Estimación espacio-temporal de la recarga potencial en un sistema pseudokarst tropical

Abstract

La estimación de la recarga permite determinar la incidencia de los cambios climáticos en la ofertahídrica y definir las tasas de bombeo adecuadas para que no ocurra sobreexplotación en los acuíferos. En este sentido, se hizo la primera estimación espaciotemporal de la recarga potencial por precipitación en la Dunita de Medellín, un sistema pseudokárstico tropical considerado zona de recarga lejana de los acuíferos aluviales del Valle de Aburrá (Colombia). Actualmente, estos acuíferos son explotados para uso industrial, pero debido al acelerado crecimiento poblacional podrían ser una fuente para el consumo humano en un futuro. Se emplearon dos métodos de balance hídrico, el balance hídrico superficial (surface water balance, SWB) a escala diaria y el de Schosinsky a escala mensual. Además, se evaluaron tres escenarios climáticos diferentes: año seco-El Niño, año húmedo-La Niña y año normal. Se encontró que la recarga se veía fuertemente influenciada por la precipitación y por la textura del suelo. Así, los valores promedios máximos se reportaron para La Niña (1.597 mm/año) y los mínimos para El Niño (813,5 mm/año). Se encontró, además, que el método de Schosinsky subestimó la recarga en un 20 % debido a que esta es un proceso que se da a escala de eventos que solo pueden apreciarse en los registros diarios de precipitación. A pesar de las diferencias, los resultados evidenciaron no solo el potencial de la Dunita de Medellín como zona de recarga de los acuíferos aluviales, sino también la marcada dependencia de la recarga frente a los fenómenos climáticos como el ENOS.

Recharge estimation allows determining the incidence of climatic changes in the water supply and defining the appropriate pumping rates so that overexploitation in the aquifer does not occur. Here we made the first spatio-temporal estimation of the potential recharge due to precipitation in the so-called Medellín’s Dunite, a tropical pseudo-karst system considered a distant recharge zone of the alluvial aquifers in the Aburrá Valley (Colombia). These aquifers are currently being exploited for industrial use, but due to the rapid population growth, they could be a future source for human consumption. We used two water balance methods, the SWB on a daily scale and the Schosinsky on a monthly scale. Besides, we evaluated three different climate scenarios: dry year-El Niño, wet year-La Niña, and average year. We found that recharge was strongly influenced by precipitation and soil texture. The maximum average values were reported for La Niña year (1597 mm/year) and the minimum for El Niño year (813.5 mm/year). We also found that the Schosinsky method underestimated the recharge by 20% because the process occurs at event scale which can only be observable in daily precipitation records. Despite the differences, the results showed the potential of the Medellín’s Dunite as a recharge area for the alluvial aquifers and the marked dependence of recharge on climatic phenomena such as ENSO.