Problemes derivats de l’explotació de les aigües subterrànies

Aqüifers amb problemes d’explotació als Països Catalans, concretament de sobreexplotació i de salinització.

Maber, original de l’autor.

La utilització de les aigües subterrànies arreu del món ha provocat un seguit de problemes, alguns irreparables. Fins i tot s’han inutilitzat aqüífers, amb el corresponent impacte sòcio-econòmic, i moltes vegades ecològic, damunt les regions implicades i sempre com a reflex d’una manca d’ordenació, control i gestió de l’explotació. Els Països Catalans no són aliens a aquesta problemàtica, i malauradament gran part dels seus aqüífers són mostrats com exemple dels greus problemes derivats de l’extracció indiscriminada d’aigües subterrànies. Els problemes presentats són bàsicament de tres tipus, encara que els uns siguin conseqüència dels altres: sobreexplotació, contaminació de les aigües subterrànies en totes les seves variants, i efectes laterals causats tant per l’explotació com per l’abandó o minva de les extraccions.

La sobreexplotació dels aqüífers

El terme sobreexplotació aplicat a les aigües subterrànies sovint suscita entre els experts, i cada vegada més entre el gran públic interessat pels recursos naturals, una actitud de rebuig i un sentiment d’hipoteca de futur. Tanmateix, la sobreexplotació és un fet habitual, i en zones àrides o semiàrides, quasi tots els grans aqüífers han passat, estan passant o passaran per aquest estat.

La sobreexplotació, que comporta treure més aigua de la que entra al sistema aqüífer, suposa un continuat consum de reserves reflectit en un descens no estabilitzat del nivell freàtic o piezomètric, fins el punt que les sortides naturals del sistema deixen d’ésser funcionals (s’assequen les deus, minva o s’anulla el cabal dels rius), o bé, en el cas d’aqüífers connectats amb la mar, l’aigua marina envaeix el medi permeable terra endins segons el procés conegut sota el nom d’intrusió marina, tan freqüent en els aqüífers costaners dels Països Catalans.

L’anterior plantejament evidencia un complicat problema de desenvolupament dels recursos hidràulics, atesa la interrelació de les aigües superficials i subterrànies dins de la unitat del cicle hidrològic. Va ésser Meinzer (1920) qui per primera vegada introduí el concepte de rendiment segur, definint-lo com "el volum d’extraccions raonables de l’aqüífer per a la utilització humana". Conkling (1945) matisà l’anterior de-finició deixant-la en els següents termes: "el rendiment segur és el volum anyal d’aigües subterrànies extretes d’un aqüífer que no excedeixen o superen la recàrrega anyal mitjana, que no minven el nivell de la capa freàtica fins a cotes on el cost permissible de bombeig sigui superat, i que no baixen el nivell de la capa freàtica fins a cotes que indueixen a la intrusió d’aigües de qualitat no desitjable".

La gran explotació dels aqüífers gràcies als sistemes moderns d’extracció d’aigües en pous, es produeix a partir de la dècada dels 50, i ràpidament els efectes palesos en els magatzems subterranis demostren el caràcter restrictiu de les definicions donades al terme "rendiment segur", ja que hi ha tota una sèrie de factors tangibles i intangibles no considerats, especialment pel que concerneix a l’estratègia d’explotació d’un aqüífer dins unes determinades coordenades econòmiques i plenament integrat en sistemes de més ampli abast en la utilització i distribució dels recursos hidràulics d’una regió. En qualsevol cas, sempre cal tenir en compte que l’explotació d’un aqüífer provoca la disminució de les seves reserves.

Així doncs, les antigues doctrines de Meinzer han hagut d’ésser adaptades en funció de les ensenyances acumulades pels resultats comprovats en l’explotació dels aqüífers. Seguint aquesta línia, Mandel (1975) proposà distingir tres classes de sobreexplotació: l’explotació de les reserves d’una sola vegada a fort ritme fins a arribar a l’equilibri corresponent a Vrs fins a estabilitzar el bombeig a un determinat valor considerat "rendiment segur"; sobreexplotació no destructiva, que és la produïda quan s’arriba més enllà dels límits abans esmentats, encara que l’aqüífer sofreix danys reparables a terme mitjà; i sobreexplotació destructiva, a la qual s’aboca un aqüífer quan es perllorgen les extraccions excessives durant molt de temps, que el fan pràcticament inexplotable, bé per la degradació de la qualitat química de les aigües o bé per motius econòmics derivats de l’elevació des d’una gran fondària de les aigües subterrànies (aquest cas extrem i freqüent és tal vegada més conegut amb el nom de "mineria d’aigües").

Les conseqüències de la sobreexplotació

La sobreexplotació condueix a un continuat consum de reserves i a un descens no estabilitzat dels nivells piezomètrics, si no es redueix el bombeig. Si considerem els aqüífers com sistemes reguladors d’entrades i sortides d’aigua, una disminució de l’estoc minva les garanties de subministrament enfront de situacions extraordinàries, com pot ésser una sequera perllongada. Però encara més greu, pel caràcter dispers dels recursos subterranis, és l’impacte que la utilització de les aigües subterrànies té en les aigües de circulació superficial. En aquest sentit, val a dir que la major part dels rius dels Països Catalans tenen un règim fluvial totalment alterat per l’explotació dels aqüífers encaixants que antigament drenaven. La minoració en les aportacions històriques és un fet comprovat i en certs casos s’arriba a l’anul·lació de la circulació superficial continuada.

