EL AGUA

La hidrosfera

Distribución del agua en el mundo y tiempos de renovación.

Ubicación % del agua total Tiempo de renovación

Océanos 93,8 37.000 años

Glaciares y nieves perpetuas 1,986 16.000 años

Agua subterránea (hasta 5 Km de prof)

4,1 4.600 años

Agua subterránea (intercambio activo)

0,274 300 años

Lagos 0,0051 13 años

Atmósfera 0,000959 9 días

Ríos 0,00008 13 días

Agua biológica 0,000005 3,4 días

Ubicación del agua dulce (3% del total del agua del planeta)

Almacenamiento % de agua dulce total

Hielo y glaciares (sin contar permafrost) 75,0

Agua subterránea (a más de 800m de prof) 13,5

Agua subterránea (a menos de 800m de prof) 11,0

Lagos 0,3

Suelo 0,06

Atmósfera 0,035

Ríos 0,03

Destino del agua lluvia en zonas con vegetación y sin vegetación

Destino Zonas con vegetación

Ciudades y zonas sin vegetación

Superficie/ríos (escorrentía) 10% 55%

Suelo 50% 15%

Retorno a la atmósfera 40% 30%

La vegetación capta, infiltra y retiene el agua. Por eso juega un papel importantísimo en la alimentación y conservación de los acuíferos.

En un ecosistema saludable, el agua de los ríos proviene principalmente de los acuíferos y por lo tanto no tienen variaciones tan bruscas con las lluvias y se mantienen con agua por más tiempo.

Sólo al mantener y alimentar los acuíferos estamos manteniendo realmente nuestras fuentes de agua.

Manejo y conservación del agua

Siempre debe haber una opción de desviación al comienzo del sistema para poder desviar el agua en caso de ser necesario.

Un manejo adecuado del suelo y el agua (con buenas técnicas de cultivo, prevención de erosión, cobertura vegetal) puede aumentar en 70-85% la capacidad del suelo de retener e infiltrar agua.

Áreas que tienen un 85% de escorrentía pueden llegar a tener niveles bajísimos o nulos de escorrentía si se maneja adecuadamente (con zanjas de infiltración, siembra de árboles y mejoramiento de los suelos…)

Unos pocos consejos para poder hacer un buen manejo de agua:

- Observar larga y detenidamente. Como son los flujos de agua, de donde viene, donde se acumula, que problemas trae…

- Comenzar por el punto más alto. Mientras mejor maneje el agua en la parte alta, mejor me va a ir en las partes más bajas. Es más fácil canalizar el agua hacia abajo que bombear hacia arriba.

- Comenzar en chiquito y simple. De esta manera se puede ir aprendiendo sin costos altos.

- Extender e infiltrar. Siempre hay crear un flujo lento creando superficies amplias, de baja pendiente para que no haya erosión e infiltrar el agua en el suelo.

- Planear siempre una ruta de desviación del exceso de agua de tal manera que se la pueda aprovechar o infiltrar.

- Maximizar la biomasa. Sembrar una gran cantidad de plantas y tener una gran cantidad de animales que cumplan una función importante y ayuden al ecosistema.

- Maximizar relaciones beneficiosas. Cada elemento debe tener la mayor cantidad de funciones. Ej. Un reservorio que almacena agua, pero también la purifica y es fuente de alimento.

- Retroalimentar constantemente. Observar, analizar y corregir lo que no funciona bien.

Cosecha de agua

Son los métodos que se usan para captar el agua de lluvia, de ríos, acequias, humedad ambiental y escorrentía y canalizarla a donde se le va a usar o almacenarla para uso posterior.

Para captar el agua de ríos y acequias se utilizan canales.

Para captar el agua de la humedad ambiental se usan mallas o vegetación. Consiste en generar superficies de condensación del agua. Es lo que sucede naturalmente en los bosques nublados.

La escorrentía es el agua de lluvia que no se filtra en el terreno sino que fluye por la superficie. En terrenos donde no hay cobertura vegetal la escorrentía es mayor. Esta agua normalmente se desperdicia y causa problemas de erosión. Se puede captar la escorrentía de los terrenos usando canales que conduzcan el agua a tanques o estanques de almacenamiento. También se llama escorrentía todo el agua que cae sobre techos, pavimentos, caminas, parqueaderos u otras superficies que no permiten su infiltración en el suelo.

