Estudian flujo y aprovechamiento de agua subterránea en Zacatecas

Zacatecas, Zac.- En la Unidad Académica de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAI-UAZ), un grupo de científicos busca fortalecer la investigación y generar tecnología para mitigar la brecha entre oferta y demanda del agua en México. Una de sus líneas de investigación más relevantes para el aprovechamiento del agua subterránea es la aplicación de la teoría de sistemas de flujo.

El grupo de investigación conformado por el doctor en ingeniería hidráulica Hugo Enrique Júnez Ferreira y el doctor en biotecnología Julián González Trinidad, ambos pertenecientes al cuerpo académico Uso y Conservación de Recursos Hídricos, tiene reconocimiento de consolidado por el Programa para el Desarrollo Profesional Docente (Prodep) de la Secretaría de Educación Pública (SEP).

Entre los resultados de sus estudios, se encuentra la publicación de tres libros, entre ellos Agua subterránea en Zacatecas, de Editorial UAZ, en 2013, y ocho artículos en revistas indizadas, el último titulado Dynamics of land cover changes and delineation of groundwater recharge potential sites in the Aguanaval aquifer, Zacatecas, México, Zacatecas, México.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Hugo Enrique Júnez, nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), comentó que mediante la teoría de los sistemas de flujo buscan explicar los mecanismos de funcionamiento del agua subterránea para mejorar su aprovechamiento.

“La teoría de sistemas de flujo existe desde mediados de los años sesenta del siglo pasado y es aplicada en países como Canadá, Inglaterra, Australia y Estados Unidos; la consideramos imprescindible, pues su aplicación nos permite saber cuál es la evolución de los acuíferos a través del tiempo y del espacio, averiguar la calidad del agua y obtener datos sobre las condiciones de los niveles del agua en el subsuelo. Con esta teoría identificamos familias de agua y se establece un orden jerárquico desde los flujos más someros —flujos locales— hasta los más profundos —llamados regionales”.

Teoría de sistemas de flujo

Desde el 2012, el grupo de investigadores ha estudiado y demostrado que la forma en que históricamente se ha administrado el agua en México no ha sido la más adecuada, pues se basa en el balance de valores de entrada y salida de agua de los acuíferos, sin indagar más allá de esto. Manifestó que la teoría de sistemas de flujo no ha sido muy aplicada, pues es

un tema abordado únicamente por cerca de cinco grupos de investigación en México, con algunos de ellos cuentan con colaboración.

“El uso de la teoría de sistemas de flujo permitiría a los tomadores de decisiones realizar un manejo y extracción adecuados del agua subterránea, pues cada acuífero tiene sus propias características, zona de tránsito y descarga. El estudio de la calidad del agua y ecosistemas mediante la aplicación de los sistemas de flujo nos ha permitido abordar los problemas asociados al agua subterránea. Nuestra tarea es obtener pistas que nos ofrece la naturaleza y así identificar los mecanismos del agua en el subsuelo”.

Expuso que con técnicas hidrogeológicas se puede estimar la cantidad de agua disponible de cada acuífero, se pueden definir los puntos más convenientes para la extracción y recarga de acuíferos, datos que en la actualidad han sido una incógnita para muchos de los trabajos de manejo de agua subterránea en México, efectuados con algunas limitaciones.

“El cálculo de volúmenes de extracción del agua subterránea ha sido mucho tiempo basado en la especulación y realmente no se tienen cifras exactas. Nosotros hemos recabado mediante proyectos de investigación algunos datos para brindar diagnósticos más certeros y mediante esta teoría pretendemos contribuir al entendimiento del agua subterránea».

Por su parte, el doctor Julián González enunció que en Zacatecas se encuentran los acuíferos administrativos de Calera, Aguanaval, Chupaderos, Benito Juárez y Guadalupe Bañuelos, como los de mayor volumen de extracción. El grupo lo que busca demostrar es que los acuíferos no funcionan de manera administrativa, sino que forman parte de un complejo asociado que se puede resolver mediante una práctica de operación integral.

“Por eso consideramos ‘ver más allá’ y tomar en cuenta la teoría de sistemas de flujo que nos informa, por ejemplo, si un acuífero abarca hasta el estado de Durango y en caso de resultar ser así, podamos proponer una manera de administrarlo. Este es el gran reto que tenemos como investigadores”.

González Trinidad explicó que el equipo de especialistas —a través de la teoría de sistemas de flujo— ha estudiado el agua subterránea para el diseño de redes de monitoreo de acuíferos a través de métodos de optimización, donde definen los sitios de monitoreo bajo criterios matemáticos, estadísticos e hidrogeológicos. Otros trabajos se han orientado hacia el estudio de la contaminación antropogénica y el origen del agua mediante isotopía.

“Nuestros trabajos tienen presencia en más de 50 artículos en memorias de congresos, incluyendo foros nacionales e internacionales. Utilizamos los acuíferos de Zacatecas como base y fuente de información, por cuestiones aplicativas, como si fuese un laboratorio; pero hemos trabajado con acuíferos en diversos estados como Sonora, Chihuahua, Michoacán, Guanajuato y Ciudad de México y en otros países como Estados Unidos, Bolivia, Alemania y próximamente estaremos en Argentina”.

Sistemas de flujo para el desarrollo industrial

El doctor Hugo Júnez indicó que el grupo de investigadores considera que la correcta extracción y conservación del agua subterránea no solo beneficia en términos ambientales, sino que representa una oportunidad importante para el desarrollo económico y social de la región, por lo que han sido contratados como grupo para brindar soluciones a la industria.

“Empresas se han acercado a nosotros planteando una serie de problemas relacionados con el agua subterránea, que hemos solucionado bajo la teoría de sistemas de flujo y, tras los resultados, nuestros clientes han quedado muy complacidos. Un ejemplo es el Grupo Peñoles, a quienes asesoramos para tomar decisiones para definir sus rutas de exploración, para obtener el mineral sin afectar el agua subterránea y además brindamos lineamientos de seguridad para los trabajadores, por lo que son aportaciones de suma importancia”.

El doctor Julián González añadió que en este proyecto participó un grupo interdisciplinario, con investigadores y estudiantes de ciencias ambientales, topografía, ingeniería civil, electrónica y licenciatura en química farmacéutica y biología.

“Estas experiencias son oportunidades importantes para todos, incluidos los estudiantes que acorde con su nivel de estudios aportan a los resultados y a partir de ahí se generan más trabajos de investigación o se integraron al equipo de la empresa”.

Agua subterránea para el desarrollo

El doctor Hugo Júnez hizo extensiva la invitación a los jóvenes interesados en este tema de estudio a acercarse a los programas de la maestría en ingeniería aplicada con orientación a recursos hidráulicos, así como al doctorado en ciencias de la ingeniería, de la UAZ, ambos registrados en el Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC), en donde algunos de sus estudiantes son beneficiados con beca Conacyt.

“Queremos invitar a los interesados a que se pongan en contacto con nosotros y si les resulta atractivo el estudio de agua subterránea es una buena oportunidad para plantear nuevos proyectos e ideas y buscar la manera de apoyarlos”.

LNY/AgenciaConacyt