No menys greus efectes de la sobreexplotació són: l’empitjorament de la qualitat química de les aigües subterrànies per la concurrència d’una gran munió de causes, que entre d’altres són: menys dilució de les aigües emmagatzemades o antigues de l’aqüífer amb les de la recàrrega anyal, afavorint la consegüent concentració de sals; mobilització d’aigües antigues dins aqüífers heterogenis i de gran gruix, on existeix una zonació en el flux hidràulic subterrani amb diferents temps de trànsit o residència de les aigües i concretar en la progressiva concentració de sals en fondària i segons la longitud de les línies de flux (aigües inicialment bicarbonatades o lleugerament sulfatades poden acabar essent clorurades sòdiques); avanç de les aigües marines terra endins per distorsió de l’equilibri aigua dolça - aigua salada; recàrrega induïda d’aigües contaminades desl rius als aqüífers per inversió dels gradients (el riu passa d’ésser efluent o drenant a influent o recarregant); recàrrega induïda amb aigües contaminades per lixiviació de focus contaminats (adobs, abocadors d’escombraries pel damunt o pel davall del nivell de saturació, injecció d’aigües de baixa qualitat química, etc.); fet no comprovat a les nostres contrades, la sobreexplotació d’aqüífers granulars dins conjunts inconsolidats pot induir la subsidència del terreny per la seva compactació en minvar la pressió efectiva que suporta l’esquelet sòlid. Finalment, i dintre dels efectes que hem qualificat de laterals, està la reducció, i fins i tot abandó, del bombeig que a curt i mitjà termes provoca una remuntada del nivell freàtic o piezomètric, tot inundant edificacions (soterranis, túnels, etc.) construïdes en sec, quan els nivells estaven més baixos, sense els dispositius de drenatge i d’impermeabilització més adients.

En resum, pot cloure’s que tot aqüífer abandonat o sotmès a les tensions d’una forta demanda, normalment acabarà essent sobreexplotat. És clar que la sobreexplotació seria impossible en un marc legal i de gestió eficaç, cosa que encara no existeix a la majoria de països, inclusivament el nostre.

Les mesures correctores

Solen haver-hi dues posicions o línies de pensament respecte a la sobreexplotació i a les seves conseqüències. Per una banda hi ha decidits partidaris (Geraghty, 1967; Wiener, 1972) de considerar l’aigua com qualsevol altre recurs mineral, i per tant troben lícit el seu esgotament; segons aquesta òptica, l’aigua subterrània és un capital en potència que ha de transformar-se en riquesa real: "si totes les generacions respectessin les reserves, ningú no se n’aprofitaria". Però més normal és la postura conservadora que defensa una explotació que no excedeixi el cabal de "rendiment segur", malgrat l’ambigüitat d’aquest concepte i les dificultats en la seva determinació. També hi ha postures intermèdies que, amb raons matisades, accepten la sobreexplotació com una estratègia que ha de considerar-se en la planificació hidràulica, encara que amb unes normes jurídiques que permetin el control del procés per part dels poders públics. Com diuen algunes opinions, el desenvolupament agrícola de certes regions, amb la consegüent mobilització de recursos financers, no hauria estat possible sense el detonant de les transformacions de terres de secà en regadiu, gràcies a la iniciativa privada, utilitzant aquest recurs hidràulic dispers que són les aigües subterrànies, sense necessitat de les costoses inversions públiques en la construcció dels grans dispositius amb les aigües superficials (embassaments, xarxes de canals, etc.).

Cal parlar en darrer terme dels remeis fins ara aplicats a molts aqüífers dels Països Catalans, i que bàsicament s’han fonamentat en les prohibicions de construir nous pous, en la creació de perímetres de protecció, en la recàrrega artificial dels aqüífers, i en l’intent d’ordenació i limitació del bombeig per zones. Totes aquestes accions han tingut efectes pobres o nuls, encara que hi ha excepcions, com es veurà més endavant. Actualment, la creació de comunitats d’usuaris de les aigües d’un aqüífer per aconseguir l’autocontrol, sembla ésser la millor infrastructura per a començar a lluitar collectivament contra els efectes de la sobreexplotació.

La intrusió d’aigües marines en els aqüífers

Formació del tascó d’aigua salada en un aqüífer costaner. A bloc general. B existència i rentat continu de la zona de mescla. C cas d’un aqüífer captiu.

Javier Génova, redibuixat a partir de Custodio, 1984.

La descripció del fenomen i els nombrosos exemples del litoral mediterrani, tan peninsular com illenc, han estat tractats exhaustivament per Custodio (1967, 1976, 1977 i 1984, entre altres) i el contingut d’aquests epígrafs es basa en les seves apreciacions. Les aigües que saturen els aqüífers costaners connectats amb la mar, siguin amb permeabilitat causada per la porositat intergranular o per la fissuració i carstificació, mantenen un equilibri hidrodinàmic amb l’aigua lliure marina, però amb una singularitat: l’aigua marina és més densa (1025 kg/m3 davant de 1000 kg/m3 de l’aigua dolça), i això fa que tendeixi a desplaçar-se per sota formant un tascó salí. Atès que l’aigua salada és miscible amb la dolça, no hi ha un contracte brusc entre ambdues aigües, ja que cal que l’aigua de mescla sigui eliminada contínuament. Això és el que succeeix en realitat, havent-hi un flux amb un cert gruix al llarg i per damunt de la superfície teòrica de contacte que recull i transporta a la mar l’aigua que contínuament va mesclant-se.

