¿Qué es la Hidrogeología? | El geólogo y la hidrogeología

¿Qué es la hidrogeología?

La hidrogeología o hidrología subterránea es, según Mijailov, la ciencia que estudia el origen y la formación de las aguas subterráneas, sus formas de yacimiento, difusión, movimiento, régimen y reservas, interacción con los suelos y rocas, su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades (físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas); así como las condiciones que determinan las medidas de su aprovechamiento, regulación  y evacuación. Es, por tanto, una de las ramas más complejas de la geología. Basta ver el índice del libro Hidrología subterránea de E. Custodio y M. R. Llamas, obra cumbre de la hidrogeología en castellano, publicado en 1975 y plenamente vigente en la actualidad, para confirmar su complejidad.

Históricamente la utilización del agua subterránea está ligada a la evolución de las sociedades en los albores de la humanidad, ya que se necesitaban dotes de observación e interpretación de la naturaleza para encontrar agua con la que sobrevivir. La combinación de necesidad de disponer de fácil acceso al agua subterránea y el in- genio humano le llevó a captar manantiales y desarrollar métodos de construcción     de pozos y galerías. En Persia aparecieron los qanats —un tipo de galerías o minas de agua— en el 1000 a. C.; con la ruta de la Seda esta técnica llegó hasta China. Por otra parte, los celtas y los griegos utilizaban determinados manantiales como lugares sagra- dos pero fueron los romanos quienes desarrollaron las técnicas de captación de aguas  y creación de infraestructuras (acueductos, embalses) que, a su vez mejoraron los árabes. Sin embargo, no es hasta 1836 cuando se establece la hidrogeología moderna como ciencia, con la publicación por parte del francés Henry Darcy del libro Les fontaines publiques de la ville de Dijon donde establecía la ley matemática —Ley de Darcy— que rige el flujo subterráneo y supone la piedra angular de esta ciencia.

Pero ¿qué es un hidrogeólogo? No existe una titulación universitaria como tal. Se estudia hidrogeología en algunas carreras universitarias como, entre otras, Ciencias Geológicas, Ingeniería de Minas o Ingeniería Forestal. Pero también hay muchos profesionales que, por experiencia en su trabajo, se autodenominan hidrogeólogos. Así podemos encontrar hidrogeólogos con las más diversas titulaciones medias y superiores: geólogos, ingenieros de minas, ingenieros forestales, ingenieros industriales, ingenieros geólogos, químicos, farmacéuticos, licenciados en Ciencias Ambientales, geógrafos, físicos, ingenieros técnicos de minas, de obras públicas o biólogos, entre otros. No es difícil comprender el motivo: cada una de las titulaciones estudia alguno de los aspectos científicos que conforman un todo que es la hidrogeología; así, los biólogos están más relacionados con el estudio del suelo y de la contaminación   por microorganismos, los farmacéuticos con los análisis de agua y sus metodologías   de determinación o los físicos con la aplicación de la geofísica a la hidrogeología. Así, un hidrogeólogo debe manejar conocimientos de geología estructural, estratigrafía, fotogeología, cartografía geológica, pero también de climatología, hidrografía, química analítica e isotópica, hidráulica, matemáticas avanzadas, métodos de perforación y de construcción, economía, legislación, etc. El hidrogeólogo es un auténtico hombre-orquesta de la geología.

También influye el conocimiento específico del medio litológico. La hidrogeología en rocas inconsolidadas, karstificadas o fracturadas se puede estudiar con metodologías específicas y herramientas desarrolladas para cada una de ellas.

No obstante, obtener una titulación propia como experto en hidrogeología se consigue en la actualidad en el curso de especialización que imparte en Barcelona la Fundación Centro Internacional de Hidrología Subterránea, Curso Internacional de Hidrología subterránea, conocido coloquialmente como “el Custodio” en referencia a uno de sus principales profesores, y director durante décadas el eminente científico, doctor Emilio Custodio Gimena. Dicho curso, asociado con la Universitat Politécnica de Catalunya, lleva 43 ediciones y desde hace ocho años también se puede realizar on-line, en colaboración con diversos centros geográficos de apoyo, como, por ejemplo, la Universidad Complutense de Madrid.

Anteriormente existían otros cursos de especialización de gran tradición, como el Máster en Hidrología Subterránea impartido por el ITGE-ETSIIM o el Curso de especialización en Hidrogeología “Noel Llopis”, impartido en la Universidad  Complutense desde 1967 a 2001, y que alcanzó 35 ediciones y formó a 752 hidrogeólogos de diversas nacionalidades, quedando bruscamente interrumpido con la muerte de su director, su alma mater y motor del mismo, el doctor José Ramón Peláez.

Por último, mencionar que el ICOG en su titulación profesional recoge la posibilidad de obtener el título de Geólogo Profesional especialidad en Hidrogeología, con una experiencia probada de cinco años.

El trabajo que realiza

Heterogeneidad es la palabra que define el trabajo del hidrogeólogo. Se podría diagnosticar como alguien que sufre de trastorno de identidad disociativo o más corrientemente, personalidad múltiple. Las principales personalidades desarrolladas son las relacionadas con el medio ambiente, los estudios de carácter regional, la exploración, geotecnia, planificación, patrimonio o investigación, entre otras.

