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Jueves, 27 octubre 2011
Física

Mediciones más fiables y precisas de las reservas de agua en los acuíferos

Alrededor de una quinta parte de la humanidad bebe agua extraída del subsuelo, y los cultivos de muchas partes del mundo también dependen de ella. El agua subterránea es menos propensa a contaminarse, y es la única disponible en muchas zonas secas donde el agua de la superficie se evapora con rapidez.

El agua se acumula en los acuíferos sólo después de filtrarse lentamente a través de la arena y las grietas en las rocas, lo que puede tardar miles de años en algunas áreas. Para gestionar este recurso de manera eficaz, se necesita saber la rapidez con la que el agua se renueva. Conocer con la máxima precisión posible las provisiones de agua en los acuíferos es fundamental para poder regular el abastecimiento y evitar situaciones inesperadas de escasez.

Sin embargo, como las áreas que alimentan a los acuíferos se pueden extender por miles de kilómetros cuadrados, y las condiciones en cualquier punto de esas áreas los afectan, ha sido demasiado difícil, hasta ahora, obtener un modelo preciso de todo el sistema.

Disponer de buenos modelos permitiría predecir la disponibilidad de agua a raíz de cambios en la vegetación, el terreno, las lluvias, las sequías o los monzones.

Lo que los científicos necesitaban para mejorar sus modelos, y ahora parece que van a tener, era la forma de calcular la "edad" del agua, o cuánto tiempo ésta ha pasado bajo tierra.

Cuando el agua permanece durante un tiempo en la superficie, recoge trazas de los isótopos que están presentes en el aire de forma natural. Uno de ellos es el kriptón-81, que se desintegra muy despacio. La nueva técnica desarrollada para calcular la edad del agua es similar a la datación por radiocarbono que se le practica a los fósiles: Conociendo la velocidad de desintegración del kriptón-81, y midiendo la cantidad de átomos de kriptón-81 que quedan en el agua, se puede calcular cuánto tiempo ha pasado desde que el líquido estuvo en la superficie.

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Desde 1960, los científicos han tenido la esperanza de poder utilizar algún día el kriptón-81 para las dataciones. Sin embargo, como el isótopo es extremadamente raro en la atmósfera, los investigadores necesitaban una técnica capaz de medir cantidades muy pequeñas de estos átomos.

La captura de átomos mediante láser y el posterior enfriamiento de estos, ha resultado ser la solución.

El físico Zheng-Tian Lu del Laboratorio Nacional estadounidense de Argonne dirige un equipo que ha trabajado desde 1997 en la adaptación de un dispositivo para capturar átomos, a fin de que sirva para contabilizar átomos individuales de kriptón-81. El dispositivo original fue desarrollado por Steven Chu, físico pionero en este campo, ganador de un Premio Nobel de Física, y actual Secretario de Energía en el gobierno estadounidense.

El resultado del trabajo de modificación es un aparato capaz de generar imágenes de los átomos.

Si la nueva técnica tiene éxito en las pruebas que se están realizando con ella, podría utilizarse para mapear los acuíferos, y las aguas subterráneas en general, en todo el mundo.


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