee una gran influencia en las características de los lagos. Entre otros efectos, controla los aportes de agua mediante precipitación y escorrentía, así como las pérdidas por evaporación; también produce cambios en la temperatura del agua, de lo cual depende la aparición de corrientes en el seno del lago.

El agua de los lagos

Al igual que ocurre en los océanos y ríos, el agua de los lagos no es pura. Contiene una gran variedad de sustancias disueltas y en suspensión. Basándose en el contenido de sales de sus aguas, los lagos se dividen en salados, con un alto contenido salino; salobres, con un contenido medio de sales, y dulces, con escaso contenido salino, inferior al 5 %.

El lago Leman, entre Suiza y Francia, constituye un caso extremo de lago de agua dulce, dado que su contenido salino no alcanza los 0,18 gramos de sales por kilogramo de agua. En el extremo opuesto, el Gran Lago Salado, en Utah, Estados Unidos, cuenta con una salinidad seis veces superior a la del agua marina. Las sustancias que más abundan en la composición de los lagos salados son los cloruros y los sulfuros.

El lago Leman, entre Suiza y Francia es la extensión lacustre de menor contenido salino del mundo. En el polo opuesto se sitúa el Gran Lago Salado de Utah (foto aérea), cuya salinidad es seis veces mayor que la del agua marina.

El lago Leman, entre Suiza y Francia es la extensión lacustre de menor contenido salino del mundo. En el polo opuesto se sitúa el Gran Lago Salado de Utah (foto aérea), cuya salinidad es seis veces mayor que la del agua marina.

Se puede realizar otra clasificación de los lagos, en esta ocasión atendiendo a su contenido de oxígeno disuelto y de nutrientes, en especial nitratos y fosfatos. Ambos valores condicionan la presencia de organismos en sus aguas. Los lagos oligotróficos son los que cuentan con aguas muy oxigenadas, al mismo tiempo que su contenido en nutrientes es escaso. Los eutróficos poseen aguas con bajo nivel de oxígeno. Por último, los lagos distróficos son los que no cuentan con oxígeno disuelto.

La temperatura de los lagos no suele ser constante, sino que decrece con la profundidad. El estrato superior, más cálido, se conoce como epilimnion; el intermedio, como metalimnion, y el más profundo y frío, como hipolimnion. Estas diferencias térmicas se traducen en cambios en la densidad –menor cuanto mayor sea la temperatura–, que provocan a su vez desplazamientos del agua. El agua fría y más densa se hunde y obliga a moverse a la cálida y menos densa. En otras palabras, los lagos poseen corrientes.

En el fondo de los lagos se produce una importante sedimentación de los materiales que llegan a ellos. Tales sedimentos pueden ser detríticos, cuando están constituidos por arena, limo o arcilla; químicos, si son carbonatos y sales; bioquímicos, en el caso de que sean el resultado de la actividad fisiológica de los seres vivos, y orgánicos.

Las aguas subterráneas

No toda el agua de la lluvia va a parar a los ríos y los lagos. Al margen de la que se evapora y la que es consumida por los seres vivos, una parte importante penetra en el terreno mediante el proceso de infiltración. Si dicho terreno es poroso, permeable y capaz de almacenar agua, y permite además que ésta circule, el resultado es un acuífero o acumulación subterránea de agua.

De abajo hacia arriba, un acuífero consta de tres partes. En primer lugar está el fondo o límite inferior, constituido por un estrato rocoso impermeable, que impide que el agua pueda continuar descendiendo. A continuación se encuentra la zona saturada de agua, o acuífero propiamente dicho, cuyo límite superior se denomina nivel freático. El tramo que resta, desde el nivel freático hasta la superficie del terreno, es la zona vadosa, por donde circula el agua de infiltración en su camino de descenso.

Una vez que el agua ha alcanzado el acuífero no permanece estática, sino que se desplaza por gravedad hacia algún punto por donde encuentra salida. No obstante, este desplazamiento es muy lento, mucho más que el del agua de escorrentía y de los ríos. El periodo de permanencia del agua en un acuífero puede ser de cientos de años.

Dependiendo de los tipos de estratos existentes en el terreno, así como de su disposición, los acuíferos se pueden dividir en dos tipos: libres y confinados. Los acuíferos libres, o freáticos, son aquéllos en los que no existe un estrato impermeable del terreno que marque el límite superior del acuífero. De este modo, el nivel freático es libre de ascender y descender a medida que se produzcan aportes o pérdidas de agua. Como el acuífero no se ve comprimido por ningún límite superior geológico, la presión en el nivel freático coincide con la atmosférica.

Ocurre lo contrario en los acuíferos confinados, también conocidos como acuíferos a presión. En este caso sí existe un estrato geológico impermeable que limita el ascenso del nivel freático. El agua ocupa todo el espacio del cual dispone y, al hallarse comprimida, su presión es superior a la atmosférica.

Se llama nivel piezométrico de un acuífero al lugar geométrico de los puntos cuya presión coincide con la atmosférica. En los acuíferos libres, el nivel piezométrico coincide con el freático. En los acuíferos confinados no ocurre así, sino que, dado que el agua se halla comprimida, el nivel piezométrico está por encima del acuífero.