El hidrogeólogo encuentra su nicho laboral en la administración pública y en la empresa privada. En el primer caso el hidrogeólogo suele localizarse en la administración hidráulica —estatal o autonómica— así como en organismos autónomos como el IGME, aunque también en la universidad. En la empresa privada forma parte de la plantilla de grandes empresas consultoras, o bien puede trabajar en pequeñas consultoras o como profesional autónomo, atendiendo a la elaboración de informes y estudios locales.

El hidrogeólogo, el medio ambiente y la protección del recurso

El hidrogeólogo ambiental estudia las posibles afecciones a las aguas subterráneas por parte de la actividad antrópica. Evalúa los contaminantes de carácter puntual o difuso que pueden verterse directa o indirectamente sobre el acuífero, de manera controlada o incontrolada. Pero también contempla el impacto que pueden tener las diversas actividades antrópicas, como obras civiles, explotaciones mineras, etc.

Por ello la labor del hidrogeólogo pasa por realizar los estudios hidrogeológicos orientados a establecer si existe o no afección y la manera de corregir o mitigar sus efectos. Generalmente son trabajos solicitados por la Administración por lo que los clientes son empresas y particulares que los precisan para iniciar o continuar su actividad. Según el RD 606/2003 Reglamento del Dominio Público Hidráulico (RDPH), en su artículo 257 la Autoridad Hidráulica exige un estudio hidrogeológico previo para evitar que sustancias peligrosas o acciones puedan afectar al acuífero, para autorizar su depósito o eliminar las sustancias peligrosas. Estos estudios deben estar suscritos por un técnico competente, el hidrogeólogo. A su vez, el Organismo de Cuenca podrá solicitar informe al Instituto Geológico y Minero de España. Así se tienen las dos caras de la moneda a nivel laboral: el hidrogeólogo consultor, que trabaja para el sector privado y el hidrogeólogo de la Administración, que debe priorizar la protección de los acuíferos. Es posible que no exista siempre una sintonía entre ambos.

Se elaboran informes hidrogeológicos sobre los vertidos procedentes de instalaciones ganaderas, depuradoras, industrias de todo tipo (alimentarias, químicas, etc.), o vertederos, entre otros. Pero ¿qué debe contemplar uno de estos estudios? Según el artículo 258 del RD 606/2003, debe contener un mínimo de características hidrogeológicas de zonas afectadas, poder depurador del suelo y subsuelo, riesgo de contaminación y alteración de aguas subterráneas y si es una solución adecuada para el medio ambiente.

Pero en muchas ocasiones estos informes tratan de justificar, mediante una metodología más o menos adecuada, la inocuidad del vertido. No obstante, en la Administración es frecuente recibir informes incompletos que son rechazados con el consiguiente gasto para el particular por lo que es recomendable emplear a hidrogeólogos profesionales y experimentados que elaboren informes adecuados (figura 1).

La Directiva Europea Marco del Agua, elaborada por la Unión Europea en el año 2000 y su transposición a la legislación española suponen un gran impulso laboral para los hidrogeólogos, ya que además de la necesidad de caracterización de las masas de  agua subterránea y la protección de ecosistemas relacionados con las mismas, contempla la obligatoriedad de elaborar perímetros de protección para captaciones que suministran agua de origen subterráneo a más de 50 habitantes. Este último aspecto  es importante en el Estado español ya que según el Libro Blanco del Agua Subterránea de 1995 la población que emplea agua subterránea para el abastecimiento se cifra en 12.000.000 de habitantes, aunque si consideramos los núcleos urbanos, un 70 por ciento de términos municipales inferiores a 20.000 habitantes se abastecen de agua subterránea.

El hidrogeólogo es el profesional más adecuado, si no el único, para llevarlo a cabo. Los perímetros de protección en cantidad y calidad de las aguas subterráneas son figuras no normalizadas que contemplan la protección y la restricción de actividades en una superficie en la que se moviliza el agua subterránea que se extrae por una captación. Se emplean criterios de delimitación hidrogeológicos y físicos (radio de influencia de la propia captación o tiempo de tránsito de un potencial contaminante hasta la captación). Para evitar restricciones innecesarias, los técnicos suelen zonificar los perímetros en zonas de restricción absoluta, máxima y moderada, variando en las mismas el tipo de actividad restringida. También se elaboran perímetros para captaciones de aguas minerales naturales y balnearios para proteger al recurso hídrico.

Otra actividad relacionada con el medio ambiente es la estimación de la vulnerabilidad de los acuíferos mediante la utilización de métodos hidrogeológicos, estadísticos, matemáticos o paramétricos, siendo éstos los más utilizados por su relativa sencillez. Con los métodos paramétricos se obtienen índices numéricos y se estiman tanto la vulnerabilidad asociada al acuífero —vulnerabilidad intrínseca— como la condicionada por el tipo de contaminante —vulnerabilidad específica—. Con estos índices se realizan mapas, recogiendo los intervalos en que la vulnerabilidad es muy baja, baja, moderada, alta o muy alta, con el fin de orientar al gestor de la ordenación del territorio.

