Hidrogeología

La hidrogeología es la disciplina que estudia el agua bajo la superficie: dónde se aloja, cómo se mueve, cuánta se recarga y se descarga, qué calidad tiene y cómo se relaciona con ríos, vertientes y humedales. Un manual clásico del USGS, el servicio geológico de Estados Unidos, la presenta como la rama de la hidrología que trata la ocurrencia, el movimiento y la calidad del agua bajo la superficie. No es lo mismo que sus vecinas: la hidrología de superficie se ocupa de lluvias y caudales de ríos; la geología describe rocas y sedimentos; la estratigrafía ordena las capas que atraviesa una perforación; y la prospección geofísica mide propiedades del subsuelo desde la superficie. La hidrogeología usa lo que producen todas para responder otra pregunta: cuánta agua tiene un acuífero, a qué ritmo se renueva y cómo responde al bombeo.

Su herramienta de base es la ley de Darcy, formulada por el ingeniero francés Henry Darcy en 1856: el caudal que atraviesa un medio poroso es proporcional a la sección de paso y al gradiente hidráulico. La constante de esa proporción es la conductividad hidráulica (K), que depende del tamaño y la disposición de poros y fracturas. Multiplicada por el espesor saturado da la transmisividad (T), la capacidad del acuífero de entregar agua por unidad de ancho. El coeficiente de almacenamiento (S) mide cuánta agua libera el acuífero por cada metro que baja su nivel: en un acuífero libre suele estar entre 0,05 y 0,3 (0,1–0,3 según el USGS; 0,05–0,20 según el manual de la DGA), porque el agua sale del drenaje de los poros; en uno confinado es del orden de 0,0001 a 0,003, cientos a miles de veces menor, y por eso el cono de depresión se expande más rápido y alcanza antes a los pozos vecinos. Con esos parámetros se arma el balance hídrico de recargas y descargas y, si se justifica, un modelo numérico que proyecta niveles bajo distintos escenarios de extracción.

Muchos de esos datos nacen en la obra. La perforación levanta la columna estratigráfica real, que confirma o corrige lo que estimó la geofísica. La prueba de bombeo entrega el caudal que sostiene la captación y, con los descensos, la transmisividad. El coeficiente de almacenamiento, en cambio, sólo se estima con confianza midiendo niveles en pozos de observación, porque el descenso dentro del pozo bombeado incluye pérdidas propias de la obra; el manual de la DGA, en la misma línea, pide pozos de observación cuando un estudio busca esos coeficientes. El monitoreo de niveles y extracciones forma la serie que distingue un descenso estacional de uno sostenido.

En Chile la hidrogeología está en la norma. El Código de Aguas define el Sector Hidrogeológico de Aprovechamiento Común (SHAC) como un acuífero o parte de él delimitable para efectos de su evaluación hidrogeológica (art. 55 bis), y entiende afectada la sustentabilidad cuando la extracción produce un descenso sostenido o abrupto de los niveles (art. 62). La DGA calcula la disponibilidad de cada SHAC como un balance: la oferta (con la recarga media anual como tope inicial para derechos definitivos) menos la demanda comprometida. Si es negativo, corresponde evaluar un área de restricción o una zona de prohibición; el reglamento de aguas subterráneas cuenta entre las causales de restricción que la demanda comprometida reduzca en más de 5 % el volumen almacenado en cincuenta años. Además, cada Plan Estratégico de Recursos Hídricos debe incluir la modelación hidrogeológica de la cuenca (art. 293 bis), y el SERNAGEOMIN publica cartas hidrogeológicas, como la N° 8 de la cuenca del río Limarí.

El estudio hidrogeológico lo elabora un hidrogeólogo o un consultor especializado, y no es requisito general para pedir un derecho: la existencia del agua se comprueba con la obra y el caudal con la prueba de bombeo, aunque la DGA puede pedir estudios en casos puntuales, como un cambio de punto de captación en zona de prohibición. Si el solicitante presenta uno, el manual fija contenidos mínimos: modelo conceptual, catastro de captaciones con caudales, niveles y estratigrafía, pruebas con pozos de observación, perfiles geofísicos del basamento, balance del SHAC e impactos sobre vertientes, ríos y humedales; un modelo numérico debe simular al menos cincuenta años e incluir escenarios de cambio climático. Fuera de ese trámite, la línea de base de un Estudio de Impacto Ambiental debe caracterizar la hidrogeología cuando corresponde.