Los ingenieros de agua de la UNSW Sydney han revelado que la investigación y la gestión de los recursos de agua subterránea de manera más sostenible se pueden lograr a un costo menor utilizando los datos existentes de mareas de la Tierra y la atmósfera.

La exploración de aguas subterráneas se puede lograr a un costo mucho menor y con procedimientos menos invasivos gracias a una nueva técnica pasiva promovida por los ingenieros de la UNSW.

En un artículo que se publicará en Reviews of Geophysics, el equipo de investigación de UNSW Sydney, El Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) en Alemania y la Universidad Deakin apuntan a una nueva forma de investigar los recursos de agua subterránea mediante el análisis de los cambios en el nivel del agua subterránea debido a las influencias de la Tierra y las mareas atmosféricas. Estos efectos se pueden medir en el seguimiento de pozos a nivel mundial.

El Dr. Gabriel Rau, geólogo ingeniero de KIT y afiliado al Centro de Investigación de la Iniciativa de Aguas Conectadas de la UNSW, dice que los métodos de prueba actuales requieren el bombeo activo de agua desde un pozo de extracción de agua especialmente diseñado mientras se observa la respuesta del nivel del agua en otros pozos cercanos. .

"Esto cuesta mucho dinero y solo da un resultado para esa ubicación en particular, " él dice.

"Las propiedades de los reservorios de agua subterránea, también conocidos como acuíferos, varían mucho en el espacio, y es demasiado caro e intrusivo construir pozos de extracción en todas partes.

"El nuevo método, por otra parte, implica el uso de información de mareas incrustada en los niveles de agua a partir del monitoreo de pozos. Es una técnica pasiva y más sencilla de realizar que las prácticas actuales de pruebas de bombas y acuíferos ".

El coautor Timothy McMillan, del Centro de Investigación de la Iniciativa de Aguas Conectadas de la UNSW y la Escuela de Ingeniería de Recursos de Minerales y Energía, dice que el artículo reúne estudios de múltiples disciplinas, incluidos algunos realizados previamente por investigadores de la UNSW sobre un método de investigación de aguas subterráneas subutilizado.

"Nuestro trabajo ha descubierto que los avances recientes en este campo, desarrollados tanto aquí en la UNSW como en el extranjero revelan un potencial para investigaciones de aguas subterráneas a largo plazo significativamente más baratas, " él dice.

"Este método tiene la ventaja de poder calcular las propiedades físicas del subsuelo a partir de los niveles de agua medidos".

Los ingenieros dicen que normalmente para calcular el agua subterránea disponible, Se necesita perforar un gran agujero, lo que luego requiere una cuadrilla de dos o tres personas que manejan la plataforma de perforación para bombear el agua. desde unos pocos días hasta varios meses.

Sin embargo, como explica McMillan, el enfoque pasivo que recomiendan requiere solo un pequeño agujero para ser perforado, luego, un registrador de datos de presión de agua automatizado que se colocará en el pozo durante un mes, que produce los mismos resultados.

"Una ventaja adicional de nuestro nuevo enfoque radica en el hecho de que podemos volver a analizar décadas de datos existentes sobre el nivel del agua para calcular las propiedades del subsuelo que cambian con el tiempo, " él dice.

"Mientras que el método de bombeo requeriría que el equipo de bombeo regresara y bombeara el pozo nuevamente durante el mismo período de tiempo que lo hicieron anteriormente para obtener un valor más".

El Dr. Rau describe el método pasivo como un "cambio de paradigma" en la investigación de recursos subterráneos.

"Podemos utilizar el impacto de la Tierra y las mareas atmosféricas en la presión atmosférica y del agua subterránea comúnmente adquirida para obtener un conocimiento sin precedentes de las propiedades del subsuelo a bajo costo, " él dice.

"Similar a las mareas en el océano, el nivel del agua subterránea se ve afectado por las fuerzas de las mareas que aprietan las rocas porosas del subsuelo y provocan cambios de presión medibles ".

Otro beneficio del aspecto de ahorro de costos del enfoque pasivo es la capacidad de expandir rápidamente nuestro conocimiento de las propiedades del subsuelo para administrar de manera sostenible los recursos de agua subterránea. La extracción de agua subterránea está aumentando rápidamente en todo el mundo y está relacionada con la caída de los niveles freáticos, hundimiento de la superficie del suelo, degradación de la calidad del agua y reducción del caudal base de los arroyos.

Los ingenieros dicen que utilizando una combinación de conocimientos adquiridos en ingeniería, ciencia y matemáticas, El impacto de las mareas terrestres y atmosféricas en las aguas subterráneas se puede utilizar para realizar cálculos para pronosticar los recursos de aguas subterráneas vinculados a la variabilidad climática.

"Nuestro nuevo enfoque nos permite utilizar los datos existentes para llegar a las mismas propiedades [como exploración activa], "dice el coautor, Profesora Wendy Timms, de la Universidad de Deakin.

"Y como también podemos utilizar los pozos de seguimiento más baratos, obtenemos muchas más ubicaciones en el espacio. También, ahora podemos monitorear los cambios en las propiedades a lo largo del tiempo ".

El nuevo enfoque destaca el enorme valor de las redes de monitoreo de aguas subterráneas existentes, como los financiados por la Estrategia Nacional de Infraestructura de Investigación Colaborativa del Gobierno de Australia.

"Nos enfrentamos a inmensos desafíos relacionados con los recursos hídricos en el futuro, "Dice el Dr. Rau.

"Con los resultados, podemos gestionar mejor los recursos del subsuelo y hacerlo de forma mucho más sostenible ".

El profesor asociado Martin Andersen, director de Connected Waters Initiative y coautor del artículo, dice que "si la industria del agua subterránea adopta nuestra técnica de investigación sugerida, daremos un paso de gigante en la caracterización de las capas portadoras de agua en el subsuelo. y mejorar enormemente nuestra capacidad para administrar este valioso recurso ".