También estos métodos paramétricos se han utilizado específicamente para evaluar el riesgo a la contaminación y la vulnerabilidad de los acuíferos de vertederos y grandes obras lineales, como oleoductos (Martínez et al., 1999). Asimismo, esta metodología se utiliza para evaluar la contaminación difusa, principalmente la intrusión marina y el contenido en nitra- tos. Es preciso conocer su extensión e incidencia para realizar una adecuada planificación.

Existen nuevos campos en los que el hidrogeólogo puede encontrar acomodo laboral: técnicas de descontaminación de acuíferos, de incremento de recursos hídricos, apoyo a las administraciones privadas (comunidades de usuarios) o el asesoramiento en el tema de las aguas minerales.

El hidrogeólogo y los estudios regionales

Los trabajos de hidrogeología más clásicos corresponden a estudios hidrogeológicos de carácter regional, con el fin de describir acuíferos o sistemas de acuíferos y conocer todas sus propiedades: dimensiones, parámetros hidráulicos, funcionamiento hidrodinámico, calidad de las aguas, usos, balance hídrico o disponibilidad del recurso, entre otros. Es básico, para la toma de decisiones, conocer el acuífero. Han sido fuente de trabajo para el hidrogeólogo consultor y de la Administración. Este tipo de estudios regionales tuvieron, durante las décadas de los setenta y ochenta del siglo pasado, un gran auge por parte del IGME, que con el Programa PIAS (Plan Investigación de las Aguas Subterráneas) estableció el conocimiento básico de los acuíferos, que en muchos casos no se ha mejorado. Posteriormente, se definieron por la DGOH- IGME las Unidades Hidrogeológicas (UU HH) con el fin de simplificar y ayudar al ges- tor en la administración de los acuíferos. Este grado de conocimiento de las UU HH ha sido evaluado por parte de técnicos del IGME, conocedores de las mismas, estableciéndose una valoración de prioridades de 0-3 (ITGE-DGOH, 1999). En general, el desconocimiento parcial de ellas se encuentra entre un 57-100 por ciento del total de UU HH y precisan de estudios hidrogeológicos detallados. Sin embargo, y aunque se contemplaba en el Plan Hidrológico Nacional, no se ha impulsado suficientemente el estudio y actualización de los conocimientos hidrogeológicos. La implantación de la DMA ha dado un nuevo impulso ya que es de obligado cumpli- miento la caracterización básica de la nueva unidad físico-administrativa de gestión —la masa de agua— y en algunos casos la caracterización adicional, que será una suerte de nueva definición de los acuíferos poco conocidos.

El hidrogeólogo en la Administración

Como se ha descrito anteriormente, es preciso que todas las administraciones públicas, con competencia o no en materia de aguas, dispongan de técnicos cualificados en materia de aguas subterráneas que permitan establecer asesoramientos adecuados, valoraciones de los problemas así como una eficaz gestión hídrica. En la actualidad, en las confederaciones hidrográficas se incorporan hidrogeólogos a las plantillas, sin embargo, aún parecen estar por debajo de sus necesidades.

El número aproximado de funcionarios, para el año 2005, que realizaban labores de hidrogeología en la administración hidráulica peninsular y de las Illes Balears, era del orden de 30, aunque en las confederaciones tan sólo es de 15. Alarma que en algunas cuencas hidrográficas no hay hidrogeólogos o es ínfima su presencia en plantilla (Guadalquivir, Norte, Guadiana). Esta falta de técnicos especialistas en la plantilla fija se ha suplido habitualmente mediante contratos, empleando consultoras o a los técnicos del Instituto Geológico y Minero de España, que suma 51 profesionales, un 70 por ciento más del total de todas las administraciones juntas. Ello lleva a entender el papel que ha tenido el IGME en el desarrollo hidráulico en España, con planes infraestructurales como el Plan Nacional de Abastecimiento de Núcleos Urbanos (PANU), desarrollado desde 1975, que permitió abastecer a 1.766.769 habitantes o el Plan Nacional de Investigación de Aguas Subterráneas (PIAS), fundamental para la obtención de información hidrogeológica en España (López Geta, 2000). Sin embargo, el IGME ha pertenecido en los últimos 25 años a cinco ministerios distintos: de Industria y Energía, de Medio Ambiente, de Ciencia y Tecnología, de Educación y Ciencia y en la actualidad al de Ciencia e Innovación. Este hecho, junto a la redefinición de sus funciones, con una reforma estatutaria en el año 2007 en la que se potencia su vocación investigadora y la disgregación de la Dirección de Hidrogeología y Aguas Subterráneas, genera expectativas sobre cómo el IGME abordará su relación y asesoramiento a las diversas administraciones, y en especial a las hidráulicas (figura 2).

Otras administraciones, como las autonómicas, provinciales y locales, pueden disponer de hidrogeólogos según su política propia. Por ello se debe destacar a la Diputación de Alicante como pionera en la formación de equipos de hidrogeólogos, al disponer de un experimentado equipo en hidrogeología, ejemplo que, desgraciadamente, no ha tenido continuación en otras diputaciones provinciales.

El hidrogeólogo explorador. ¿Dónde hay agua?

La exploración es otra de las labores clásicas de los hidrogeólogos. El objeto es buscar agua en suficiente cantidad y calidad para satisfacer adecuadamente una demanda y para ello se deben encontrar las mejores localizaciones con el fin de extraer agua para diferentes usos: abastecimiento, riego o industria. Para ello el hidrogeólogo debe emplear todas sus dotes de observación en un minucioso trabajo de campo y el conocimiento de interpretación de las estructuras geológicas existentes.

