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    Gestión del agua con la ayuda de un modelo matemático de lentes de agua dulce

    Crédito:KPFU

    Se publicó un documento conjunto ruso-omaní en Revista de hidrología . En la década de 1950, El académico ruso Vladimir Kunin, uno de los fundadores del Instituto de Problemas del Agua en Moscú y el Instituto de Desiertos en Ashkhabad, descubrió y describió lentes de agua dulce en el desierto de Karakum en Turkmenistán. Estos lentes flotan sobre el agua subterránea salina e hipersalina. La génesis de estas lentes y los factores que controlan el almacenamiento de agua dulce, circulación en las lentes, y su resistencia a los factores climáticos adversos y los impactos antropogénicos (bombeo) no estaban claros.

    En la década de 1980, un grupo de la Universidad Estatal de Kazán comenzó a investigar las lentes de Kunin. Este esfuerzo de investigación se extendió a las condiciones geográficas del este de Arabia. Los modelos matemáticos de estos cuerpos de agua dulce se han aplicado a lentes similares en Australia, Oregón (EE. UU.), Arabia Saudita, Katar, Kuwait y otras regiones áridas y semiáridas. La motivación práctica proviene de un déficit global de recursos de agua dulce, incluyendo beber, riego, y agua industrial, especialmente en los desiertos áridos. Las poblaciones nativas de Asia Central y Arabia dependen de tales lentes para apoyar a los camellos, oveja, cabras y otros bovinos domésticos.

    En este papel, la homeostasis de las lentes de agua se explicó como una intrincada interacción de los siguientes factores físicos:infiltración en la lente de lluvias ocasionales (esporádicas), evaporación permanente de la capa freática, flotabilidad debido al contraste de densidad del agua dulce y salina, y la fuerza de resistencia al movimiento del agua de la arena de las dunas. Como resultado, el agua hace una especie de cambio de sentido con un camino descendente desde la zona de aireación (vadose) convertido en un flujo ascendente de regreso a la atmósfera del desierto. La forma de estas lentes se asemeja a un platillo volante, y el modelo matemático desarrollado coincide bien con las observaciones de campo de Kunin. Curiosamente, el modelo predice la interfaz entre agua subterránea dulce y salada de manera similar a la descrita por un hidrólogo holandés Van Der Veer en la década de 1970 para el problema bastante diferente de la intrusión de agua de mar en los acuíferos costeros.

    Las aplicaciones de esta investigación pueden ser multifacéticas; específicamente, Las lentes tipo Kunin ahora se crean artificialmente mediante técnicas de recarga de acuíferos gestionados. Por ejemplo, cerca de Abu-Dhabi, se diseñó una mega lente inyectando agua desalinizada en un acuífero de agua subterránea salina. Esta lente es considerada por el gobierno de los EAU como una reserva nacional para situaciones de emergencia, es decir., si fallan los esquemas tradicionales de abastecimiento de agua del país, puede comenzar la recuperación de agua dulce de esta lente.

    El grupo de investigación involucra a hidrólogos, hidrogeólogos, ecologistas, y microbiólogos de la Universidad Sultan Qaboos (Omán) y matemático, Profesor Yury Obnosov de la Universidad Federal de Kazán (Rusia).


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