El 19 de abril de 2010, hacia las diez y media de la mañana, los investigadores bajaron un tubo de polietileno por un pozo doméstico del sur de Idaho, en Estados Unidos, y vertieron 2,2 kilos de fluoresceína disueltos en unos 29 litros de agua. Ese tinte fluorescente de color verde tenía que atravesar unos 1670 metros de roca volcánica hasta los manantiales del cañón de Malad Gorge.
En la segunda prueba, un mes después, el primer rastro asomó en un manantial del cañón a las 66 horas, una velocidad máxima de unos 608 metros al día. El grueso del colorante avanzó a una media de 202 metros diarios, según el informe que firmaron después Neal Farmer, del Departamento de Recursos Hídricos de Idaho (IDWR), y David Blew, de la eléctrica Idaho Power.
Un pozo vacío al sureste del cañón
Malad Gorge está a unos 145 kilómetros al sureste de Boise y, en ese tramo, tiene unos 69 metros de profundidad con paredes verticales de basalto.
El pozo elegido, conocido como Hopper, tiene 15 centímetros de diámetro y 62 metros de profundidad. Durante la prueba la casa estaba vacía, así que la bomba se desconectó y no se extrajo agua.
La fluoresceína la sintetizó el químico Adolf von Baeyer en 1871 y se usa para seguir aguas subterráneas desde 1882. Los fluorómetros del equipo la detectaban a partir de 0,01 microgramos por litro. El mismo principio guió a los científicos que vertieron tinte rojo fluorescente en el manantial del río Silver, en Florida.
Carbón activado en las cisternas de ocho casas
Antes de soltar el tinte, el equipo colocó bolsitas con nueve gramos de carbón activado de cáscara de coco en las cisternas de los inodoros de ocho viviendas y en 19 manantiales del cañón.
«Los paquetes de carbón sirven como “centinelas” que están constantemente sumergidos en el agua y absorben el tinte cuando pasa por ellos durante el periodo de la prueba», escriben Farmer y Blew.
En esa primera fase, el tinte apareció en los puntos de muestreo de un tramo de unos 220 metros de orilla, con el máximo en dos de ellos, y entre los pozos de las casas solo dio positivo uno, el pozo Riddle, situado más o menos a mitad de camino.
El tinte tardó 66 horas en asomar al cañón
El 21 de mayo de 2010 repitieron la inyección con 2,27 kilos de fluoresceína. Esta vez instalaron en uno de los manantiales que más tinte habían recibido un fluorómetro sumergible, un sensor que mide la concentración del tinte, programado para registrar un dato cada media hora.
El primer rastro llegó el 24 de mayo, 2,75 días después de la inyección. El centro de masa de la nube de tinte, que marca el paso de la mayor parte del colorante, se registró a los 8,27 días, y casi todo el tinte había salido del manantial en unos 16 días.
Una red de conductos dentro del basalto
El acuífero de la llanura oriental del río Snake está formado sobre todo por coladas de basalto, la roca que deja la lava al enfriarse. Según un trabajo del geólogo S. P. Garabedian publicado en 1992 por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS), a escala regional «la mayor parte del agua se mueve horizontalmente a través de zonas entre coladas» de ese basalto.
Farmer y Blew creen que el tinte viajó por una capa de lavas almohadilladas, que se forman cuando la lava cae al agua y se enfría en bolas, mezcladas con brecha y escoria volcánica muy permeables. Harold Stearns, que estudió la zona para el USGS, ya había descrito en 1936 que casi todos los grandes manantiales de la zona brotan de esas lavas y de una «peculiar brecha vítrea».
«La forma real de la pluma del trazador no está definida, y el régimen de flujo podría describirse con más precisión como una red entrelazada de conductos rodeados o encerrados en brechas y escorias», escriben los autores.