Es básico conocer la zona de estudio. Para ello se realiza un trabajo de gabinete —recopilación bibliográfica, fotogeología, climatología— y un trabajo de campo —inventario de puntos de agua, descripción geológica, muestreo, medidas de caudal, de nivel piezométrico, usos del agua y focos de contaminación—. Se puede plantear una campaña de geofísica, sin embargo, su coste desanima al particular en su uso. Un estudio de estas características no es un simple acopio de información, es imprescindible que sea detallado y muy descriptivo de la parte del acuífero del entorno estudiado. Se deben identificar y describir los principales acuíferos, sus parámetros hidráulicos, el quimismo de sus aguas, su funcionamiento hidrodinámico. Pero la geología no es el único criterio a considerar a la hora de elaborar el informe; se debe contemplar la calidad de las aguas para el uso que pretenda dársele y la proximidad de las instalaciones existentes —energía eléctrica, canalizaciones, depósito— así como la facilidad de acceso a las mismas.

Una vez decidido el emplazamiento del sondeo de investigación, debe ejecutarse dicho sondeo con el concurso de empresas perforadoras profesionales con solvencia, garantía de un trabajo correcto. El hidrogeólogo debe describir la litología y demás características —fracturas, recristalizaciones, oquedades—; a ello se le denomina levantar   la columna litológica. Existen diversos tipos de muestras, en función de la metodolología de perforación, desde la extraída

mediante la obtención de tes- tigo continuo a la del análisis del ripio de la rotopercusión o la circulación. Una vez determinadas  las formaciones acuíferas de interés, diseña el equipamiento del sondeo —tipo de entubación, enrejillado, prefiltro— y realiza o supervisa el ensayo de bombeo para   su   interpretación   y poder determinar el caudal de explotación recomendable. Son prácticas habituales los ensayos escalonados con el fin de desarrollar el sondeo además de determinar el caudal (figuras 3-6).

Los estudios con el fin de obtener agua pueden llevar a la perforación de sondeos que permiten el desarrollo de zonas deprimidas. Así en España, durante la década de los años sesenta del siglo pasado el Proyecto Guadalquivir permitió el abastecimiento y desarrollo del sur de España, mediante los sondeos para planes de riego que efectuó el Instituto de la Colonización.

También las ONG desarrollan estas labores en los países del Tercer Mundo. Geólogos del Mundo ha desarrollado dicha labor en Centroamérica y Malí. Otro ejemplo de la utilización de las aguas subterráneas para el abastecimiento y desarrollo de la sociedad es el proyecto “Great Man-Made River”, desarrollado en Libia desde 1981, que destina a riego y abastecimiento de las principales ciudades el agua extraída (6,5 hm3/día) mediante sondeos de más de 500 m de profundidad que explotan un acuífero fósil en medio del desierto (Wikipedia, 2006) (figuras 7 y 8).

El hidrogeólogo investigador

La investigación en hidrogeología abarca todo lo que le ocurre a la gota de agua en el ciclo hidrológico, desde su estancia en la nube hasta su salida por un manantial o hacia   el mar, caracterizándose en todos sus aspectos los medios por los que circula (suelo, zona no saturada, acuífero). Así se pueden encontrar investigaciones sobre el comportamiento de las aguas subterráneas en acuíferos carbonáticos y/o karstificados, la presencia de arsénico en las aguas subterráneas, a partir de la situación de crisis sanitaria creada en Bangladesh, el estudio del comportamiento de posible agua subterránea en otros planetas como Marte, o el funcionamiento hidrodinámico de las aguas subterráneas presentes en grandes masas de hielo como en la Antártida o la utilización del quimismo de las aguas para la predicción de movimientos sísmicos. Aunque evidentemente existen muchas líneas de investigación, según Voss (2005) se contemplan como tendencias principales actuales las siguientes:

• Desarrollo de herramientas informáticas para problemas precisos. Problema inverso, modelos estocásticos.
• Nuevas técnicas geofísicas. Desarrollo de la teledetección en hidrogeología.
• Tecnología de recuperación y descontaminación de acuíferos.
• Influencia del cambio climático e impactos a medio y largo plazo.
• Desarrollo de nuevos métodos paramétricos para estimación de recarga y vulnerabilidad específica e intrínseca.
• Nuevos modelos hidrogeológicos de funcionamiento hidrodinámico en rocas fracturadas y kársticas.
• Hidrogeología profunda.
• Estudio de la ZNS.
• Sistemas de información geográfica aplicados en hidrogeología.

