CONOCIMIENTO DE LOS ACUÍFEROS

Misión del OIEAContribuir al Desarrollo Sostenible de los EstadosMiembros a través del uso pacifico de laTecnología NuclearSeguridad(Safety)Salvaguardias(Safeguards)Tecnología(Technology)Organismo Internacional de Energía Atómica - OIEA1/16/2011 TC-LAS 5

TC: Estrategias y Objetivo•Objetivo estratégico:“La cooperación técnica con los PaísesMiembros deberá promover de maneracreciente un impacto socio-económicotangible que contribuya directamente ala solucion de las prioridades dedesarrollo de cada país, de manerasostenible."1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 6

MANEJO SOSTENIBLE DERECURSOS HIDRICOSSUBTERRANEOS ENAMERICA LATINAProyecto OIEA RLA/8/0312001 - 20041/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 7

Por que agua subterránea?1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 8

• Cuando em América Latina se habla derecursos hídricos, en general se piensaapenas en agua superficial (ríos, lagos,embalses, etc.)• La legislación y los sistemas de gestión derecursos hídricos se desarrollanpreferencialmente con una visión de aguassuperficiales, no apropiada para aguassubterráneas.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 9

• Las leyes de agua en vigor en los paísesy mismo las propuestas que se estánelaborando para su actualización, sibien incluyen el tema de aguassubterráneas, en general lo hacen demanera muy superficial y no establecenlas bases que permitan su gestiónapropiada.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 10

• El conocimiento de los aspectosparticulares del agua subterráneacuando comparada con la superficial, ylos motivos para no descuidar alrecurso, mismo en locales dondetodavía hay suficiente agua superficial,son en general mal conocidos por lasautoridades y los tomadores dedecisión.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 11

• El agua subterránea debe serconsiderada un recurso estratégico, aser usado cuando exista crisis de aguasuperficial y como reserva para futurasgeneraciones.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 12

• Debemos usarla de manera racional para queno se agote y celar por la preservación de sucalidad, pues una vez contaminada, elproceso es prácticamente irreversible.• Por ese motivo, sus políticas de gestióndeben ser preventivas y no correctivas ya queéstas últimas son extremamente caras y dedudosa eficacia.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 13

PAISES PARTICIPANTESy número de acuíferos estudiados• Costa Rica 1• Colombia 4• Ecuador 1• Perú 1• Perú + Ecuador 1• Chile 1• Uruguay 11/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 14

GESTIÓN SOSTENIBLE DELAGUA SUBTERRÁNEANo podemos manejaradecuadamente algo queno conocemos bien1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 15

QUE SIGNIFICA CONOCER UNACUÍFERO?Es necesario tener un conocimientomínimo sobre sus• Características físicas• Características químicas• Dinámica1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 16

DIFICULTADES• Informaciones puntuales. En general seinterpola o se generaliza a partir de pocospuntos conocidos.• Metodología cara, especialmente laperforación exploratoria• Los acuíferos son en general sistemasheterogéneos, complejos, segmentados, yfrecuentemente multicapas, que pueden estarinterconectadas o no.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 17

DINÁMICA DEL ACUÍFERO• Balance hídrico• Zonas de recarga• Zonas de descarga• Direcciones de flujo• Velocidades• Interconexiones con ríos y lagos(reversible?)1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 18

TÉCNICAS ISOTÓPICAS YNUCLEARES• Técnicas modernas que complementan a lastécnicas convencionales de hidrogeología,aportando informaciones imprescindibles parala caracterización de los acuíferos, nodisponibles por otros métodos.• Son la espina dorsal del apoyo del OIEA alproyecto.• No substituyen a las técnicas convencionales.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 19

HERRAMIENTASEl proyecto utiliza todas las medotodologiasposibles para el estudio de los acuíferos.• Geología• Geofísica• Estatigrafía• Hidrogeoquímica• Técnicas isotópicasRequiere tambien informaciones de hidrologíasuperficial y de meteorología.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 20