Pozos cada vez más lejos del cañón
Los ensayos siguieron desde puntos más alejados. En el informe sobre el pozo Meyer, a unos 3,6 kilómetros del cañón, el tinte inyectado entre diciembre de 2010 y la primavera de 2011 llegó a una velocidad máxima de unos 335 metros diarios y a una media cercana a 122.
Ese informe relaciona la rapidez del flujo con cañones antiguos enterrados bajo las coladas. «Los cañones antiguos actúan esencialmente como “drenes franceses” subterráneos del acuífero», escriben Farmer y Blew, en referencia a las zanjas rellenas de grava que recogen y conducen el agua.
El 18 de noviembre de 2012 y el 4 de noviembre de 2013, el equipo, al que se sumó Tom Aley, del Ozark Underground Laboratory, inyectó tinte en el pozo Victor, a unos 5 kilómetros del cañón. El informe de 2014 calcula que recuperaron en los manantiales el 84,3 % del tinte, y quizá cerca del 90 %.
Lo que el tinte enseña sobre la contaminación
En el pozo Meyer, el tinte apenas se abrió hacia los lados en su último tramo. «Si no se conoce la ruta exacta del flujo, las probabilidades de que un pozo de control o de muestreo intercepte un contaminante son bajas», escriben.
«El “tiempo de paso” de la nube de tinte documenta lo rápido que pueden viajar por el acuífero los contaminantes solubles en agua y lo corto que podría ser su tiempo de residencia», añade el informe.
«Las pruebas con trazadores de tinte fluorescente muestran que las velocidades de filtración del agua subterránea pueden ser órdenes de magnitud más rápidas que las calculadas por la ley de Darcy», dijeron Martin Otz y Nicholas Azzolina en un congreso de la Sociedad Geológica de América de 2007, citados en ese informe. La ley de Darcy calcula el caudal a partir de la permeabilidad de la roca y la pendiente del nivel del agua.
Según el informe de 2014, los resultados de los trazados «se han aplicado directamente y se han utilizado para ayudar en el proceso de permisos de recarga del acuífero mediante pozos de inyección en lo relativo a la calidad del agua y la seguridad pública».
Recarga gestionada en un acuífero que baja
Idaho utiliza la recarga gestionada para meter en el subsuelo el agua sobrante de ríos y canales. Lo que se hace en superficie cambia lo que pasa bajo tierra, como se vio cuando unos eucaliptos plantados en Australia cambiaron el agua subterránea sin frenar la sal. Un artículo publicado en Groundwater en 2022 por Wesley Hipke, Paul Thomas y Noah Stewart-Maddox, del IDWR, recuerda que este acuífero, «el más grande y productivo de Idaho, ha sufrido un descenso considerable desde principios de los años cincuenta».
El programa, con financiación estable desde 2014, añadía de media unos 321 millones de metros cúbicos al año, y su coste rondaba 0,01 dólares por metro cúbico, según ese artículo. Es la respuesta local al problema del agua que sacamos del subsuelo.
Lo que las cifras no dicen
Las velocidades se calcularon con la distancia en línea recta entre el pozo y el manantial, así que el recorrido real del agua, con sus curvas, es más largo. Tampoco valen para todo el acuífero, porque el tinte siguió una zona de lavas almohadilladas y brechas que los autores describen como muy permeable.
Los 1670 metros y los 608 metros diarios son de la prueba de 2010 en el pozo Hopper, mientras que los 5 kilómetros corresponden a los ensayos de 2012 y 2013 en el pozo Victor.
El informe completo de la prueba del pozo Hopper está fechado el 28 de enero de 2011 y se publicó como informe abierto del Departamento de Recursos Hídricos de Idaho.
En sus conclusiones, Farmer y Blew escribieron que los trazadores «también pueden ayudar a afinar los puntos de control de la calidad del agua en los proyectos de recarga del acuífero para garantizar la protección de los recursos de agua subterránea».
Imagen: Sheila Sund / Wikimedia Commons (CC BY 2.0)