La investigación hidrogeológica en España tiene sus luces pero también sus sombras. La realización de investigaciones y tesis doctorales acarrean una importante necesidad de soporte económico, así, aparte del consabido gasto que supone el desplazamiento a la zona de estudio y el reconocimiento hidrogeológico en campo, que se suple con el esfuerzo y dedicación de los investigadores, se deben añadir gastos no habituales en otras especialidades geológicas; un ejemplo de ello son los análisis físico-químicos de aguas subterráneas, de costes superiores a 100 euros/unidad, y analíticas de isótopos que se realizan en España en contados laboratorios. También es preciso contar para la medición de diferentes parámetros hidráulicos o realización de diversos ensayos, de un variado equipo de campo (sondas piezométricas, conductividad, molinetes, sensores de registro continuo, etc.) o incluso necesitar la realización de campañas geofísicas, la perforación de sondeos de reconocimiento o la testificación continua de los mismos. Si el estudio precisa de la utilización de programas informáticos, las licencias de éstos, debido a su exclusividad, suelen ser prohibitivos, aunque existen versiones académicas. Todo ello lleva a que para una persona que no pertenezca a una universidad o escuela técnica, no disponga de una beca de investigación o no participe en un proyecto de investigación, le resulte un objetivo inalcanzable la realización de una tesis doctoral.

Existen numerosos equipos de investigación, modestos unos, otros no, asociados a diferentes departamentos de universidades y escuelas técnicas. Asimismo, algunos equipos o escuderías de investigadores, especializados en distintos aspectos de la hidrogeología, gozan de mayor renombre y lideran la investigación en España. Sin embargo, lo que en un principio parece adecuado, podría condicionar las líneas de investigación a nivel nacional, si quedasen relegadas a un segundo plano tanto otras líneas de trabajo como otros equipos de investigadores. Una costumbre extendida en el mundo de la investigación es la de acceder a trabajos, desde los propios centros educativos o por parte del personal investigador a ellos adscritos, que por su naturaleza corresponderían a empresas consultoras y a profesionales hidrogeólogos.

Otro aspecto a considerar en el sistema educativo español es la falta de reconocimiento a las largas trayectorias y experiencia de los profesionales en hidrogeología median- te los denominados doctorados profesionales, cada vez más corrientes en el mundo universitario anglosajón.

El hidrogeólogo en la planificación

Uno de los trabajos principales es el del estudio de los acuíferos, UU HH o, según la DMA, masas de agua. Para facilitar la gestión de los acuíferos, la DGOH y el IGME definieron, en la década de los noventa del siglo pasado, las Unidades Hidrogeológicas como unidad físico-administrativa de gestión; recientemente con la implantación de la DMA se está estableciendo un nuevo catálogo de áreas acuíferas a proteger: son las masas de agua, relacionadas principalmente con el uso de los acuíferos para abastecimiento humano y/o relacionados con ecosistemas. Según los plazos estipulados por la trasposición de la DMA es preciso un estudio básico de las masas   de agua y una ampliación adicional en las que se considere de interés. Ello puede suponer una fuente de trabajo para los hidrogeólogos españoles, ya que un estudio hidrogeológico pasa por la recopilación de la información existente y la generación  de nueva. Sin embargo, cada vez más se tienden a elaborar refritos de información    ya existente y no se actualiza, lo que puede limitar las posibilidades de futuro de este trabajo.

Otro aspecto de la planificación es la incorporación de las aguas subterráneas mediante el uso conjunto. La combinación de las aguas superficiales y subterráneas en periodos húmedos o extremadamente secos precisa de un conocimiento amplio de la hidrogeología por parte del gestor, que a su vez se puede apoyar en modelos matemáticos de simulación. La utilización de aguas superficiales en épocas húmedas, utilizando el excedente para recargar acuíferos que se emplearán en épocas de sequía es práctica habitual en los Estados Unidos pero en España tiene un escaso arraigo, a causa de una concepción “superficialista” del agua en la Administración. Sin embargo, esta metodología se empieza a implantar en el Canal de Isabel II, con un equipo propio de hidrogeólogos.

También existe el desarrollo de nuevas metodologías para incrementar los recursos hídricos, como los métodos de recarga artificial o desalación de aguas salobres de acuíferos con agua de mala calidad para uso humano. También para evitar los efectos de la intrusión marina o de contaminantes se han desarrollado metodologías de barreras físicas, químicas o de inyección para detener el avance del contaminante, como se aplicó, con escaso éxito, en relación con el desastre de Aznalcóllar.

El impacto de las sequías puede mitigarse con una adecuada planificación que incorpore a las aguas subterráneas. La planificación ante situaciones de sequía es obligación de las diversas administraciones hidráulicas, y de los gestores —públicos o privados— encargados del abastecimiento de más de 20.000 habitantes. No obstante, las administraciones locales, provinciales y autonómicas, podrían tener un papel más activo para afrontar estas crisis climáticas mediante la elaboración de sus propios planes de sequía por parte de profesionales hidrogeólogos.

La participación del hidrogeólogo en la elaboración o modificación de leyes, como la reciente propuesta de modificación del TRLA por parte del Grupo de Trabajo de Aguas Subterráneas (UAM-GTAS, 2006) o la redacción de la Directiva Hija es fundamental para la consecución de los objetivos que se pretenden.

Otros campos de trabajo

La hidrogeología se aplica en geotecnia para conocer si existen acuíferos y cómo pueden afectar a las obras y construcciones. Se realizan estudios en las obras de construcción en el subsuelo para evitar posibles inundaciones de bajos, sótanos y parkings, como ocurre con relativa frecuencia, relacionado con los ascensos del nivel piezométrico de los acuíferos cuaternarios sobre los que se asientan ciudades como Barcelona y Murcia, o a causa de drenajes inapropiados. Gran importancia también tienen en relación con la ejecución de la construcción de obras lineales como túneles, ferrocarriles, vías de circulación (autopistas, autovías, etc.) así como otras infraestructuras como embalses y presas.

