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Educación científica: Tecnologías
de la Información
y la Comunicación
y Sostenibilidad
Indice
Sesión
VI
Varias visiones en torno al Agua Subterránea.
Ángel Luis Cortés Gracia1 y Javier San Román Saldaña2
1 Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales, Facultad de
Educación, Universidad de Zaragoza. San Juan Bosco, 7. 50009 Zaragoza.
[email protected].
2 Confederación Hidrográfica del Ebro. Paseo de Sagasta, 24-26. 50071
Zaragoza. [email protected]
Resumen
En este trabajo se presentan distintas visiones en torno a un elemento
común: el agua subterránea. La Hidrogeología aporta las bases científicas
para la comprensión de su importancia general y su dinámica. Se analizan
los problemas relacionados con el uso incontrolado de agua subterránea y
sus consecuencias, así como las medidas que se están tomando desde la
administración. Muchos de estos problemas están relacionados con la falta
de formación de la sociedad en general, que presenta modelos alternativos
sobre el agua subterránea y su funcionamiento que se van generando y
reforzando desde los primeros niveles educativos.
Palabras clave: agua subterránea, uso y gestión, percepción social,
ideas alternativas, educación científica
Title: Several views about groundwater.
Abstract
In this work, several views about groundwater are shown. Scientific basis
to understand both the general importance and dynamics of groundwater
are provided by Hydrogeology. Main problems and consequences related to
no-controlled uses are analysed together with management resources
coming from civil services. A great part of these problems are related to the
lack of formation on the matter in the society. People show alternative
models about groundwater and its dynamics that appear and are reinforced
from the basic educational levels.
Key words: groundwater, use and management, social perception,
alternative conceptions, science education
Introducción
El agua es, hoy en día, uno de los principales recursos naturales de
nuestro planeta. Dentro de la hidrosfera, el agua subterránea constituye la
principal reserva de agua dulce líquida en la Tierra. Hasta hace sólo unas
décadas, el aprovechamiento de agua subterránea no era concebido en las
dimensiones que ha alcanzado en la actualidad. No obstante, y a pesar de
su importancia, desde muy distintos sectores (científicos, gestores,
educadores) se destaca el desconocimiento generalizado sobre el
funcionamiento de los sistemas hidrogeológicos, su relación con los
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Varias visiones en torno al Agua Subterránea
sistemas hidrológicos superficiales y, en concreto, su influencia en los
ecosistemas acuáticos.
Este desconocimiento generalizado, unido a la existencia de modelos
conceptuales alternativos sobre el agua subterránea muy arraigados en
nuestra ciudadanía desde los primeros niveles educativos, hace difícil la
comprensión de estos fenómenos naturales, la reflexión crítica ante los
problemas relacionados y la posible toma de decisiones bien fundamentada.
Por lo tanto, la opinión crítica de la ciudadanía queda en manos de los
recursos para el convencimiento ajeno empleados por los distintos grupos
implicados en el uso y gestión de los recursos, basados muchas veces en
parámetros económicos y/o afectivos más que en criterios científicos y/o
racionales.
En este trabajo presentamos una recopilación de datos y ejemplos sobre
el tema citado procedentes de la comunidad científica, de los responsables
de gestión y usuarios del agua subterránea y del análisis sobre la
percepción social general de la misma. También mostraremos algunos
ejemplos procedentes de la investigación en torno a los problemas de
enseñanza-aprendizaje sobre el agua subterránea que encontramos en
nuestro sistema educativo.
Hidrogeología: el estudio del agua subterránea
La Hidrogeología se dedica al estudio del agua subterránea desde el
punto de vista de su circulación y almacenamiento, así como de su
composición y calidad para ser utilizada por el hombre (Bastida, 2005).
Hablamos de agua subterránea para referirnos al agua contenida en los
poros, grietas y fracturas de suelos, sedimentos y rocas bajo la superficie
terrestre. Más concretamente, al agua contenida en la denominada zona
saturada (o freática) del subsuelo, donde todos esos poros están repletos
de agua. Al plano imaginario que separa la zona saturada de la zona no
saturada (también denominada vadosa o de aireación) se le denomina nivel
freático y su posición es variable en el espacio y en el tiempo, dependiendo,
entre otros factores naturales, de la topografía y la pluviosidad en las áreas
de recarga.
El principal problema que tiene el agua subterránea es que no se ve
hasta que sale a la superficie. Por ese motivo, desde los tiempos más
remotos de la historia hasta los tiempos casi recientes (siglo XVIII), el
origen del agua de los manantiales que alimenta a los ríos ha constituido un
enigmático problema objeto de numerosas especulaciones y controversias
(Martínez Gil, 1972).
