thumb|300px|AR en un canal.|alt=Recarga artificial desde un canal para una zona regable
La recarga artificial de acuíferos (abreviatura: RAA), también llamada gestión de la recarga de acuíferos (abreviatura: GRA) o Managed Aquifer Recharge (abreviatura: MAR), es un método de gestión hídrica que permite introducir agua en los acuíferos subterráneos (en general, agua de buena calidad y pretratada, aunque históricamente hubo algunas experiencias de recarga con aguas residuales). Una vez almacenada en estos, puede ser extraída para distintos usos (abastecimiento, riego, frenar la intrusión marina, reducir la contaminación, regenerar ecosistemas, etcétera).
El agua puede proceder de ríos, depuradoras, escorrentía urbana, desaladoras o humedales entre otros orígenes, y se introduce en el acuífero mediante diversos dispositivos tales como zanjas, balsas o pozas (técnica más frecuente en el mundo), canales (segundo dispositivo más empleado), pozos, sondeos de inyección, etc. La actividad se lleva a cabo, generalmente, en invierno o en la época lluviosa cuando hay excedentes hídricos (sistema intermitente, ocasional o de oportunidad); aunque hay dispositivos permanentes o 24-7 si la disponibilidad de agua es continua (depuradoras). Esta agua se almacena en el acuífero en cantidad superior a la natural, y sigue su circuito subterráneo, depurándose in itinere durante un periodo de tiempo variable. Más tarde es extraída y empleada para diferentes usos como abastecimiento y regadío, generalmente con una calidad mejorada y adecuada.
Esta técnica es considerada una Driving Force o actividad capacitada para provocar un impacto ambiental (positivo o negativo) sobre la cantidad y la calidad de las masas de agua.
Pros y contras de la técnica MAR
Las técnicas MAR son consideradas una alternativa de gestión hídrica de primer orden en varios lugares del mundo, mientras que otros se considera una técnica “especial” que suscita un cierto escepticismo a pesar de su gran potencial. A modo de ejemplo cabe destacar que se han inventariado más de doscientos dispositivos y experiencias distribuidos en 18 países europeos. Por citar algunos ejemplos destacables, en 2004 las ciudades de Düsseldorf y Budapest dependían en un 100% de aguas de MAR, Berlín en un 75% (en Fernández, 2005), etc.
Entre las ventajas de la técnica cabe destacar:
Almacenar agua en los acuíferos, especialmente en zonas de escasa disponibilidad de terreno en superficie o sin posibilidad de otras formas de embalsamiento. Eliminación de patógenos, sustancias químicas, etc. del agua durante el proceso de infiltración a través del suelo y su posterior residencia en el acuífero, suavizando diferencias cualitativas y reduciendo riesgos medioambientales, incluidos aquellos relacionados con la ecotoxicología y la salud. Utilización del acuífero como embalse regulador, almacén y red de distribución dentro de un sistema integrado, permitiendo suavizar fluctuaciones en la demanda y reducir el descenso del nivel del agua por sobre-bombeo. Reducir las pérdidas por evaporación respecto al agua embalsada en reservorios superficiales y compensar la pérdida de recarga natural en ciertos acuíferos en régimen afectado debido a diversas actividades antrópicas. Introducir sistemas de gestión hídrica paliativa mediante la recarga artificial (=gestionada) en cabeceras de cuenca y zonas forestales. Integración de actividades lesivas en el marco del desarrollo sostenible, tales como el tendido de barreras hidráulicas para evitar o combatir la intrusión marina, la prevención de problemas geotécnicos, la reutilización de aguas regeneradas urbanas (reutilización o reúso), la regeneración hídrica de humedales, recuperación de manantiales y otros elementos clave, etc. Mejora económica de zonas deprimidas, asentamiento de la población en áreas rurales, creación de empleo, aumento de la capacidad agrícola productiva, etc. Intervención para aminorar la desertización, paliar efectos adversos del cambio climático mediante una técnica que lo combate frontalmente, erosión de suelos, etc. Disponer de recursos hídricos estratégicos almacenados en un entorno seguro para situaciones de escasez de agua o sequía. Derivar volúmenes excedentarios durante inundaciones y avenidas para su almacenamiento temporal como medida de seguridad y de gestión de eventos climáticos extremos. Etc.
Entre los inconvenientes cabe destacar:
Grado de conocimiento incipiente de su potencial. Visión principalmente hidráulica de la política de gestión hídrica en España (y en otros países), que consideran a la recarga gestionada (=artificial) una “técnica especial” o “alternativa”. Escasez y falta de continuidad en las experiencias, que van cobrando importancia creciente, p.e. las del MAPAMA en Segovia, si bien no hay bagaje histórico y una tradición que demuestre su idoneidad, y la técnica se perfila como una operación de cierto riesgo para los inversores, siendo considerada en algunos planes hidrológicos de cuenca poco amigables con esta técnica una presión e incluso un vertido. Escasa dedicación en las publicaciones de gestión hídrica del país, como los Libros Blancos de las aguas, hasta la fecha, si bien su grado de difusión es creciente. Es preciso realizar varios estudios y proyectos para minimizar los riesgos e impactos ambientales previamente a la construcción de dispositivos. Es preciso un control durante el diseño y construcción, así como planificar y llevar a cabo un programa de vigilancia y control ambiental. Existe el peligro de colmatar los acuíferos en las proximidades de los puntos de recarga si el agua utilizada en la recarga no es previamente tratada adecuadamente, por ejemplo mediante una decantación previa. Algunas experiencias han sido financiadas con proyectos de I+D, generalmente pilotos de pequeña escala, que son abandonados cuando termina el proyecto y su presupuesto, lo que daña seriamente la efectividad de la técnica por efecto de una falta de previsión de los inversores.