El Convenio Internacional suscrito en Ramsar (Irán), en 1971, relativo a la protección, conservación y uso racional de los humedales de importancia internacional conlleva la necesidad de un mayor conocimiento de los mismos y a él se encuentran adheridos  123 Estados, entre ellos España. Su aplicación y la creación de espacios naturales protegidos conducirían a precisar la incorporación de hidrogeólogos, para el estudio de los hume- dales relacionados con las aguas subterráneas, así como su evolución y posibles afecciones. En el año 2006 hay catalogados 46 de estos humedales (http://aguas.igme.es/zonas_humedas/ramsar/home.htm), con muy diferente nivel de protección (figura 9).

El de las aguas comercializadas como aguas embotelladas es otro de los campos de interés. Aparte de un estudio hidrogeológico específico, con un especial énfasis en la evolución hidroquímica, es preciso conocer adecuadamente el acuífero para elaborar un perímetro de protección adecuado. Pero también un hidrogeólogo avezado en este tema puede asesorar al particular en todos los trámites de carácter legal que puede precisar, así como establecer controles y seguimientos para, a partir de la evolución de parámetros fisico-químicos, niveles piezométricos o de caudales, poder determinar si están sufriendo algún tipo de afección indeseable.

Patrimonio hidrogeológico incorpora al concepto de patrimonio geológico los elementos renovables como las aguas subterráneas y sus manifestaciones externas singulares. Los puntos catalogados dentro del patrimonio hidrogeológico presentan características que los hacen únicos, ya sea por su rareza, por su historia o por representar las características químicas o hidráulicas de una formación acuífera (Martínez y Moreno, 2004). Su fragilidad ante las actividades antrópicas puede llevar a un rápido deterioro y a la pérdida irremediable de este legado; por ello, para su conservación es imprescindible la catalogación y definición de medidas de protección. Martínez y Moreno (2004) propusieron como criterios de clasificación el interés hidrogeológico, la existencia de algún tipo de declaración de uso, el interés histórico-artístico y uso tradicional y el termalismo.

Otros temas son la relación de la hidrogeología y el petróleo, el almacenamiento pro- fundo de CO2 y de residuos radiactivos con el desarrollo de metodologías para el estudio de medios con baja permeabilidad.

También el estudio de la influencia del cambio climático en las aguas subterráneas (disminución del recurso, de la calidad de las aguas, etc.) es un campo que se abre hacia la necesidad de emplear al profesional hidrogeólogo.

El hidrogeólogo en la sociedad

La visión que tiene la sociedad del hidrogeólogo viene mediatizada por el ninguneo que los medios de comunicación ejercen, especialmente los audiovisuales, favoreciendo en los mismos a la imagen del zahorí, constituyendo un flagrante ejemplo de intrusismo profesional y de engaño al ciudadano. Sería interesante preguntar a cualquiera de estos periodistas que promocionan a estos personajes y no a la labor callada de los hidrogeólogos, si se sienten a gusto con sus plazas de trabajo ocupadas por misses, hijos de famosos, concursantes de realities y demás caterva de personajes que pululan por las televisiones.

El zahorí es un ser presuntamente dotado de poderes paranormales, una especie de mutante miembro de los X-Men, viva imagen de la España Negra, capaz, con o sin ayuda de aparatos, mediante sacudidas y convulsiones, de localizar agua y como el Papa, disfrutar del don de la infalibilidad, puesto que, según su testimonio, nunca falla. Además, como Paco Lobatón, te busca algún familiar desaparecido o dónde has deja- do las llaves del coche. Charlatanes que aprovechan la necesidad de la gente, algunos creen ciertamente que poseen poderes, pero otros obtienen con ello un sobresueldo o supone su profesión, libre de impuestos, y que aprovecha el desconocimiento y el apuro de particulares. Incluso algunos disponen de equipos de perforación o van asociados a sondistas. No obstante, deben asumirse los propios errores, ya que el hidrogeólogo y su jerga científica están alejados del pueblo llano y, generalmente, los estudios hidrogeológicos son más caros que la pantomima de la varilla.

Herramientas que utiliza

Existen numerosas herramientas empleadas en hidrogeología, siendo muchas de ellas muy específicas para la obtención de datos. El hidrogeólogo desarrolla su trabajo en todos los medios por los que el agua circula: el atmosférico, la superficie, el suelo, la zona no saturada y el propio acuífero. Por ello, no es objeto de este apartado una enumeración de todas las herramientas, sino las más básicas y que se emplean con mayor habitualidad dentro de los estudios hidrogeológicos.

El inventario de puntos de agua consiste en un exhaustivo trabajo de recopilación en campo de los datos de una captación: situación, profundidad, columna litológica, medida del nivel piezométrico, caudal de bombeo, muestreo químico, determinaciones en campo… Un profesional lo hace con rigor, charlando con el particular y aprovechando todo aquello que él recuerda: qué material salía al perforar el sondeo… El profesional debe traducir términos locales como greda (marga), rodeno (conglomerado compacto), piedra (caliza)… Sin embargo, cada vez más se ha ido al trabajo fácil, con poco trabajo real de campo y mucho de solicitar bases de datos al IGME, con lo que no se actualizan datos (figuras 10 y 11).

