Hidrogeoquímica

Procesos Hidrogeoquímicos, Controles en la Calidad del Agua y Gestión del Agua
Chen Zu y Franklin W. Schwartz - Traducción: JMGC

Los componentes químicos del agua determinan su potabilidad, uso agrícola o recreativo, e interacción con los sistemas biológicos. Las actividades humanas tienen una significativa influencia sobre la geoquímica del agua en muchas regiones. Los procesos físicos,químicos y biológicos controlan la química y evolución química del agua en sistemas naturales y contaminados. Avances en nuestra capacidad para cuantificar estos procesos nos proporcionarán la habilidad necesaria para gestionar nuestros recursos de agua, ayudar a identificar posibles fuentes de contaminación y alumbrar posibles soluciones para los problemas de calidad de las aguas. Son particularmenteimpresionantes las aplicaciones de las huellas químicas e isotópicas, con las que se puede seguir el movimiento del agua y cuantificar los flujos superficiales y subterráneos de agua. Para un direccionamiento mejor de las necesidades sociales, avances futuros requerirán un acercamiento holístico para interpretar los datos geoquímicos. INTRODUCCIÓN
La hidrogeoquímica, un campo que combina lahidrología y la química de las rocas y minerales, está en el corazón de muchos problemas con los recursos acuáticos por tres razones. Primero, los químicos e isótopos disueltos en agua son excelentes marcadores para cuantificar las reservas de agua de la Tierra y los flujos a través de los reservorios en el ciclo hidrológico, ambos globales y localizados. Segundo, los conocimientos químicos sonesenciales para poder entender los problemas con la calidad del agua; por ejemplo, la concentración y especiación de los químicos en el agua afecta directamente a su potabilidad, capacidad de uso agrícola y recreativo. El deterioro de la calidad del agua puede ser natural (geogénico) o inducido por la actividad human (antropogénico). Tercero, posibles modificaciones en los procesos hidrogeoquímicos queafectan a la calidad del agua pueden ser un elemento clave en el direccionamiento del futuro calentamiento global y desafíos energéticos. Un aspecto de la hidrogeoquímica concierne a la cantidad de agua y a sus flujos. La información hidrogeoquímica en los recursos y flujos acuáticos es esencial para una gestión sostenible y suplir las necesidades humanas (ver en la Tabla 1 en Oelkers et al 2011este tema, para la distribución del agua de la Tierra en varios reservorios). Históricamente, estudios sobre hidrógeno estable e isótopos de oxígeno han jugado un papel clave en el conocimiento sobre el ciclo hidrológico. El noventa y ocho por ciento del agua dulce de la Tierra se encuentra por debajo de la superficie, en forma de agua subterránea, pero determinar cuanta de esta agua se puederetirar sin peligro es un desafío controvertido (Schwartz e Ibaraki, 2011). Los trazadores geoquímicos – como Cl, los isótopos 14 3 36 4 81 C, H, Cl, He y Kr, y los gases nobles- han sido utilizados para estimar las tasas de recarga de los acuíferos y para determinar la edad de las aguas subterráneas (p.e. Phillips and Castro 2004). Los gases traza e isótopos exóticos han permitido a loshidrogeoquímicos utilizar a las aguas retenidas en acuíferos como archivos de información paleoambiental (Siegel 1991, Edmunds 2001). En años recientes hemos reconocido que las descargas submarinas de agua subterránea en las costas de los océanos (Fig.1), contribuyendo al 5-10% de los aportes de agua dulce a los océanos, así como una significativa fuente de nutrientes y polucionantes para los ecosistemascosteros. Estos flujos efusivos hacia el océano son difíciles de cuantificar mediante medidas físicas, pero trazadores geoquímicos, como las series de radionúcleos U/Th, proporcionan herramientas efectivas (Swarzeneski 2007). La calidad del agua se refiere generalmente a características químicas, físicas y biológicas. La “calidad” del agua requerida depende generalmente
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EJEMPLOS DE LOS...