Esto permite que, si se excava un pozo hasta que penetre en un acuífero confinado, el agua ascienda por él. Dependiendo de cuál sea la presión a la que se encuentre, el agua puede subir por el pozo hasta llegar a la superficie, en cuyo caso se habla de un pozo surgente, o bien asciende pero sin alcanzar el nivel del suelo, obteniéndose un pozo artesiano. Un esquema de este último se ilustra en la figura 9.

Esquema de un pozo artesiano.

Aunque el terreno a través del cual se infiltra el agua esté formado por rocas porosas, no todas permiten la formación de un acuífero. Si la permeabilidad de las rocas es baja o si poseen poros pero éstos no se hallan adecuadamente comunicados –por lo que no permiten la libre circulación del agua–, el resultado se denomina acuicluido, y su explotación no suele ser viable. Los materiales que propician la formación de acuicluidos son del tipo de la piedra pómez y también ciertas arcillas.

Otra situación que se puede presentar es que un terreno sea capaz de almacenar agua pero luego la libere de forma muy lenta. En este caso, lo que se forma es un acuitardo, que suele aparecer, por ejemplo, en terrenos de arcillas duras. La última posibilidad es la de un terreno incapaz tanto de almacenar agua como de permitir su circulación, lo que se conoce como un acuífugo.

Lo expuesto basta para apreciar la diversidad de circunstancias con las que el agua debe enfrentarse una vez que se infiltra en el terreno. Las muy diferentes características geológicas del suelo, la profundidad a la que se encuentran los acuíferos y la distancia existente entre las zonas por donde penetra el agua y los puntos por donde finalmente sale del acuífero condicionan el tiempo de permanencia del agua en el subsuelo, el cual por término medio es muy largo, de varios años.

Cuando la circulación del agua tiene lugar por niveles profundos del terreno ésta se calienta, adquiriendo la temperatura de los materiales con los que entra en contacto. Si con posterioridad el agua asciende y gana la superficie con gran velocidad, sin tiempo para liberar por el camino el calor ganado, el resultado es una surgencia de aguas termales.

Río subterráneo y grupo de estalactitas de las grutas eslovenas de Postojna. El agua subterránea erosiona los terrenos por donde pasa, modelando en ocasiones espectaculares formas geológicas en los suelos y los techos de cuevas ocultas en el interior de la tierra.

Río subterráneo y grupo de estalactitas de las grutas eslovenas de Postojna. El agua subterránea erosiona los terrenos por donde pasa, modelando en ocasiones espectaculares formas geológicas en los suelos y los techos de cuevas ocultas en el interior de la tierra.

Al igual que los ríos y los glaciares son modeladores del paisaje mediante la erosión, las aguas subterráneas también transforman el terreno a través del que circulan. El agua descompone y disuelve algunos de los materiales con los que se encuentra. Esta acción es especialmente notable en los terrenos calizos, donde la capacidad de disolución del líquido da lugar a cavernas, algunas de ellas de enormes dimensiones. En el suelo y el techo de estas cavernas se forman, respectivamente, estalagmitas y estalactitas, depósitos de forma vertical y alargada del carbonato cálcico disuelto por el agua.

La ciencia dedicada al estudio de las aguas subterráneas, y en particular de los acuíferos, es la hidrogeología. Su ámbito de investigación se encuentra a medio camino entre la geología y la hidrología. Una de sus mayores preocupaciones es la conservación y explotación racional de los recursos hidrológicos subterráneos.

Explotación de acuíferos

Una parte importante del agua que consume el hombre proviene de los acuíferos. En el caso de que dicho consumo no se realice de modo controlado se puede llegar a la situación de que el agua que se retira del acuífero sea más que la se repone por medios naturales. En consecuencia, el nivel freático desciende y la reserva de agua disminuye, a la vez que su extracción se hace cada vez más costosa.

En tal situación se dice que el acuífero está siendo sobreexplotado. Dado que tanto la recarga como la circulación de agua en los acuíferos tiene lugar de forma muy lenta, su sobreexplotación puede significar el agotamiento de este recurso natural.

Otra situación de gran peligro para los acuíferos es la entrada en ellos de agua salada. Cuando los acuíferos se encuentran en las proximidades del mar o del océano, y si su nivel freático ha descendido demasiado, el agua marina penetra en ellos. Dado que el agua salada posee una mayor densidad que la dulce, le resulta fácil desalojar a la que todavía queda en el acuífero. Así, éste queda totalmente ocupado por agua salada y se convierte en inútil para el consumo humano.

No sólo el agua marina puede contaminar los acuíferos. También pueden llegar hasta ellos sustancias líquidas muy nocivas vertidas por las industrias. El agua, muy contaminante, que se filtra a través de los vertederos de residuos urbanos e industriales, las fugas procedentes de las redes de alcantarillado, los restos de fertilizantes y pesticidas agrícolas y los detergentes son algunos de los factores más perjudiciales.

El agua filtrada a través de los vertederos de residuos urbanos y desechos industriales supone un serio peligro de contaminación de los acuíferos.

Se dice que la contaminación de un acuífero es directa cuando las sustancias contaminantes llegan a él de modo directo, sin que exista una dilución previa. Es indirecta cuando son las aguas de recarga del propio acuífero las que arrastran los contaminantes, caso en el que sí hay una dilución previa. La gran fragilidad de estos almacenes naturales de agua potable, así como su trascendencia para las actividades humanas, obliga a una protección de los mismos y a que su explotación se realice de forma racional.