Evaporation from shallow groundwater

La evaporación proveniente del agua subterránea corresponde a un componente muy importarte en el ciclo hidrológico de acuíferos de poca profundidad, tales como cuencas cerradas. De hecho, en climas áridos y semiáridos la evaporación puede consumir por completo el agua proveniente de las precipitaciones en estos casos.
Para que el sistema no se vea perturbado a largo plazo es necesario que estaevaporación sea igual a la recarga del acuífero.
El objetivo de esta publicación fue estudiar y caracterizar la evaporación en cuencas cerradas del altiplano del norte de Chile. Para esto, se realizó un estudio de la evaporación en seis cuencas cerradas a través del método chamber, que consiste en utilizar una cámara semiesférica portátil que mide instantáneamente la evaporación, y se compararonlos datos obtenidos con otros provenientes de métodos alternativos.
Para realizar las mediciones se utilizaron dos cámaras semiesféricas, calibradas en laboratorio, emplazadas sobre las cuencas cerradas fabricadas en acrílico de 4mm. La primera cubre una superficie de suelo de 1.131m2 y posee un volumen interno de 0.301m3, mientras que la segunda cubre 1.227m2 y posee 0.341m3. El volumen demedición corresponde al volumen interno.
Las mediciones se realizaron en las primeras tres regiones del país en suelo desnudo (sin vegetación) cerca de seis lagunas o salinas donde la profundidad del nivel freático del agua no es mayor a 7m. Para llevar a cabo estas mediciones, en primer lugar, se levantaron las cámaras por un par de minutos para obtener la humedad ambiente en su interior, paraluego bajarlas y devolverlas al sitio definido anteriormente. Luego, se registraron los valores de la temperatura y la humedad relativa al interior de la cámara cada 1seg durante un periodo de aproximadamente 2,5min. Las mediciones fueron repetidas durante 30min a lo largo del día.
Se midió también la evaporación potencial en aguas abiertas (PE), llamada también, tasa de evaporación del aguasubterránea a nivel de la superficie, utilizando tanques evaporímetros clase A.
Con los datos obtenidos de las mediciones anteriormente mencionadas se calculó la densidad del vapor a través de la ley de gases ideales. Luego, con ese valor se calculó la tasa de evaporación (GWE) con la siguiente fórmula:
GWE=(86,4*M*V)/(A*C) [mmd-1]
Donde 84,6 corresponde al factor de conversión de unidades, M esla tasa de cambio de la densidad del vapor de agua dentro de la cámara en gm-3d-1, V es el volumen de la cámara en m3, A corresponde al área de la superficie cubierta por la cámara en m2 y C es el factor de calibración.
Los resultados obtenidos de los 49 sitios evaluados muestran que el promedio de la GWE es de 0,55mmd-1, con un mínimo de 0.1mmd-1 y un máximo de 1.64mmd-1, ambos registrados en lacuenca del Salar del Huasco. Así mismo, la mínima PE obtenido fue de 3.1mmd-1 en el mes de Abril y la máxima de 7.1mmd-1, medida en el mes de Diciembre.
Las mediciones realizadas en áreas donde el nivel freático estaba cerca de la superficie, como en el caso del Salar del Huasco, demostraron un comportamiento característico relacionado con la PE. Estas presentaron un aumento de la GWE en lasmañanas y un descenso en las noches, registrando el valor máximo cerca del mediodía (entre 11:00 y 15:00 horas).
El rango de profundidad del nivel freático de los sitios medidos estaba entre 0.09m hasta 3.3m. En general, las mayores tasas de evaporación se obtuvieron en los sitios donde el agua subterránea se encontraba a poca profundidad. Análogamente, la tasa mínima de evaporación fue obtenida enel sitio que poseía el nivel freático a mayor profundidad. Es importante mencionar, que la tasa de evaporación resultó ser relativamente constante para los sitios con su nivel freático a mayores profundidades.
Las mediciones se realizaron en suelos de grano medio-grueso (suelo mixto) y grueso (suelo arenoso), donde los primeros poseían una mejor evaporación. De hecho, comparando las distintas...