El principi bàsic de la relació aigua dolça - aigua salada va ésser enunciat per Ghyben i Herzberg considerant un equilibri estàtic de columnes d’aigua de diferent densitat i amb les següents condicions restrictives (Custodio-Llamas, 1976): el flux d’aigua dolça és perfectament horitzontal, essent el potencial hidràulic constant en sentit vertical; no existeix flux d’aigua salada i la interfase és un pla sense zona de mescla.

Nombrosos treballs teòrics i experimentals fonamentats en la llei de Ghyben-Herzberg, han portat a un coneixement quasi complert de les relacions entre les aigües dolces i les marines en els aqüífers costaners. Especial interès té l’estudi de la zona de mescla, ja que el concepte d’interfase és teòric. Malgrat tot, no sempre la salinització de les aigües subterrànies, prop de la mar, es causada per la intrusió marina frontal, ja que poden haver-hi mecanismes més sofisticats. Per exemple, dins les zones deltaiques i costes lineals dels Països Catalans, l’explotació dels aqüífers granulars infrajacents als dipòsits llimosos de baixa permeabilitat detecta problemes de qualitat química (clorurs) resultants de la mobilització d’aigües salines congènites, encara no expulsades del sediment en un procés de rentat pel flux hidràulic ascendent de les aigües dolces dels aqüífers captius (Peláez, 1983).

Les conseqüències de la intrusió

L’efecte de les extraccions en la quantitat d’aigua dolça que fa cap a la mar, dona un caràcter dinàmic a la interfase. Així doncs, qualsevol explotació d’un aqüífer costaner no compensada amb un augment de la recàrrega, provocarà canvis en la posició de la interfase, la qual avançarà el seu peu terra endins.

Els resultats negatius d’aquest fet són variats, i per al seu estudi cal distingir quatre tipus de conseqüències (Custodio op. cit).

Hi ha unes conseqüències relacionades amb el descens del nivell freàtic, entre les quals cal esmentar la dessecació d’aiguamolls, amb un clar impacte ecològic pel que fa a la fauna i la flora (sol anar companyada d’altres causes sincròniques), la subsidència del terreny ja esmentada, i l’alteració de la vegetació als cordons de dunes en davallar el nivell freàtic (els pins en són els més afectats). Altrament, en les planes litorals, llocs prioritaris d’assentament de la població, hom construeix amb nivells d’aigua deprimits: l’abandó del bombeig per salinització de les aigües, crisi econòmica, etc., és seguit per una remuntada dels nivells, s’inunden soterranis d’edificacions i es degraden les cimentacions.

En segon lloc, hi ha unes conseqüències relacionades amb la salinització de les aigües. Les més importants són la degradació de sòls agrícoles, amb la impossibilitat de portar a terme cultius delicats, els augments del cost de producció pel major ús de fertilitzants i dotació de reg (més rentat del sòl), els problemes industrials i domèstics derivats de la corrosió de les parts metàlliques de les conduccions d’aigua, i els problemes sanitaris causats per la impotabilitat química de les aigües.

Equilibri aigua dolça/marina en una zona costanera, segons la llei de Ghyben-Herberg.

Ricardo Génova, redibuixat de Custodio i Lamas, 1976.

Efecte de les extraccions sobre els aqüífers litorals. A increment de la penetració del tascó sali, d’1 a 2, tot consumint la reserva (R) d’aigua dolça. B simultaneïtat amb el bombeig (pas d’1 a 2) i el drenatge costaner (pas de 2 a 3). C formació de tascons d’aigua salada (2) i salabrosa (3) sota un pou costaner.

Ricardo Génova, redibuixat a partir de Custodio i Lamas, 1976.

També hi ha conseqüències relacionades amb aspectes sòcio-econòmics, entre les quals, l’abandó de conreus i el trasllat d’indústries, amb els consegüents problemes d’atur i pèrdua d’inversions no amortitzades; la necessitat de noves obres d’abastament d’aigües a poblacions, de vegades construïdes amb precipitació i sense coneixement de l’evolució del fenomen, per la qual cosa les solucions adoptades poden ésser poc racionals i efectives, i fins i tot inútils a curt termini (en aquests casos, interessos polítics poden dominar per damunt de les consideracions tećniques i econòmiques); l’establiment d’una economia paral·lela de distribució d’aigua embotellada i a granel, no sempre en òptimes condicions higièniques, gravant l’economia de la població (en casos extrems s’arriba al subministrament de gran quantitat d’aigua amb camions-cisterna i fins i tot a la importació d’aigua per via marítima per fer funcionar grans indústries, com és la situació de l’àrea de Tarragona).