Acuíferos susceptibles de ser recargados Los condicionantes a tener en cuenta en una zona de recarga artificial tipo, según la finalidad específica de la recarga, son las siguientes: Acuíferos sobre-explotados que deben ser realimentados: Zona con intensa explotación agrícola o zona que suscite un determinado interés medioambiental. Acuíferos con intensa extracción para usos potables Zonas con un incremento de extracción previsto para el futuro, ya sea programado o espontáneo (por ejemplo: crecimiento demográfico en una ciudad o pueblo cuyo sistema de abastecimiento de agua potable esté alimentado desde acuíferos; ampliación de la frontera agrícola en predios abastecidos con aguas subterráneas; etc.)
Acuíferos que muestran una progresiva degradación de la calidad del agua Zonas con elevadas concentraciones de nitratos. Zonas con valores medioambientales deteriorados o en peligro de desaparición. Zonas con problemas de intrusión salina continental o marina (acuíferos costeros)
Acuíferos en zonas donde la disponibilidad de aguas superficiales muestra una margada variación estacional Disponibilidad de agua superficial excedentaria durante algunos meses del año. Zonas donde se puede combinar la recarga artificial de acuíferos con el manejo de excedentes (control de avenidas, etc.).
Calidad del agua para la recarga Si bien todavía no hay normas consolidadas sobre este tema en España, salvo para recarga con aguas regeneradas (RD 1620/2007), existen algunas recomendaciones orientativas que se muestran a seguir.
Parámetro Valor límite Comentarios TSS < 10 ppm Los sólidos en suspensión pueden colmatar los acuíferos en proximidades del punto de recarga. TSD < 150 ppm - COT < 10 mg/l - COD < 2 mg/l - OD < 8 mg/l Oxígeno disuelto CO2 < 0.5 mg/l - pH < 7,5-8 - Conductividad < 200 μS/cm - Temperatura del agua de recarga con relación a la temperatura del suelo Tª agua ≈ Tª suelo La temperatura del agua utilizada en la recarga debe ser aproximadamente igual a la temperatura del suelo Temperatura del agua de recarga con relación a la temperatura del acuífero Tª agua > Tª acuífero - Alcalinidad <200 mg/l Expresada como CO3Ca NO3 < 10 mg/l - Sobresaturación del SiO2 - Debe ser evitada Sobresaturación del Ca Mg (CO3)2 - Debe ser evitada H2S - Debe ser evitado Bacterias y virus pendiente establecer límite - Límites aún no determinados MFI < 3-5 s/l2
Técnicas usuales para RAA La recarga de acuíferos tiene varias funciones, entre las que se destaca, además del almacenamiento de agua, limitar la intrusión de agua salada, la recuperción de humedales degradados, contención de la erosión y el frenado de la desertificación de suelos. Las técnicas para la RAA son variadas y pueden concebirse múltiples dispositivos para tal fin (actualmente hay inventariados 25 dispositivos y técnicas diferentes a nivel internacional, en DINA-MAR, 2010 y MARSOL, 2016). Los principales se describen someramente a continuación.Gestión de la recarga de acuíferos: su implicación en la lucha contra la desertificación. Tipologías y dispositivos de recarga artificial. 2008. Gobierno de España. Min. de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino Consultado el 12 de agosto de 2013
Dispositivos de dispersión Para poder utilizar este tipo de dispositivos deben verificarse algunas condiciones, válidas para todos ellos; Deben encontrarse afloramientos permeables en superficie ya que en estos dispositivos la recarga artificial se realiza mediante infiltración directa a través del terreno. El agua se infiltra por gravedad a través de la zona no saturada del suelo hasta llegar al acuífero. Se requiere de extensas áreas relativamente planas. Entre los dispositivos de este tipo pueden mencionarse: Balsas, lagunas o pozas de infiltración. Las lagunas o balsas pueden establecerse aprovechando depresiones naturales o en espacios excavados para tal fin. Este procedimiento requiere áreas relativamente amplias. Como inconveniente debe mencionarse las pérdidas que pudieran darse a causa de la evaporación, factor que debe ser considerado en su dimensionamiento, después del volumen que es posible infiltrar en su ubicación. La estructura básica de una balsa de infiltración depende en gran medida de las características de la zona, la calidad del agua de recarga y del rendimiento que se espere obtener del dispositivo.
Canales y zanjas de infiltración. La principal diferencia entre canales y zanjas es que, mientras los primeros suelen construirse para distribuir el agua a través de las zonas más permeables o conducirla hasta los reservorios, las zanjas son estructuras de retención de aguas de escorrentía que, además de reducir significativamente la erosión de laderas, aumentan la infiltración natural. Para poder construir las zanjas es necesario que exista una capa superficial de material blando que permita su conformación. Para el caso de canales, estos pueden discurrir incluso sobre la roca. Las zanjas son estructuras con una morfología lineal excavadas en el terreno. Pueden ubicarse siguiendo las curvas de nivel lo cual además de aumentar la infiltración también reduce los procesos de erosión. Uno de los principales inconvenientes que presentan estos dispositivos es la reducción de la capacidad de infiltración debido a los fenómenos de colmatación que tienen lugar en fondo de las balsas y canales.