Según algunas estimaciones recientes (Tarbuck y Lutgens, 2000), el agua
subterránea constituye únicamente el 0,62% del agua total contenida en la
hidrosfera. Ahora bien, si eliminamos el agua de los mares y océanos
(97,2%) y la de los casquetes polares y glaciares (2,15%), el resto del agua
existente en la Tierra (algo más de 4.000.000 km3) representa menos del
1% del total. Ahí es donde reside la importancia del agua subterránea, ya
que constituye actualmente el 94% de las reservas de agua dulce líquida en
nuestro planeta (Figura 1).
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Educación científica: Tecnologías de la Información y la Comunicación y Sostenibilidad
Figura 1. Volumen (en porcentajes) de los distintos tipos de agua en la
hidrosfera. A la izquierda, referido al volumen total de agua en la hidrosfera. A la
derecha, teniendo en cuenta únicamente las reservas de agua dulce (modificado de
Tarbuck y Lutgens, 2000).
Los avances recientes en Hidrogeología nos permiten conocer, entre otros
datos, cuál es la distribución del agua subterránea (localización espacial,
estimaciones de volumen), sus características físico-químicas (composición
química, conductividad, presencia de contaminantes), su comportamiento
dinámico (movimientos, direcciones y velocidades de flujo, situación y
evolución del nivel freático), etc. Todos estos datos permiten a los
hidrogeólogos diagnosticar el estado de las aguas subterráneas y predecir
las posibles variaciones espaciales y temporales de las mismas, tanto en sus
aspectos “profundos” (su evolución en el subsuelo) como en sus posibles
relaciones con los sistemas hidrológicos superficiales. Es decir, para una
correcta interpretación, uso y gestión del agua es necesaria la participación
activa de la Hidrogeología.
Los problemas en el uso y gestión del agua subterránea
Una de las características de los aprovechamientos de agua subterránea
en España, al igual que en la mayoría de los países áridos y semiáridos, es
que en gran medida éstos son fruto de la iniciativa privada. Además, la
denominada “insumisión hidrológica”, es decir, la perforación de pozos sin
los oportunos permisos, es un hecho patente. En prácticamente todos estos
países, incluido España, se ha producido en el último medio siglo una
“revolución silenciosa” consistente en el uso intensivo de este recurso
realizado por miles de pequeños agricultores (Llamas Madurga, 2005).
Estos usuarios del agua subterránea, por lo general, carecen de la más
mínima formación hidrogeológica, y recurren con frecuencia a personas con
supuestos poderes “paranormales” que les ponen en contacto con las
empresas perforadoras. Esta forma de operar lleva a que los campos de
pozos se hayan extendido a modo de manchas de aceite, dificultando
notablemente cualquier planteamiento de gestión, según destacan los
responsables de la administración (San Román y Coloma, 2002).
En algunas zonas, el creciente aprovechamiento intensivo del agua
subterránea está empezando a provocar (o ha provocado ya) descensos
importantes de niveles piezométricos y afecciones en las descargas
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Varias visiones en torno al Agua Subterránea
naturales. Por citar un claro ejemplo, la relación existente entre la
sobreexplotación del ya famoso acuífero 23 y el funcionamiento del sistema
hidrológico de la cuenca alta del Guadiana (Tablas de Daimiel, Ojos del
Guadiana), constituye un ejemplo paradigmático a escala mundial de los
conflictos entre el aprovechamiento intensivo del agua subterránea y la
conservación de humedales (Llamas Madurga, 2005). Según diversos
estudios, el humedal de las Tablas de Daimiel se encuentra actualmente
desconectado del acuífero, manteniéndose encharcado únicamente por las
aportaciones superficiales del río Cigüela en los escasos episodios húmedos
y por los caudales derivados del Acueducto Tajo-Segura.
Los acuíferos ejercen un importante efecto amortiguador, tanto sobre las
recargas de lluvia, como sobre los bombeos. Cuando se inicia la explotación
de un acuífero, durante los primeros años se extrae agua exclusivamente de
las reservas del mismo, cifra que a veces es muy superior a la de los
recursos renovables (no hay que olvidar que los acuíferos se comportan
como gigantescas “esponjas” en el subsuelo, y que su funcionamiento
puede equipararse al de grandes embalses de regulación hiperanual).
Conforme avanza este vaciado, van descendiendo los niveles, y a medio
plazo se empieza a afectar a las descargas naturales del acuífero.
El creciente aumento de solicitudes de concesiones en muchos puntos del
territorio nacional, y las cada vez mayores afecciones que se producen a
manantiales y cursos de agua, ha hecho necesario tomar medidas
restrictivas en muchos sectores. Esta problemática ha llevado a que las
confederaciones hidrográficas se planteen o limiten las nuevas concesiones
en las distintas unidades hidrogeológicas (San Román y Coloma, 2002),
adoptando diferentes medidas como la instalación de contadores, la
reducción de los plazos de concesión, las revisiones del volumen concedido,
la prohibición o limitación horaria y/o estacional de los bombeos, etc.