I encara hi ha altres conseqüències com l’alteració de la salinitat de les aigües marines en zones costaneres que rebin una forta descàrrega d’aigües subterrànies dolces pot canviar la fauna i la flora. Altrament, hom facilita la major penetració d’aigües marines per la llera dels rius en minvar el drenatge o l’aportació d’aigües dolces.

Les mesures correctores

Dispositius per a combatre la intrusió d’aigües marines, amb recàrrega artificial. A, B, C barrera hidràulica de recàrrega per al control de la intrusió mitjançant la injecció d’aigua dolça en pous, en els casos respectius d’un aqüífer captiu i d’un aqüífer lliure, o bé mitjançant un canal d’aigua dolça, en el cas d’un aqüífer lliure. D, E barrera hidràulica mitjançant el bombeig d’aigua salada prop de la costa, en els casos respectius d’un aqüífer confinat o lliure. F barrera hidràulica d’injecció d’aigua dolça i bombeig d’aigua salada per tal d’aturar la intrusió.

Javier Génova, redibuixat a partir de Custodio i Lamas, 1976

Han estat pensats, i poques vegades realitzats, enginyosos dispositius basats en la creació de barreres, ja siguin de tipus hidràulic (pous o canals de recàrrega), o fins i tot físic (murs o pantalles d’injecció de ciment i bentonita), per a aturar la penetració del tascó d’aigua marina, terra endins. Malgrat tot, aquestes solucions sempre topen o bé amb el problema de manca de disponibilitat d’aigua en quantitat i qualitat suficients per a ésser injertada, o amb l’elevat cost de construcció i manteniment del dispositiu, la qual cosa fa inviable la majoria de projectes. Més a l’abast, cal considerar totes les mesures d’ordenació de les extraccions d’aigües subterrànies en aqüífers costaners, ja sigui reubicant els centres de bombeig o bé reduint o limitant les extraccions. Malauradament, l’absència de legislació adaptada a aquests problemes fa molt difícil l’aplicació de mides correctores com les esmentades.

Altres processos de contaminació d’aqüífers

Sovint es denuncien les fortes incompatibilitats entre una certa utilització del sòl i subsol i el manteniment de l’obligada qualitat química i bacteriològica de les aigües subterrànies. Les activitats mineres, l’ocupació de l’espai subterrani per construir i circular, la urbanització del sòl, la nul·la protecció de les àrees de recàrrega dels aqüífers, els amuntegaments i enterraments d’escombraries i residus industrials reomplint excavacions, la injecció de líquids nocius al medi permeable, etc., configuren amplis processos de contaminació que enverinen i dificulten l’explotació dels aqüífers. D’altra banda, l’augment de les extraccions per bombeig durant el darrer cicle econòmic ha accelerat el moviment i l’abast dels contaminants, paral·lelament a la progressiva degradació de les aigües subterrànies.

Les contaminacions disperses

En aquest cas, el contaminant arriba fàcilment a l’aqüífer normalment lliure a través d’una zona superior no saturada. Certes activitats agrícoles com l’adobament dels conreus en són un clar exemple. A zones del Maresme, del delta del Llobregat, de la plana de Castelló, de Sagunt, de la plana de València, etc., amb una agricultura progressiva i intensiva, l’ús de fertilitzants i altres productes herbicides o fitosanitaris per al tractament de plagues, esdevé problemàtic en la majoria de regadius amb aigües subterrànies. Els efectes són contraris als perseguits, ja que el continuat reciclatge de les aigües de reg (bombeig-reg-percolació-bombeig) afavorex la concentració de sals fins a l’extrem d’arribar a la salinització i consegüent inutilització de les aigües i dels sòls, tant per a pràctiques agrícoles com per a altres usos.

Processos avançats d’aquest tipus de contaminació, per l’inadequat o excessiu ús dels adobs, són palesos a nombroses zones del litoral mediterrani. Les investigacions fetes fins ara tracten bàsicament de l’augment gradual dels nitrats i sulfats. Tanmateix, són poc conegudes les concentracions perilloses i els seus efectes. Les normes sanitàries i de qualitat vigents a la majoria de països contraindiquen les aigües de més de 50 mg/1 en NO3 per a lactants, ja que pot induir-se la malaltia coneguda amb el nom de metahemoglobinèmia (malaltia blava) en reduir-se els nitrats a nitrits, tot impedint l’oxigenació de la sang. També en adults és un tema actual de controvèrsia el possible efecte carcinogènic dels nitrats en l’organisme; segons sembla, poden produir irritacions a la mucosa intestinal i formar nitrocomposts, els quals són potencialment cancerígens.

En qualsevol cas, els exemples que mostrem són prou il·lustratius del problema i obliguen a plantejaments acurats i urgents del tipus de regs i adobs. Per exemple, a les zones citrícoles del Baix Ebre, plana de Castelló, plana de Sagunt i de València, solen aplicar-se de 2000 a 2500 kg/ha/any de fertilitzants (Sanchís, 1981), la meitat dels quals són adobs nitrogenats. L’equivalent en nitrogen aplicat (Ferrer, 1980), és de 210 kg/ha/any als conreus d’arbres fruiters i de 360 kg/ha/any a l’horta, quan tan sols són necessaris 80 i 70 kg/ha/any, respectivament. Això vol dir que hi ha disponibles per a la seva infiltració per rentat del sòl un excés de 130 i 190 kg/ha/any de nitrogen o, si es vol, 576 i 842 kg/ha/any de nitrats. Al Maresme (Custodio i Corominas, 1981) hom ha esmentat excedents de l’ordre de 100 kg/ha/any de nitrats, xifres totes elles que justifiquen els increments detectats a gran part de les aigües subterrànies de les nostres contrades.