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HERRAMIENTAS ISOTÓPICAS• La composición isotópica de las moléculas de agua(deuterio/hidrógeno y oxígeno-18/oxígeno-16) escomo una impresión digital de su historia previa.• Es alterada en cada proceso de evaporación ocondensación.• Aguas recargadas a diferentes altitudes, aguas deríos y lagos, etc., tienen generalmente diferentecomposición isotópica. Eso permite identificar elorigen del agua en el subsuelo y cuantificar laproporción de mezclas.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 22

ISÓTOPOS RADIOACTIVOSNATURALES• La humedad atmosférica contiene tritio (hidrógenoradioactivo) y carbono-14, producidos por los rayoscósmicos en las capas más altas de la atmósfera.• Hay un estado de equilibrio atmosférico por intercambiodinámico.• El agua de lluvia contiene tritio incorporado entre losátomos de hidrógeno de las moléculas de agua y CO 2disuelto que contiene cierta concentración de carbono-14.• Cuando el agua de lluvia se infiltra, cesa el intercambio y laconcentración de los isótopos radioactivos en el aguadecrece con el tiempo por desintegración, con tasaperfectamente conocida.• Se utilizan para determinar la “edad” del agua subterránea.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 23

Origen de los contaminantesLos más comunes en aguas subterráneas:NitratosSulfatosCloruros1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 24

Técnicas isotópicas para contaminantes• La composición isotópica de lasmoléculas de estos contaminantesdependen de los procesos que lesdieron origen1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 25

NITRATOS• Isótopos: N-14 y N-15O-16 y O18Fuentes más comunes:Aguas negrasFertilizantes agrícolas1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 26

SULFATOS• Isótopos: S-32/S-34O-16/O-18Fuentes más comunes:• Disolución de Yeso o anhidrita• Sulfatos secundarios formados por oxidación depiritas• Fertilizantes• precipitación1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 27

Cloruros (Salinización)O-18 (0/00)• Se usa O-18 delagua subterráneay su correlacióncon laconcentración declorurosIntrusión salinaDisoluciónConc. cloruros1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 28

QUE TENEMOS HASTA AQUÍ?• Datos e informaciones independientes yaislados, que son como las piezas de unrompecabezas o las “pistas” en una historiade detecives.• Estas informaciones hay que procesarlassistemáticamente, levantando hipótesis decomo funciona el acuífero y verificando sitodas los datos disponibles son compatiblescon las hipótesis formuladas.• Es, de hecho, un trabajo de “detective”.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 29

MODELO CONCEPTUAL DEL ACUÍFERO• El resultado de la sistematización einterpretación de los datos disponibles es elmodelo conceptual (cualitativo) del acuífero.• Es en esta etapa que se sabe si lainformación obtenida permite validar elmodelo postulado.• Frecuentemente se requiere complementar oconfirmar información.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 30

ELABORACIÓN DE UNMODELO MATEMÁTICO• El modelo matemático del acuífero es laherramienta cuantitativa que permitepredecir las alteraciones que ocurriránen el sistema por diferentes procesosde explotación.• Nos informa cual será la respuestatemporal y espacial del acuífero frente adiferentes escenarios de extracción1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 31

MODELO MATEMATICO• El modelo matemático es unaherramienta de gestión para eladministrador del recurso.• Permite otorgar o negar permisos deexplotación con base científica.• Es un instrumento dinámico que precisaser realimentado periódicamente coninformaciones reales sobre el acuífero(monitoreos periódicos)1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 32

SUSTENTABILIDAD• La sustentabilidad de un acuífero debeser conseguida en términos de cantidady calidad.• Si se extrae sistemáticamente más aguaque la recarga promedio, bajan losniveles de agua, encarece suexplotación y eventualmente se puedeagotar el recurso.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 33

ESTUDIOS DEVULNERABILIDAD• Indican la probabilidad de que uncontaminante alcance al acuífero desdela superficie.• Revelan cuales son las áreas massensibles a procesos contaminantes.• Son subsidio importante para elordenamiento territorial y la protecciónde áreas críticas.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 34

Zona de recargaAcuífero libreAcuífero confinado1/16/2011 Adaptado de UNESCO/IMFIA 35

