Al regresar de un baño en el océano, a veces parece como si tu toalla se hubiera movido. Por supuesto, es solo que la línea de flotación se ha movido.

El ascenso y descenso natural del océano en la playa es una excelente demostración de las fuerzas gravitacionales ejercidas por el Sol y la Luna. Aunque la fuerza de la marea es pequeña, es lo suficientemente fuerte como para tirar regularmente del océano, haciendo que un enorme volumen de agua suba y baje.

Lo que quizás no sepa es que las fuerzas de marea del Sol y la Luna también influyen en el aire que respiramos y en el suelo sólido sobre el que nos paramos. Estos efectos se conocen como mareas atmosféricas y terrestres.

Si bien no solemos notar las mareas terrestres y atmosféricas, afectan tanto a la tierra como al recurso de agua dulce más grande del mundo que se encuentra debajo de nuestros pies:el agua subterránea. Este ocupa los poros que existen en materiales geológicos como arena o suelo, como el agua en una esponja de cocina.

Hemos desarrollado un método que incorpora las influencias de las mareas para monitorear nuestros preciosos recursos de agua subterránea sin necesidad de bombeo, perforación o extracción de muestras.

Agua bajo nuestros pies

Se ha estimado que el agua subterránea constituye el 99% del agua dulce utilizable en la Tierra. Si toda el agua subterránea de la Tierra se extrajera y se juntara en la superficie terrestre del mundo, bastaría con crear un lago de 180 metros de profundidad.

Si bien esto suena a mucha agua, Es importante recordar que no todas las aguas subterráneas están disponibles para su uso. De hecho, El agua subterránea se extrae actualmente a escala mundial, especialmente en las partes más secas del mundo, donde el agua subterránea sustenta las actividades humanas durante épocas de sequía.

La extracción de agua subterránea puede provocar un cambio hacia abajo en el nivel de la superficie de la tierra (conocido como "hundimiento"), particularmente si el agua subterránea se extrae de zonas subterráneas que contienen arcillas blandas. Este es un problema global significativo, especialmente en las zonas costeras, debido a la urbanización y la demanda de agua asociada.

Alternativamente, un período húmedo prolongado con exceso de lluvia puede hacer que las aguas subterráneas se eleven y provoquen inundaciones.

Efecto de las mareas en las aguas subterráneas

El agua subterránea más profunda enterrada debajo de capas de diferentes tipos de sedimentos está bajo gran presión (en la terminología de agua subterránea esto se llama "confinado"). El cambio de gravedad de las mareas terrestres aprieta el sedimento, y por tanto cambia la presión del agua en los poros.

Las mareas atmosféricas aumentan el peso que se asienta sobre el agua subterránea y provocan un cambio en el estrés que resulta en una compresión hacia abajo.

El agua subterránea a esa profundidad responde a estos cambios de estrés, que se puede medir como pequeñas fluctuaciones del nivel del agua dentro de un pozo de agua subterránea.

Hemos desarrollado un nuevo enfoque que aprovecha estas influencias de las mareas para calcular importantes propiedades del subsuelo. Por ejemplo, esto puede predecir cómo se reduce la presión cuando se bombea el agua subterránea, y cuánto se hundiría la superficie de la tierra como resultado de la contracción del material del subsuelo (como apretar una esponja de cocina).

Básicamente, el método permite un cálculo preciso de las propiedades del subsuelo compresible a partir de la respuesta del agua subterránea a las mareas de la Tierra y la atmósfera.

Este desarrollo es significativo porque permitirá el análisis de un reservorio de agua subterráneo (llamado acuífero) sin tensiones inducidas por el hombre, como bombear o tomar muestras físicas del material mediante perforación o extracción de muestras, además de la construcción de un pozo.

Todo lo que se necesita para este análisis es un período de aproximadamente 16 días de mediciones continuas de los niveles de agua subterránea y la presión atmosférica a intervalos de una hora.

Los niveles de agua subterránea se registran de forma rutinaria como parte de los programas de monitoreo del agua en todo el mundo y en Australia. financiado por el esquema NCRIS de aguas subterráneas del Gobierno Federal. La presión atmosférica es un parámetro estándar medido por las estaciones meteorológicas, como el que opera la Oficina de Meteorología.

Los efectos de las fuerzas de las mareas en las aguas subterráneas pueden ser menos evidentes para nosotros que sus efectos en el océano, pero son igual de importantes. Nuestro nuevo método para comprender la influencia de las mareas en las aguas subterráneas reduce significativamente el esfuerzo para predecir la respuesta al bombeo de aguas subterráneas y el potencial de hundimiento de la tierra.

Esta técnica puede hacer un uso pasivo de perforaciones existentes y podría aplicarse al archivo global de niveles de agua subterránea para informar el desarrollo de recursos de agua subterránea más sostenible en el futuro.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.