También se evalúa la vulnerabilidad de los acuíferos mediante técnicas indirectas. En ello predominan los métodos paramétricos, empleándose índices que recogen los diferentes aspectos de los acuíferos. Existen muchos y diversos, aunque los que se emplean comúnmente son los denominados DRASTIC y GOD, acrónimos de los parámetros que contemplan. Así DRASTIC corresponde a Depth, Recharge, Aquifer, Soil, Topography, Impact of vadose zone, Cydraulic conductivity mientras que en GOD la G corresponde a tipo de acuífero, O a la litología que hay por encima del mismo y D la profundidad del nivel piezométrico. Aunque parece una metodología objetiva, es el hidrogeólogo quien selecciona los valores que se dan, por lo que es preciso que sea un hidrogeólogo con experiencia quien elabore y emplee los índices.

El estudio de la hidroquímica permite una mejor comprensión del funcionamiento de los acuíferos y de los procesos e influencias que sufre el agua que circula por los mismos. En la hidroquímica influyen tanto el propio medio litológico, en la zona saturada y no saturada, como las influencias antrópicas que son origen de procesos contaminantes. Las técnicas de estudio más empleadas son las diversas representaciones gráficas —las más habituales son los diagramas triangulares denominados de Piper-Hill-Langelier—, el estudio de relaciones entre iones o relaciones iónicas, su representación en mapas, o el empleo de modelos matemáticos de transporte de solutos.

Para el estudio y determinación de niveles piezométricos el hidrogeólogo puede realizar un exhaustivo inventario y campañas periódicas de medidas de nivel piezométrico. La administración hidráulica también dispone de piezómetros construidos ex profeso para el control de los acuíferos. Son las denominadas redes de monitoreo o control. El conocimiento de qué equipos puede disponer el hidrogeólogo para efectuar su labor es fundamental: existen equipos de registro continuo de piezometría, conductividad, temperatura, de diversos iones, turbidez, pH; también hay muestreadores automáticos de agua, molinetes de agua para determinar caudales, etc.

Los modelos matemáticos representan conceptualmente un sistema geológico, empleándose tanto para apoyo a la gestión hídrica, en definición de perímetros de protección o para la investigación. Se utilizan para determinar incógnitas en cuanto a piezometría, concentraciones químicas o temperatura. Se suele partir de una adecuada definición del sistema y posteriormente se calibra con series de datos reales, probando hasta que el modelo permita explicar dichas series. Los más empleados corresponden a los modelos matemáticos numéricos que utilizan como técnicas de resolución los elementos finitos o las diferencias finitas. Se puede modelizar el funcionamiento hidrodinámico de un acuífero, obteniendo, por un lado, los parámetros que más se adecúan a las series históricas de datos empleadas y luego se pueden hacer diversas hipótesis de funcionamiento ante distintas situaciones como explotaciones intensas, sequías, etc. Igual pasa con los modelos de transporte, pudiendo simular la evolución de contaminantes a partir de un foco puntual o difuso, permitiendo los modelos de densidad variable, simular el comportamiento de la intrusión marina. Sin embargo, el punto débil de la modelización son los datos de partida y, específicamen- te, la obtención de los parámetros hidráulicos necesarios y que se ajusten a la realidad. Por ello es preciso que el hidrogeólogo modelista conozca físicamente el área estudiada o bien esté en contacto con el hidrogeólogo que ha obtenido y aportado los datos.

La monitorización de los acuíferos es fundamental para el conocimiento específico de los mismos, equipando puntos de agua que pueden pertenecer o no a redes de control, tanto de investigación como de la administración hidráulica. La comodidad y las prestaciones de estos equipos permiten obtener niveles piezométricos, caudales y características fisico-químicas de las aguas de una manera continuada y ser almacenados y transmitidos hasta el PC del despacho (figuras 12 y 13).

El conocimiento de la hidrología isotópica permite, mediante el empleo de trazadores naturales y/o artificiales, determinar características hidráulicas (permeabilidad, dirección de flujo, tiempo de tránsito) pero también la existencia de filtraciones en presas y vertederos, el funcionamiento de los flujos en los sondeos o la datación de las aguas y el establecimiento de diversas familias, así como su utilización en la testificación geofísica de sondeos, permiten equipar adecuadamente las captaciones (figura 14).

Los trabajos en cartografía hidrogeológica facilitan una herramienta al gestor de recursos hídricos. El mapa hidrogeológico contiene fundamentalmente información geológica e hidrológica, ocupándose no sólo de fenómenos que acaecen sobre la superficie del terreno, sino también de aquellos que tienen lugar en el subsuelo.

Existen diversas clasificaciones de estos mapas atendiendo a diversos criterios como la escala, los objetivos o el contenido. Según la escala se diferencian mapas a pequeña escala (<1:500.000), útiles para planificación; mapas a escala media (1:500.000 a 1:100.000), documentos de síntesis hidrogeológica y mapas a gran escala (>1:100.000), el resultado de investigaciones específicas. Atendiendo a los objetivos se diferencian mapas generales y con fines especiales, que incluyen elementos hidrológicos individuales (concentración de un determinado ión, el uso del agua, etc.). Por último, según el con- tenido, los mapas pueden ser de movimiento del agua, de caracteres físico-químicos del agua y de posibilidades de explotación.