Para calcular el volumen de agua que podemos captar de un techo u otra superficie similar:

Volumen de lluvia: área (m2) x promedio anual de lluvia (mm) = volumen de agua en el área en litrosRecolección en el techo: área del techo sin tomar en cuenta la inclinación (m2) x promedio anual de lluvia (mm) x perdida (0.85 ) en metal = agua recolectable en el techo en un año.

Recomendaciones para tanque de almacenamiento de agua lluvia en una casa:

- Los canales deben ser suficientemente grandes para poder captar toda el agua- Es bueno tener una alternativa de desviar el flujo de agua antes de entrar al tanque en

caso de ser necesario- Usar materiales que nos permitan tener una buena calidad de agua- Tener el tanque bien cerrado para evitar contaminación- El tanque debe tener una entrada de aire para evitar que se forme vacío al sacar el

agua- La salida de agua debe ser mas alta del fondo del tanque para no sacar sedimento- Se debe tener acceso por fuera y por dentro para poder revisar imperfecciones, fugas,

hacer limpiezas y reparaciones.

Para una captación y distribución eficiente del agua de un terreno es muy útil el método de línea clave desarrollado por P.A. Yeomans. Consiste en captar el agua de las pendientes y almacenarlas en los lugares ideales para ello (los lugares donde el agua naturalmente tiende a acumularse) y canalizarla hacia donde se necesita. De esta manera se evita que el agua baje solamente por las quebradillas y riachuelos sino que se distribuye mejor y se puede almacenar grandes cantidades de agua para las épocas de sequía. Se pueden diseñar sistemas complejos con muchos estanques conectados entre sí.

Eficiencia de la captación de aguas dependiendo del material de la superficie de recolección:

Techo Metal 0,8 – 0,85

Cemento 0,62 – 0,60

Teja hecha a maquina 0,30 – 0,39

Teja hecha a mano 0,24 – 0,30

Suelo Concreto 0,74 – 0,76

Cemento 0,33 – 0,42

Plastico enterrado 0,28 – 0,36

Suelo compactado 0,13 – 0,19

Siembra de agua

Vegetación: actúa como una esponja reteniendo humedad en las época más lluviosa y liberándola en la época seca. Mientras más profundas son las raíces, mayor es la capacidad de retener humedad.

Zanjas de infiltración: ayudan a llevar agua de la superficie a capas más profundas del suelo para poder usarla a más largo plazo.

Albarradas: son lagunas que se forman con el objeto de infiltrar el agua en el terreno. Normalmente están secas. No se utiliza esa agua directamente de la laguna. Su objetivo es alimentar los acuíferos.

Almacenamiento

Es importante hacer un cálculo de las necesidades de agua que se tienen en el año. Ya sea en el caso de uso doméstico como en el caso de producción en un terreno más grande.

Los tanque y/o reservorios me deben almacenar toda el agua que se necesita en la época más larga de sequía.

Hay algunos tipos de almacenamientos:

Empozamientos o embalses: Son posas que se hacen en el curso del río o canal. Tienen flujo continuo de agua. Dependiendo del flujo, en algunos casos no se necesita impermeabilizar. Pueden ser aprovechados para acuacultura.

Estanques, reservorios y represas: Sirven para almacenar agua sin un flujo constante, para utilizar regularmente. Son excelentes para cualquier lugar donde la precipitación es mayor que la transpiración y evaporación. Pueden ser aprovechados para acuacultura. Es necesario impermeabilizar el fondo. En algunos casos basta con la compactación, pero muchas veces se necesita por membranas impermeables como geomembranas, ferrocemento, plástico.

Tanques elevados: Se puede captar toda el agua de techos, zonas pavimentadas, calles, parqueaderos, etc. El agua limpia de los techos se puede utilizar para consumo humano. Opciones: cemento, ferrocemento, recipientes de metal, cerámica o plástico.

Para hacer acuacultura se necesita agua, plantas, flujo de oxígeno. Algunas plantas buenas para estos sistemas son: Azolla, lechuguín, lentejuela de agua.

Uso Eficiente del agua

Se debe hacer un diseño de la distribución del agua de tal manera que podamos usar al máximo el agua que tenemos antes de que salga de nuestra propiedad.

Se debe evitar el uso innecesario, reusar lo que se pueda.