Les contaminacions puntuals o concentrades

Contaminació puntual dels aqüifers per enterrament de residus mitjançant el rebliment de forats produïts per l’explotació d’àrids, efectuada per sota del nivell de saturació.

Romà Montull, original d’Alfons Bayó i M. Felisa Zurbano.

En aquest cas, els contaminants assoleixen la zona saturada dins d’un reduït sector, i la transmissió dels focus segueix la direcció del flux hidràulic subterrani, mentre que la velocitat i la forma de la taca contaminant depenen de les característiques del medi permeable. Una munió de circumstàncies contaminants són possibles i quasi totes relacionades amb l’eliminació d’aigües residuals, d’escombraries urbanes i de residus industrials i miners. Els residus industrials, amb una gran diversitat de productes líquids, sòlids (poden lixiviar-se) o gasosos (arrossegats per la pluja) són potencials focus de contaminació dipositats damunt del sòl o enterrats. En aquest sentit, són especialment perillosos els metalls pesants i altres ions menors, els hidrocarburs i també una llarga llista de compostos orgànics, en especial els organohalogenats. No poden oblidar-se les conseqüències generalment poc conegudes i diferides, de les activitats mineres. L’extracció i la molturació dels minerals, i la posterior deposició de les gangues en runams afavoreix la lixiviació de sals solubles, la hidròlisi i l’oxidació de substàncies en estat reduït (per exemple,sulfurs), amb producció d’aigües àcides riques en metalls pesants.

Aprofundint en els efectes de tots els productes esmentats, hom pot destacar diverses qüestions. Es produeixen augments de continguts en Fe++ i Mn++ a les aigües subterrànies relacionades amb enterraments i abocadors d’escombraries, o bé amb aigües riques en nutrients infiltrad es a un medi poc oxigenat (aqüífer captiu), cosa que genera aigües amb mal gust, no aptes per al consum humà, que taquen la roba, obturen canonades i reixes de pou, etc. Altres metalls pesants, com el crom, el cadmi, el mercuri i l’arsènic, incorporats als aqüífers per lixiviació de residus, són tòxics i per acumulació poden esdevenir agents cancerígens; confereixen color a les aigües, com en el cas del Cr+6, altament perillós (el límit en aigües per a beure és de 0,05 mg/1, essent recomanable no passar de 0,01 mg/1). Ions com el F" en excés (més de 3 mg/1) tenen efectes positius sobre la càries dental, i poden ésser tòxics per acumulació; el B+3 és relativament poc perjudicial per als animals superiors, encara que no per a les plantes, on s’acumula a les fulles (concentracions més grans de 0,4-0,5 mg/1 ja són perilloses en aigües per a reg, segons les plantes i el drenatge del sòl); el Br− és, per la potencialitat de produir organobromats per oxidació, un problema en la cloració de les aigües. Els compostos orgànics tenen toxicitat variable i els seus efectes van des de minorar les característiques organolèptiques de l’aigua fins a ésser potencialment cancerígens per acumulació.

Molts d’aquests agents contaminants han estat identificats en les àrees amb activitats industrials dels Països Catalans. Els aqüífers del pla de Barcelona i els deltes que flanquegen la ciutat en són un preocupant exemple, per les incontrolades injeccions de líquids nocius i enterraments de runes, fins i tot en zona saturada.

Les contaminacions lineals

La contaminaciò lineal per activitats mineres a la conca potàssica catalana és important, a causa dels clorurs procedents de les acumulacions de residus que les aigües superficials arrosseguen i acaben incorporant als aqüífers al·luvials de la vall baixa i del delta del riu Llobregat (mines de Balsareny).

Jordi Vidal

Els rius i canals de reg amb aigües contaminades poden passar d’efluents a influents per inversió causada per les extraccions en pous. Aquest fenòmen cal considerar-lo generalitzat en els aqüífers lineals al·luvials connectats a rius. Un exemple prou conegut dels molts que podrien esmentar-se, és la contaminació per clorurs de les aigües del riu Llobregat pel vessament de salmorres residuals de l’activitat minera a la conca potàssica catalana. Actualment (1985) està en construcció un collector que transportarà directament a la mar les salmorres, amb la qual cosa millorarà sensiblement la qualitat de les aigües del riu per a ús urbà, i indirectament i a terme mitjà, les aigües subterrànies del Baix Llobregat.

Àrees d’aqüífers amb problemes d’explotació als Països Catalans

Si bé no pot pretendre’s un inventari exhaustiu, en el mapa adjunt s’han contornejat i identificat les àrees més conegudes pels problemes associats a la sobreexplotació d’aigües subterrànies. Per raó d’escala, els fenòmens de contaminació química per ocupació impròpia del sòl, amb exclusió de la intrusió marina, no s’han considerat.