Originados en Estados Unidos y Gran Bretaña, los Sistemas de Información Geográfica- SIG permiten tener la información geográfica digitalizada y georreferenciada, relaciona- da con bases de datos externas que pueden contener toda la información referente a cada uno de los aspectos que interesen, independientemente de la fuente originaria de los datos. Funciona como capas temáticas que se pueden superponer y generar información nueva. Una de las ventajas del soporte informático es su relativa sencillez para mantenerla actualizada. Y la otra es la integración de los datos. También permite realizar mapas “a la carta” con fechas actualizadas: mapas de inventario, de piezometría, valores hidroquímicos, etc.

También influye el conocimiento del medio litológico. La hidrogeología en rocas consolidadas, karstificadas, detríticas, inconsolidadas, fracturadas, volcánicas o carbonatadas, aun- que comparte una metodología básica, ha desarrollado para cada una de ellas herramientas específicas. Así, para el estudio de acuíferos kársticos se estudian las evoluciones de los caudales y su relación con otros parámetros, como la pluviometría, la hidroquímica; utilizándose los isótopos para estudiar la hidrodinámica del sistema kárstico.

La geofísica aplicada a la hidrogeología contempla dos aspectos distintos: la exploración de los acuíferos sobre el terreno, con sus límites físicos o bien la testificación geofísica empleada tanto para conocer parámetros físicos (permeabilidad), calidad química de las aguas o comportamientos hidrodinámicos como para realizar una instalación adecuada de sondeos (situación correcta de filtros y rejillas).

Por último, mencionar el estudio de las aguas minerales y termales, un campo de gran potencial al haberse incrementado el consumo de agua embotellada en este país; así como el desarrollo de la geotermia, con el fin de encontrar fuentes de energía alternativas y naturales.

¿Con qué profesionales se relaciona?

Como se ha descrito en apartados anteriores, la definición de hidrogeólogo no lleva pareja una titulación universitaria única, sino que muchos profesionales hidrogeólogos comparten trabajo con otros de distinta titulación, también hidrogeólogos, como geólogos, biólogos, ingenieros, químicos, farmacéuticos, ingenieros técnicos y un largo etcétera.

Condicionado por el tipo de trabajo que se realiza, el hidrogeólogo puede relacionarse con profesionales ajenos a la hidrogeología: así, para estudios de impacto ambiental puede relacionarse con ingenieros de caminos, técnicos de obras públicas o licenciados en derecho; igualmente puede ocurrir con trabajos relacionados con contaminación de las aguas, vertidos y estudios regionales. Ello se acentúa más si el estudio es demandado por la Administración. Sin embargo, si el trabajo es sobre patrimonio hidrogeológico, se puede trabajar con arqueólogos e historiadores.

¿Quiénes son sus principales clientes?

La amplia oferta de campos relacionados con las aguas subterráneas que estudian los hidrogeólogos permite tener entre sus clientes a un amplio espectro de la sociedad, desde la administración local, autonómica y estatal para estudios exploratorios locales, estudios de planificación regional, de contaminación de acuíferos, de caracterización de masas de agua o desarrollo de herramientas informáticas, por citar algunos. Pero también se realizan trabajos de consultoría para empresas privadas —industrias, granjas, agricultores— y particulares; así se puede elaborar un estudio de afección a las aguas subterráneas por parte de un complejo industrial o marcar un sondeo de abastecimiento a una casa de campo o a un chalé de una urbanización.

Referencias bibliográficas

• Custodio, E. y Llamas, R. M. (1975). Hidrología Subterránea. Omega, Barcelona
• ITGE-DGOH (1999). Programa de actualización del inventario hidrogeológico (PAIH), Madrid.
• López Geta, J. A. (2000). Contribuciones del Instituto al conocimiento y protección de las aguas subterráneas en España. Custodio, E.; Huerga, A. (eds.). Ciento cincuenta años (1849-1999). Estudio e investigación en Ciencias de la Tierra. IGME, Madrid.
• Martínez, M.; Delgado, P. y Fabregat, V. (1999). Aplicación del método DRASTIC para la valoración de la vulnerabilidad de acuíferos frente al riesgo potencial de afección a las aguas subterráneas por una obra lineal. Jornadas sobre la contaminación de las aguas subterráneas: un problema pendiente. ITGE-AIH, Madrid.
• Martínez, M.; Moreno, L. (2004). Propuesta de catálogo de puntos singulares del Patrimonio Hidrogeológico de la Región de Murcia. Geotemas 6(4): 123-126.
• Universidad Autónoma de Madrid-Grupo de Trabajo de las Aguas subterráneas (2006). La gestión de las aguas subterráneas. Propuesta desde la participación. CD.
• Voss, C. (ed.) (2005). The future of hydrogeology. Hydrogeology Journal 13(1).
• Wikipedia (2006): Great Man-Made River. (http://en.wikipedia.org/wiki/Great_Manmade_River).

Este trabajo pertenece al libro LA PROFESIÓN DE GEÓLOGO (pdf descarga libre)editado por el Ilustre Colegio Oficial de Geólogos en 2009.