En los últimos años, las comisarías de aguas han entendido que lo
primero que necesitan los usuarios de agua subterránea es formación e
información sobre los pozos, las técnicas de perforación, los tipos de
bombas, los acuíferos, su recarga, la relación con las aguas superficiales, la
legislación de aguas, etc. y en este sentido se han impartido diversas
charlas divulgativas en las zonas más problemáticas. Es muy importante
desmontar los tradicionales esquemas de las corrientes subterráneas de
agua, trasmitidas por los zahoríes, y que perpetúan la mayor parte de las
empresas perforadoras (San Román y Coloma, 2002).
La percepción social del agua subterránea
En contraste con el aprovechamiento del agua superficial, ligado
tradicionalmente a acciones colectivas, en general financiadas y controladas
por la Administración, el aprovechamiento de agua subterránea ha sido
realizado de modo individual o por pequeñas colectividades a través de
pozos y galerías. Hasta hace unas décadas, los caudales obtenidos eran
muy reducidos y el origen, localización y movimiento de las aguas
subterráneas se consideraba como algo misterioso, en donde era muy difícil
encontrar una relación clara entre los efectos y sus causas (Llamas
Madurga, 2005). Un claro ejemplo del tradicional desconocimiento sobre el
tema es expuesto por Fetter (1994), cuando cita una decisión judicial de
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1861 en relación con un conflicto sobre las aguas subterráneas en el estado
norteamericano de Ohio: "Debido a que la existencia, origen, movimiento y
curso de tales aguas, así como de las causas que gobiernan y dirigen su
movimiento son tan secretos, ocultos y escondidos, un intento de establecer
cualquier tipo de normas legales con respecto a estas aguas, sería
prácticamente imposible" (traducción en Llamas y Custodio, 1999).
La razón por la que estas percepciones son, a menudo, poco claras e
incorrectas, es que el ambiente del agua subterránea está muy oculto a la
vista (Tarbuck y Lutgens, 2000). La observación de la superficie de la Tierra
nos lleva a interpretar que el planeta es “sólido”. Cuando entramos en una
caverna (por ejemplo, en sistemas kársticos) nos da la impresión de que el
agua sale por unos conductos excavados en roca sólida, y vemos que
circula por cauces e incluso forma lagos subterráneos. Sin embargo, la
mayor parte del agua subterránea se encuentra almacenada o circulando a
través de pequeños poros entre granos, grietas y fisuras. Hoy en día, los
avances científicos en el conocimiento del funcionamiento de los sistemas
hidrogeológicos son muy importantes, aunque no tanto el grado de
conocimiento de la sociedad, que no ha aumentado demasiado. Por el
contrario, sí ha aumentado significativamente el grado de explotación de
estos recursos, como se ha citado en el apartado anterior.
En relación con el escaso conocimiento que tiene la sociedad en general
sobre el tema, como se indicaba anteriormente, buena parte de la
ciudadanía posee unos determinados modelos alternativos de las aguas
subterráneas como corrientes subterráneas de agua (ríos y lagos situados
en puntos muy localizados del subsuelo). Estas ideas han sido
tradicionalmente trasmitidas por los zahoríes, y perpetuadas por buena
parte de las empresas perforadoras. En algunos países como EEUU, se han
realizado investigaciones sobre el conocimiento y percepción social de la
ciudadanía sobre el agua subterránea para poder desarrollar futuros
programas educativos (Suvedi et al., 2000)
A todo lo anterior se une que en amplios sectores de la sociedad
predomina el mito de que el agua subterránea es un recurso muy frágil
(“hidromito”, según Llamas Madurga, 2005). Un falso paradigma amplio y
mundialmente difundido es el siguiente: “todo pozo termina por secarse o
salinizarse”, y la consecuencia práctica del mismo es que muchos
planificadores hidrológicos sólo consideran utilizables las aguas superficiales
a pesar del mayor coste económico y ecológico que esta utilización conlleva
frente a la alternativa de las aguas subterráneas (Custodio, 2002).
La visión didáctica: algunos
aprendizaje del agua subterránea
problemas
en
la
enseñanza-
Uno de los principales problemas que aparecen en el proceso de
enseñanza-aprendizaje del ciclo hidrológico, en general, y del agua
subterránea, en particular, es la existencia en el alumnado de una serie de
ideas alternativas muy similares a las que citábamos anteriormente en el
apartado de la percepción social. La interacción entre estas ideas (muy
comunes, persistentes y con cierta coherencia interna) y los recursos
didácticos existentes (a veces impregnados de esas mismas ideas o
similares) puede dar lugar a consecuencias imprevisibles.