ESTUDIOS DEVULNERABILIDAD• Indican la probabilidad de que uncontaminante alcance al acuífero desdela superficie.• Revelan cuales son las áreas massensibles a procesos contaminantes.• Son subsidio importante para elordenamiento territorial y la protecciónde áreas críticas.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 36

PLAN DE GESTIÓN• Con la ayuda del modelo matemático ydel mapa de vulnerabilidad es posibleelaborar un plan de gestión sosteniblepara el acuífero.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 37

PLAN DE GESTIÓN• El plan de gestión tiene que sernegociado entre los actores(administradores del recurso, usuarios)• Es importante que el plan sea viable,aunque imperfecto en su primeraversión. A medida que las condicioneslo permiten, se lo irá mejorando1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 38

PLAN DE GESTIÓN• El plan de gestión debe estar apoyado poruna normativa con fuerza legal queestablezca medidas punitivas cuando nocumplida.• Para que el plan sea efectivo es necesariocontar con una estructura institucional, manode obra capacitada y apoyo logístico para lasactividades de fiscalización y monitoreoperiódico.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 39

PLAN DE GESTIÓN• Los resultados de la fiscalización y delmonitoreo deben ser incorporados almodelo matemático para mejorarlo yactualizarlo.• Es un proceso continuo.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 40

CONOCIMIENTO DEL ACUÍFERO• El conocimiento del acuífero es una etapaprevia e imprescindible para la elaboración deun plan de manejo.• Es una tarea multidisciplinaria y pluriinstitucionalque requiere sintonía ycolaboración entre los equipos.• La estructura institucional debe ser adecuadapara la ejecución de los estudios de losacuíferos.• Los recursos financieros y el apoyo logísticotienen que estar disponibles.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 41

CONOCIMIENTO DELACUÍFERO• Es un proceso continuo, pues cadanuevo pozo perforado contribuye conmás informaciones sobre el acuífero,que deben ser incorporadas deinmediato al modelo.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 42

Resumiendo, las etapas delmanejo sostenible son:El proyecto del OIEAcubre las actividadeshasta el modelomatemáticoLas actividadesa partir delplano de gestiónson responsabilidadde los paísesEl OIEA no participade esta etapaConocimiento del acuíferoModelos conceptual y matemáticoPlanos de gestión sustentableImplementación de los planosProcesos de fiscalizaciónMonitoreo periódico (cantidad y calidad) del acuífero1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 43

• El proyecto del OIEA enfocaacuíferos individuales en suabordaje.• La metodología utilizada paraconocer el sistema, esprácticamente la misma paracualquier acuífero.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 44

• Así, este proyecto debe ser consideradocomo un estudio piloto para latransferencia de tecnología que asociadiferentes herramientas, incluyendo lasisotópicas y nucleares (razón deexistencia del apoyo del OIEA), a lospaíses.• Una vez incorporada la metodología enel país, ésta puede ser replicada enotros acuíferos, prácticamente sinapoyo adicional del OIEA.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 45

• Este abordaje permite elaborar algobierno medidas de gestión sosteniblepara el acuífero estudiado en esteproyecto.• La metodología de gestión así elaboradapuede ser replicada en otros acuíferos.• La experiencia ganada podrá ser usadapara elaborar una metodología detrabajo y una normativa, de alcancenacional.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 46

• A diferencia de otras tentativasanteriores de regular la normativa pararecursos hídricos (subterráneos) a nivelnacional, que no prosperaron por lacomplejidad del tema y la falta deconocimientos específicos, esteproyecto va de lo específico a logeneral, mejorando las chances deéxito.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 47

• Así, este proyecto debe ser consideradocomo un mecanismo que muestra:• a las autoridades la viabilidad de la gestiónsostenible de los recursos hídricos en supaís, y• a los técnicos, las ventajas asociadas a laincorporación de las técnicas isotópicas ynucleares como valor agregado a lastécnicas convencionales de hidrogeología.1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 48

Todo este proceso necesitaestar apoyado por unalegislación apropiada, unainfraestructura institucionaladecuada, mano de obracapacitada y en cantidadsuficiente y disponer de losrecursos financierosnecesarios1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 49

Muchas gracias1/16/2011 OIEA - Naciones Unidas 50