Sistemas de riegoEl riego por inundación desperdicia mucha agua pro evaporación y erosiona el terreno. Es mejor utilizar otros métodos más eficientes siempre que se pueda.En el caso de utilizar inundación, los wachos o canterones se deben hacer contra la pendiente.

Aspersión: es un sistema más eficiente. Se pierde agua por el viento y si se riega mientras hace sol hay mayor propensión de las plantas a tener hongos, pueden causar daño en las plantas si las gotas son muy gruesas. Si hay erosión aunque en mucho menor grado que con inundación. Son sistemas más caros.

Goteo: son sistemas muy eficientes en el uso de agua, solo se riega los lugares que se necesitan, no hay erosión. Son sistemas costosos y utilizan plástico que a larga contamina el ambiente.

Vasijas: Son sistemas eficientes, no se erosiona el suelo, la humedad va directo a las raíces de las plantas, se puede controlar el flujo automáticamente por capilaridad. Son costosos.

Tratamiento

Actualmente, debido a la contaminación nos vemos forzados a tratar el agua que entra a la propiedad. Hay muy pocos lugares donde todavía se puede obtener agua limpia.

Debemos tratar toda el agua que sale de nuestra propiedad porque solo así respetamos a la naturaleza y a los demás miembros de nuestra comunidad. El agua que utilizamos se puede dividir en aguas grises y aguas negras.

Contaminación usual del agua:Turbiedad: son todas las partículas sólidas suspendidas en el agua.Bacteriana u orgánica: especialmente proviene de aguas negras y residuos orgánicos.Metales: como el cromo, plomo, cadmio, mercurio.Pesticidas.Fertilizantes: especialmente nitrógeno, fosfatos y sales de sodio y potasio.Ácidos: provienen de compuestos que forman ácido. (un pH menor a 5.5 aumenta la polución por metales. La lluvia ácida disuelve rocas que pueden contener metales o reaccionar con metales de tanques, tuberías, etc. y formar compuestos tóxicos que en muchos casos son absorbidos por animales y plantas.

Tratamientos que se usan comúnmente: Hay algunos sistemas de tratamiento de aguas. Muchos de ellos sencillos y naturales.

Aireación: consiste en oxigenar el agua por diferentes procesos (inyectando oxígeno, aumentando la turbulencia, con movimiento, por acción del viento… )Decantación: el agua corriente entra a piscinas de decantación donde el agua esta tranquila y de esta manera las partículas sólidas se precipitan al fondo.Tamizado: para separar las objetos y restos orgánicos grandes.

Filtración: utilizando arena, carbón, suelo, raíces de plantas acuáticas. Se remueven partículas minúsculas. Se pueden utilizar diferentes filtro colocados en serie. Floculación: se utilizan aditivos químicos como limo, sales, sulfato férrico o geles orgánicos para que reaccionen con diversos elementos y causar precipitación.Procesos biológicos: se utilizan bacterias, fitoplancton y otras plantas para que procesen los contaminantes. Algunas plantas que se pueden utilizar son lirios, jacintos, Azolla, papiros, carrizos y otros bambúes. Estas plantas, además de descontaminar el agua con ayuda de bacterias que habitan en sus raíces, ayudan a estabilizar la superficie del agua y evitar el crecimiento de algas y disminuir la turbidez. Se necesita que las lagunas esten completamente cubiertas de plantas y que el flujo de agua sea muy lento.Equilibrar el pH: usando calcio o compuestos de sulfuro según sea el caso. El calcio se puede aumentar utilizando cascajo, piedra pómez, conchas.Trampas de grasa: con barrera en la parte superior para que la grasa no pueda pasar y solo el agua fluya por la parte inferior.

Tanques de descomposición anaeróbica:Se utilizan para tratar aguas negras (residuos fecales y orina)

Biodigestores: Las bacterias descomponedoras producen metano, amonio, dióxido de carbono y sulfuros. Estos gases son conocidos como biogás y se lo utiliza como fuente de energía alternativa. Es importante utilizar estos gases porque de otra manera son liberados a la atmósfera contribuyendo al calentamiento global.El proceso de purificación del agua es muy eficiente incluso para aguas contaminadas por metales pesados ya que el sulfuro de hidrógeno reacciona con los metales pesados disueltos y forman compuestos insolubles en agua con pH mayor a 7.

Los tanques sépticos: también se descompone anaeróbicamente. Es importante que el líquido que resulta de este proceso de descomposición sea infiltrado en el suelo con a través de canales de infiltración con plantas.