CONTACTO
Caracterización de la hidrología subyacente a ríos y estuarios — EE. UU.
CASO PRÁCTICO DE TEM ● ESTADOS UNIDOS, 2020
01 – El reto
La hidrogeología subyacente a los ríos, lagos y estuarios no se ha cartografiado prácticamente en ningún lugar a una escala significativa, lo que hace que las interfaces entre las aguas subterráneas dulces y salinas y el intercambio entre estas y las aguas superficiales sean prácticamente invisibles.
Los métodos tradicionales no permiten cubrir de forma rentable los cientos de kilómetros necesarios para caracterizar un sistema fluvial o estuarino, especialmente a las profundidades requeridas para determinar la estructura hidrogeológica real. Esa carencia impide realizar modelos hidrológicos precisos a escala nacional: no se puede predecir cómo interactúan las aguas subterráneas y las superficiales si, para empezar, no se puede ver lo que hay bajo el agua.
02 – El contexto
Una demostración en múltiples emplazamientos de FloaTEM—un sistema electromagnético transitorio flotante y remolcado— para caracterizar la hidrogeología bajo ríos y estuarios de todo Estados Unidos, en colaboración con el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS).
COLABORADORA
Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS)
PAÍS
Estados Unidos (Connecticut, Nueva York, Misisipi, Massachusetts)
DEL TERRENO
Sedimentos fluviales, lecho rocoso, interfaces entre aguas subterráneas dulces y salinas
LUGARES VISITADOS
4
TECNOLOGÍA
FloaTEM
AÑO
2020
Realizado en colaboración con el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) y el Grupo de Hidrogeofísica de la Universidad de Aarhus.
03 – La solución
Estudio electromagnético transitorio flotante
FloaTEM es un sistema electromagnético transitorio flotante que se remolca detrás de una embarcación por la superficie del agua. Está diseñado para obtener imágenes de la estructura subsuperficial a profundidades mayores que las que alcanzan otros instrumentos TEM remolcados. Se probó en cuatro emplazamientos de Estados Unidos —el río Farmington (Connecticut), el curso alto del río Delaware (Nueva York), el río Tallahatchie (Misisipi) y el estuario del río Eel (Massachusetts)—, cada uno de ellos elegido para evaluar el sistema en relación con una cuestión hidrogeológica diferente.
Metodología
01
Implementación del sistema
El FloaTEM fue remolcado por una embarcación en una configuración de bobinas 2×4, realizando un mapeo continuo de la superficie de cada río o estuario.
02
Recopilación de datos en múltiples centros
Se llevaron a cabo estudios en cuatro lugares de Estados Unidos, que abarcaban entornos que iban desde ríos de agua dulce hasta un estuario mareal rico en nutrientes.
03
Validación cruzada
En el emplazamiento del río Tallahatchie, los resultados de FloaTEM se compararon directamente con los datos electromagnéticos aéreos en el dominio de la frecuencia y con los datos TEM de remolque terrestre.
04
Interpretación hidrogeológica
Los resultados se utilizaron para determinar las capas de roca madre, las unidades confinantes de los acuíferos, los materiales de la interfaz entre sedimentos y agua, y los límites entre las aguas subterráneas dulces y salinas.
04 – Los resultados
FloaTEM cartografió las capas de roca madre y las unidades confinantes de los acuíferos en varios emplazamientos, con una resolución comparable a la de los métodos aéreos. En el estuario del río Eel, captó imágenes de la descarga de agua subterránea dulce terrestre con trayectorias de flujo que se extendían cientos de metros desde la costa, lo que supuso una mejora con respecto a las caracterizaciones hidrogeológicas anteriores de esa zona de intercambio costero rica en nutrientes.
4
Lugares de los ríos y estuarios de EE. UU. objeto de estudio
Más de 100 m
Vías de descarga de agua dulce captadas en el estuario del río Eel
2
Artículos publicados y revisados por pares
La región
01
La única fuente de agua de Cape Cod
En 1982, la EPA designó el acuífero de Cape Cod como la única fuente de agua potable para todo el cabo, un acuífero que se recarga únicamente con las precipitaciones. Saber exactamente dónde se encuentra el punto de contacto entre esa agua dulce y el agua salada circundante no es una cuestión teórica en este caso: es el suministro de agua en su totalidad.
02
Cuatro estados, una pregunta
Los emplazamientos de Farmington, Delaware, Tallahatchie y Eel River se extienden por Connecticut, Nueva York, Misisipi y Massachusetts —con geologías y climas diferentes—, lo que permite comprobar si un mismo método puede dar una respuesta fiable a la misma pregunta en todos ellos.
03
Una agencia nacional de ciencia
Este trabajo se llevó a cabo en colaboración con el Servicio Geológico de Estados Unidos, el organismo federal responsable de la investigación científica sobre los recursos hídricos del país; no se trató de un encargo privado, sino de una auténtica colaboración en materia de investigación.
04
Carencia de cartografía a gran escala
La hidrogeología del subsuelo de los ríos y estuarios sigue sin estar cartografiada a la escala de decenas de kilómetros que realmente necesitan los hidrólogos, una carencia que se da en todo el país, no solo en estos cuatro lugares.
05 El impacto
Una nueva forma de ver lo que hay bajo el agua.
Desde entonces, FloaTEM se ha utilizado más allá de estos cuatro emplazamientos originales, incluyendo estudios en alta mar en Dinamarca. Al revelar lo que antes era invisible —las interfaces entre agua dulce y salada, la estructura de los acuíferos enterrados y las zonas de descarga de aguas subterráneas—, ofrece a los hidrólogos una forma verdaderamente nueva de comprender cómo los ríos, los lagos y los estuarios intercambian agua con el subsuelo.
¿Estás trabajando en un proyecto similar? Hablemos.
TEMcompany colabora con ONG, gobiernos y promotores de infraestructuras para localizar recursos de aguas subterráneas de forma eficiente y fiable, en cualquier parte del mundo.