La mayor parte del agua del mundo es agua salada contenida principalmente en los océanos que cubren la tierra. Solo alrededor del 2,5 por ciento del agua total mundial es agua dulce. El agua dulce se encuentra en los glaciares y los casquetes polares y alrededor del 30 por ciento es agua subterránea, que incluye lagos y ríos. El agua subterránea se encuentra en casi todas partes, desde pantanos hasta terrenos rocosos. Cuando el agua subterránea llena todos los poros del suelo o la roca, se dice que el suelo está "saturado". El nivel freático es el límite entre suelo saturado e insaturado y está influenciado por lluvia, nieve, riego, sequías y pozos activos en el área. La mayor parte del agua dulce para uso humano proviene del agua subterránea.
Características del nivel freático
La humedad del suelo debajo de la superficie terrestre ocurre en dos zonas: la zona insaturada y la zona saturada. Los espacios, o poros, entre granos de arena, suelo o rocas están llenos solo parcialmente o en absoluto. con agua en la zona insaturada, mientras que los espacios están completamente llenos de agua en la zona saturada zona. El nivel freático delimita el límite entre estas dos capas. Una capa delgada justo encima del nivel freático se llama "franja capilar". La franja capilar es de unos centímetros (alrededor de 1 pulgada) a 60 centímetros (aproximadamente 2 pies) de espesor, y se crea cuando el agua se extrae de la zona saturada por acción capilar. La profundidad del nivel freático varía según la composición del terreno, desde cero en áreas pantanosas hasta más de 25 metros (300 pies) de profundidad. Algunas capas freáticas se cruzan con lagos y ríos y son modificadas por ellos. Las capas freáticas no son planas ni horizontales: a menudo siguen la conformación del terreno y suelen estar ligeramente inclinadas, lo que hace que el agua subterránea fluya.
Flujos de agua subterránea
La precipitación, como la lluvia, ingresa a los arroyos y lagos y se filtra al suelo. Atraída hacia abajo por la gravedad, el agua comienza a llenar los espacios vacíos o parcialmente vacíos en el suelo o entre las partículas de roca. Cuando el agua que se infiltra alcanza el nivel freático y la zona saturada, comienza a moverse horizontalmente con el agua subterránea. El agua subterránea en la zona saturada fluye de elevaciones más altas a más bajas. A diferencia del flujo de agua en arroyos y ríos, el agua subterránea se mueve muy lentamente. El movimiento en suelo arenoso o con grava puede ser de milímetros por día, y en arcilla el movimiento puede ser incluso más lento.
Factores que afectan la velocidad del agua subterránea
Los principales factores que afectan la velocidad de los flujos de agua subterránea son la porosidad, el número de espacios abiertos disponibles en el suelo o la roca; permeabilidad, la interconectividad de los poros; y gradiente hidráulico, la pendiente del nivel freático. La velocidad del agua subterránea aumenta con el aumento de la permeabilidad y el gradiente hidráulico. La arena, la grava, la arenisca y algunos tipos de rocas cristalinas permiten que el agua subterránea fluya fácilmente, mientras que los sedimentos de grano fino, como la lutita y el limo, impiden el fácil movimiento del agua subterránea.
Acuíferos de agua subterránea
Los acuíferos son depósitos subterráneos que contienen abundante agua subterránea en los poros o espacios. La mayor parte del agua potable del mundo se extrae de los acuíferos. Algunos acuíferos son creados por capas formadas por suelo o lecho rocoso rico en arcilla. El derretimiento de la nieve o la lluvia crea una zona saturada por encima de la capa de confinamiento, porque se evita que el agua se filtre más allá de la capa de confinamiento. El flujo de los acuíferos depende tanto de la gravedad como de la presión creada por la elevación de la tierra. Los acuíferos confinados mantienen el agua subterránea bajo presión, mientras que los acuíferos no confinados no están presurizados y el nivel del agua no se elevará por encima del nivel freático cuando se perfora.