El Baix Penedès

Dels materials sorrencs i calcareoarenítics intercalats en les margues grises que rebleixen la fossa tectònica del Penedès en el seu sector meridional (el Vendrell, Santa Oliva, Banyeres, etc.), materials que els pous localitzen fins a uns 100 m de fondària, s’havien arribat a treure prop de 7 hm3/any, dels quals, uns 3 hm3/any, eren exportats a les poblacions del Garraf veïnes (Calafell, Sitges, Vilanova). S’estima que el consum de reserves és de l’ordre de 5 hm3/any, tot enregistrant la zona una forta sobreexplotació tipus "mineria d’aigua", amb un pronunciat embut en la superfície piezomètrica, localitzat a Santa Oliva. El descens dels nivells és de 2,5 m/any en els punts de bombeig més gran i de 0,8 m/any de mitjana a tot el sector (75 km2). El rendiment de les captacions va minvant i no existeix possibilitat de profunditzar-les per absència d’horitzons permeables.

Hom creu (Gomà, 1984; Custodio i Pascual, 1984) que, si les coses continuen igual, a mitjan anys 90 seran nombroses les explotacions que hauran d’ésser abandonades, ja que gran part de I’aqüífer estarà sec.

Les valls baixes i els deltes del Besòs i del Llobregat

Els aqüífers al·luvials connectats al riu en els trams finals del Llobregat i del Besòs (20 a 40 m de gruix màxim de graves), abans dels seus respectius deltes, estan sotmesos a fortíssimes extraccions per a ús industrial i urbà. La mala qualitat física de les aigües de circulació superficial ha impermeabilitzat la llera dels rius, al mateix temps que la progressiva urbanització ha reduït l’àrea de recàrrega a les ribes. Tot això ha condicionat una desconnexió dels rius i l’aqüífer per manca d’infiltració, que ha fet baixar el nivell de saturació d’aquest últim uns 10-20 m, fins a l’extrem que els pous han de concentrar-se en els paleosolcs, ja que les vores han anat quedant seques.

Per tal de pal·liar el problema, per part de la Societat General d’Aigües de Barcelona es practica, des del 1950, la recàrrega artificial de l’aqüífer mitjançant dos mètodes diferents. En un cas és una recàrrega induïda, que s’aconsegueix escarificant el llit del riu amb un tractor i en el sentit del corrent, sempre que el cabal circulant ho permeti (entre 15 i 35 m3/s) i les aigües no siguin excessivament tèrboles o de baixa qualitat química. En l’altre cas, hom injecta en pous verticals aigües especialment tractades a les plantes potabilizadores, quan una disminució en la demanda ho permet. La depurada tècnica del procés d’injecció mitjançant pous és coneguda internacionalment, com a possible exemple a imitar. En aquest sentit tenen fama els sofisticats pous de Sant Andreu, prop del riu Besòs, on el pou d’injecció està envoltat per 16 sondatges de petit diàmetre que permeten de netejar els seus entorns del rebliment progressiu per l’aigua injectada.

Un altre problema seriós que afecta aquests aqüífers és el de la intrusió marina. S’ha escrit, i és veritat, que la sobreexplotació dels aqüífers va lligada a cicles econòmics, si l’ús prioritari de les aigües és l’industrial. Sens dubte, els casos del Llobregat i Besòs són els millors exemples que corroboren aquestes afirmacions.

Evolució de la intrusió marina a l’aqüífer profund del delta del Llobregat, el 1965 (a dalt) i el 1977 (a baix). L’excavació de la dàrsena del port terra endins ha afavorit el procés intrusiu.

Maber, redibuixat a partir de Custodio, 1977.

Als inicis del present segle, i amb una escassa explotació de les aigües subterrànies, hom té constància (1910) que el nivell piezomètric de l’aqüífer profund del delta del Llobregat estava a cota + 6 m, a la línia de costa, cosa coherent amb el model hidrogeològic de funcionament dels deltes mediterranis, en virtut del qual s’explica que a les parts centrals d’aquests els pous siguin artesians surgents. Però durant els anys 50 començà un accelerat creixement industrial que veié en les aigües subterrànies la solució més idònia per a satisfer les seves demandes hidràuliques, raó per la qual les sempre creixents extraccions deprimiren més i més el nivell piezomètric fins a dibuixar un pronunciat embut, amb vèrtex al Prat de Llobregat (-12 m l’any 1958, -7 m l’any 1965, -12 m l’any 1970 i -25 m l’any 1977, que és el de màxim descens històric). Si bé l’augment de les extraccions no semblava tenir sostre (120 hm3/any el 1965, i 145 hm3/any el 1973, màxim històric) són la degradació de la qualitat química de les aigües i la crisi econòmica les causes que posaren fi a tal tendència. La pèrdua d’activitat econòmica va associada a un menor consum, fins a arribar als 80 ha3/any, elevats l’any 1984. La reacció de l’aqüífer no s’ha fet esperar: hi ha hagut una remuntada generalitzada dels nivells que, iniciada amb un retard de cinc anys respecte als mínims piezomètrics (1973), ja ha assolit (1984) els mateixos nivells dels anys 60.