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Varias visiones en torno al Agua Subterránea
Marcén Albero (2003) destaca que más de la mitad de los estudiantes de
secundaria desconocen de dónde procede el agua que consumen, casi el
80% no saben que se potabiliza y depura y casi todos desconocen procesos
de formación y mantenimiento de aguas. Muchos estudiantes representan la
circulación freática (agua subterránea) como ríos y lagos subterráneos (Yus
Ramos, 1994). Por otro lado no suelen asociar la existencia de un río
superficial con el agua subterránea, con lo que dan por supuesto que si no
llueve durante una temporada el río se seca.
Figura 2. Representación gráfica del agua subterránea (dibujos de la izquierda) y
del ciclo del agua (derecha) en libros de texto de Educación Primaria.
No es de extrañar la existencia de estos modelos alternativos, ya que,
aunque no tienen porque ser los únicos responsables, muchos libros de
texto (Figura 2), especialmente en Educación Primaria, ilustran el tema
(ciclo del agua) con esquemas en los que se representan precisamente esos
ríos y lagos subterráneos (Márquez et al., 2002; Calvo et al., 2004).
En un análisis detallado de ese tipo de representaciones (textuales y
gráficas) en libros de texto de primaria y secundaria, Márquez et al. (2002)
diferencian varios tipos de diagramas, según muestren o no la idea de ciclo.
En los ejemplos que presentan las autoras se pueden reconocer algunos de
estos modelos alternativos que citábamos anteriormente. Las explicaciones
escritas indican que el agua se infiltra en la tierra y circula por el subsuelo
(especialmente en secundaria). Los dibujos aportan una representación del
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Educación científica: Tecnologías de la Información y la Comunicación y Sostenibilidad
agua subterránea similar a la superficial, con ríos y lagos. Como indican
estas autoras, los dibujos que acompañan a los textos y que deberían
ayudar a su comprensión, contribuyen a desarrollar una “concepción
errónea” del agua subterránea.
En todos los casos mostrados en la figura 2, el agua subterránea es
representada como ríos, lagos o “bolsas” de agua en el subsuelo, que están
conectados con los sistemas superficiales a través de procesos de filtración
(el agua va de arriba hacia abajo, nunca al revés) o directamente mediante
“conductos” que vierten directamente al mar. La forma en que se
representa la salida del agua del subsuelo hacia la superficie es a través de
procesos artificiales de extracción (pozos, sondeos).
Hay que destacar que el aprendizaje en ciencias no supera la enseñanza
obligatoria en la mayor parte de la ciudadanía y que las posibilidades de
profundizar en los aspectos geológicos (y más aún en Hidrogeología) están
limitados a la optatividad en ESO y Bachillerato, o a la especialización en el
ámbito universitario. En este contexto, los modelos alternativos sobre el
agua subterránea se generan y/o refuerzan en los primeros niveles
educativos, y el escaso conocimiento generalizado unido a estas ideas sobre
el tema se sigue perpetuando (algo que no es exclusivo del sistema
educativo español).
Consideraciones finales
Como hemos visto anteriormente, el agua subterránea constituye la
mayor reserva de agua dulce líquida de nuestro planeta. Sin embargo, el
grado de conocimiento de la sociedad sobre el tema es bastante escaso. La
“facilidad de obtención” de agua procedente del subsuelo y el
aprovechamiento incontrolado de la misma (bajo la poco fundada creencia
de que es un recurso inagotable) ha dado lugar a que en muchas regiones
se estén planteando graves problemas que llegan a afectar a los sistemas
hidrológicos superficiales. En estos casos, la administración está utilizando
recursos que controlan, limitan e incluso impiden, en algunos casos, estos
aprovechamientos. Esto no quiere decir que los recursos hidrogeológicos
estén en fase de agotamiento, sino que hay que hacer un uso racional de
los mismos. En este sentido, algunos autores destacan la existencia de
mitos y falsos paradigmas utilizados en ocasiones por sectores interesados
en desechar el uso de agua subterránea en favor de políticas de
aprovechamiento de agua superficial.
La falta de formación (y de información) sobre el tema da lugar a que
aparezcan posturas enfrentadas entre distintos sectores de nuestra
sociedad, así como a numerosos conflictos entre usuarios y gestores. Esta
percepción poco clara e incluso incorrecta del agua subterránea, con falsas
creencias y modelos alternativos muy extendidos y persistentes, se
fundamenta o refuerza en parte en las representaciones que se presentan
desde los primeros niveles educativos. Todas estas carencias en el
conocimiento hacen que la toma de posturas críticas o decisiones ante
cualquier situación relacionada con el agua subterránea responda, en
muchas ocasiones a factores poco científicos e incluso afectivos.
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Varias visiones en torno al Agua Subterránea
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