Sincrònicament a tot el procés, una espectacular intrusió marina ataca frontalment l’aqüífer profund amb dues llengües que penetren per la zona franca, on hi ha comunicació entre els dos aqüífers, i per la zona central, cap al Prat de Llobregat. Malgrat la recuperació piezomètrica, les aigües salabroses instal·lades dins aquest important espai del delta tardaran molts anys a ésser eliminades, i això només si hom racionalitza l’explotació a valor de "rendiment segur" i si no es cometen més atemptats a la supervivència de l’aqüífer (ports interiors), el qual, altrament, posseeix immillorables condicions com a reserva hidràulica estratègica de Barcelona i rodalia.

El camp de Tarragona

Els problemes derivats de la forta explotació dels aqüífers del Camp de Tarragona tenen també dos vessants: per una banda, el descens de nivell i la pèrdua de rendiment de les captacions en els sectors ben protegits de la mar, i per l’altra, una forta intrusió marina quan existeix una bona connexió amb la mar.

Els sectors més afectats en el primer cas són les rodalies de Reus, on dels 47 hm3/any avaluats com a sortides mitjanes del sistema, 23 hm3 corresponen a reserves (Gurgui i col·laboradors, 1983). L’aqüífer (dipòsits al·luvials i cons de dejecció interpenetrants que donen un conjunt d’horitzons permeables multicapa), reacciona amb un descens continuat del nivell piezomètric (de 3 a 10 m/any) a les zones allunyades de la costa, mentre que prop d’aquesta es mantenen, però amb la invasió d’aigua marina terra endins. Com que els nivells detrítics més permeables són els situats a poca fondària, en quedar secs baixa el rendiment dels pous, dels quals cada vegada hom treu menys aigua i a més fondària.

Les extraccions massives per a la indústria del sector (uns 15 hm3/any ) i per a l’agricultura continuaran escurant l’embassament subterrani, malgrat que la implantació del reg gota a gota hagi fet disminuir sensiblement la demanda agrícola. Sens dubte, al ritme actual d’extraccions, l’aqüífer està condemnat a curt termini, i tan sols la importació d’aigües d’un altre lloc pot fer pensar en una llunyana recuperació del emmagatzematge subterrani.

La sobreexplotació dels aqüífers es veu agreujada, com hem dit, per la intrusió marina prop de la mar, tant a la vora meridional com a la septentrional. És particularment dramàtica la situació a les rodalies de Tarragona, on les extraccions en aqüífers carbonàtics per a l’abastament urbà industrial de la ciutat han estat anihilants i seguides per un reemplaçament amb aigua marina del medi permeable, fins al punt que en 10 anys aquesta arriba 5 km terra endins. Malgrat la impotabilitat química d’aquestes aigües, l’absència d’altres fonts de subministrament, amb garanties de cabal i qualitat, fa que hom injecti a les xarxes de distribució aigües salades (més de 5 g/1 de clorurs) que ocasionen quantioses pèrdues econòmiques a causa de la corrosió induïda en canonades i electrodomèstics (valorades en 50 000 ptes/habitatge, el 1981).

A l’altre extrem del Camp, a la zona de Montroig-Hospitalet de l’Infant, l’extraordinària permeabilitat dels cons de dejecció, que a la sortida de la carena muntanyosa formen un glacis alluvial que arriba fins a la mar, condiciona gradients hidràulics suaus i la formació de cons salins sota les captacions per distorsió de la interfase aigua dolça - aigua salada.

La conca del Vinalopó

És a la conca baixa del riu Vinalopó on es presenten els problemes més greus de "mineria d’aigües" als Països Catalans, amb un espectacular descens del nivell piezomètric i un empitjorament de la qualitat química de les aigües dels seus aqüífers. La petita recàrrega anyal (350-400 mm de pluviometria mitjana) és determinant en l’avanç del procés de buidatge dels aqüífers.

Geològicament, aquest ampli sector (1660 km2) es localitza dins les Serralades Bètiques i en les unitats estructurals anomenades Prebètica i Subbètica. Els aqüífers són de reduïda extensió (alguns centenars de km2), a causa de la complexa estructura geològica (mantells de corriment) que s’acompanya de fenòmens generalitzats de diapirisme (materials salins del Keuper) que afavoreixen la individualització de gruixuts paquets de calcàries i dolomies envoltats per materials impermeables (normalment del Keuper). La tipologia d’aquests aqüífers es correspon amb el model d’aqüífer únic, heterogeni i de gran gruix.

Sistema aqüífer de la serralada de Quibes

L’aqüífer, de 317 km2 d’extensió, és constituït per 200-300 m de calcàries eocenes i també per dolomies juràssiques. L’impermeable de base són argiles de l’Eocè inferior, igualment que en els límits S i W; els materials triàsics integren les vores E i N.

El dèficit acumulat (entrades menys sortides al cap de l’any) suposa una variació continuada en les reserves d’uns 15 hm3/any. El descens de nivells ha dividit l’aqüífer en dues parts, a conseqüència d’un subaflorament diapíric de materials salins del Keuper que evolucionen de manera diferent: al sector nord-oriental els nivells baixen 3 m/any, i al sector sud occidental 14 m/any. Les aigües mobilitzades són d’elevada mineralització (valors d’1,5 a 4 g/1 són normals, i en casos extrems arriben a 10 g/1). L’esgotament de les reserves, el bombeig a gran fondària i la mala qualitat química de les aigües han condemnat aquest aqüífer, el qual, a curt termini, veurà el gradual abandó de les explotacions. Les mesures correctores, la limitació d’extraccions i la prohibició de construccions de noves captacions, han arribat tard i han estat poc efectives en la seva aplicació.

Sistema aqüífer de la serralada de Crevillent

Té 57 km2 d’extensió i el magatzem són uns 400-500 m de calcàries i dolomies molt permeables, encerclades generalment per les formacions salines triàsiques. El drenatge de l’aqüífer en estat natural es produïa mitjançant deus que recarregaven els recobriments quaternaris.

L’explotació forta començà al tombant dels anys 60, fins i tot amb una galeria horitzontal embrocada a cota 240 m quan el nivell de saturació encara estava a cota 340 m, la qual cosa accelerà el procés de buidat. El consum de reserves anyals és pròxim als 20 hm3/any, havent-se acumulat des del començament de l’explotació uns 275 hm3. Davant de tot això, la recàrrega anyal mitjana no supera els 3 hm3/any. Els nivells baixen a raó de 13 m/any, amb un màxim de 36 m/any (1980). L’empitjorament de la qualitat química és menys fort que en el cas precedent, però ja quasi totes les aigües extretes són clorurades, amb continguts totals de sòlids dissolts que van d’1,5 a 2,5 g/l. No s’ha pres cap mida efectiva per corregir l’esgotament de l’aqüífer, que no és llunyà, si continuen les actuals condicions d’explotació. Solís i col·laboradors (1983) calculen que tan sols queden 200 hm3 de reserves, és a dir, que a mitjana dècada dels 90 una gran part de l’aqüífer estarà seca.

Situacions semblants a l’explicada es produeixen a la veïna serralada del Sit, prop de Novelda, i al Cabeçó de l’Or, a les rodalies de Busot, on en tres anys els nivells freàtics han baixat 60 m i 25 m respectivament.

Sistema aqüífer Iecla-Villena-Saix

No a la baixa, sinó a l’alta conca del Vinalopó, s’estén damunt 436 km2, alguns d’ells als territoris de Múrcia i Albacete. El sistema és format per un aqüífer superficial dins el Quaternari que rebleix la depressió tectònica de Villena i que drenava i connectava els grans aqüífers carbonàtics encaixants. L’extracció d’aigües subterrànies a les formacions de calcàries ha fet baixar el nivell de l’aqüífer quaternari (1 m/any). Hi ha interès de prendre mesures efectives, amb la instauració d’un perímetre de protecció i la importació d’aigües superficials.

Els aqüífers balears

L’ús gairebé absolut d’aigües de procedència subterrània a les Balears, motivat per l’absència de rius amb aportacions contínues, ha conduït a una desequilibrada explotació dels seus aqüífers. Vora de la mar, van salinitzant-se, tant per insaturació marina frontal, com per contaminació induïda pel bombeig d’aigües salades atrapades en els sediments recents.

El procés més conegut per la seva incidència, que podria servir d’exemple general, és el dels aqüífers de la plana de Palma, a Mallorca. Els dos aqüífers explotats, és a dir, l’anomenat superficial, de caràcter lliure, i el profund, majoritàriament captiu, han sofert una diferent evolució en la contaminació salina. Mentre que al primer aqüífer, fins a l’any 1977, l’àrea salinitzada va restar estacionària, en els darrers anys s’ha estès més enllà de les rodalies de Ciutat. L’acceleració del procés a l’aeroport i a Sant Jordi (15 g/1 en ió Cl) va lligada a la presència d’aigües salines congènites en sediments lacustres, ja que cal no oblidar que, segons les referències històriques, al segle XII aquest sector era mar, individualitzat posteriorment per barres de sorra en albufera, la qual va ésser reblerta i dessecada al segle XIX per establir-hi conreus.

El segon aqüífer, installat en els esculls miocènics i sediments associats que voregen la plana i la Serra de Llevant, ha registrat un dels més espectaculars fenòmens d’intrusió marina frontal que hom coneix. Des del 1962 fins al 1970, l’aigua salada que entra per Porto Pi i Bellver, envaint el medi permeable, va anar envoltant la plana, tot seguint l’estructura geològica fins a assolir la zona de Pont d’Inca, on hi ha les captacions d’aigües subterrànies, mitjançant les quals es fa l’abastiment de Ciutat. Per tal d’evitar la contaminació de l’aqüífer superficial, hom va segellar el fons dels pous, i des de llavors s’explota únicament aquest. La mida sembla no ésser efectiva, ja que l’any 1982 i següents les aigües extretes tenien més de 2 g/1 en ió Cl", per la qual cosa hom creu que existeix una degradació en l’aïllament respecte a l’aqüífer profund.

S’han fet en els darrers 20 anys nombrosos estudis hidrogeològics a les Balears, i. com a resultat fins i tot hi ha una complicada legislació específica per a l’explotació de les aigües subterrànies, amb limitacions per zones quant a fondàries i cabal dels pous. Malauradament, els mitjans posats per a una efectiva gestió i ordenació han estat insuficients o inadequats, i caldria un urgent canvi de criteris per a aturar la degradació dels aqüífers, única font de recursos d’aigua, ara com ara, per a la zona.