Los «paleovalles» podrían salvar a California de la sequía

 A lo largo del último millón de años, los glaciares cubrieron varias veces las montañas de la cordillera estadounidense de Sierra Nevada. Cada vez que eso pasaba, los ríos que bajaban por las laderas crecían con fuerza y excavaban cañones de unos 2 kilómetros de ancho y 30 metros de profundidad en lo que ahora es el Valle Central de California. Cuando los glaciares retrocedían, el agua de deshielo descendía a gran velocidad, arrastrando consigo grandes cantidades de grava y roca. A medida que la corriente se ralentizaba a lo largo del valle, esos guijarros se depositaban fuera del flujo y rellenaban los cañones, un fenómeno que a veces se denomina «relleno de valles incididos».

Durante mucho tiempo, tales «paleovalles» permanecieron ocultos bajo el suelo, pero ahora se están cartografiando mediante un sistema de imágenes aéreas. Y es que su detección podría ayudar a mitigar un problema actual: la necesidad de California de almacenar agua en el subsuelo para poder compensar las inundaciones y las sequías extremas que se están viendo agravadas por el cambio climático.

Los californianos llevan tiempo recurriendo a las aguas subterráneas como suministro de reserva cuando los ríos se secan. Sin embargo, la escorrentía superficial y los acuíferos están conectados, por lo que extraer agua de los pozos puede reducir aún más el caudal de ríos y arroyos. El nivel de las aguas subterráneas lleva décadas disminuyendo debido a la extracción excesiva y a las infraestructuras que impiden la recarga natural, como los diques que impiden que se filtre el agua en los suelos de las llanuras de inundación. Hoy, la capacidad de los acuíferos agotados del Valle Central triplica la de los cerca de 1400 embalses de California.

La población puede ayudar a restablecer la salud hidrológica del sistema anegando el terreno para que el agua se infiltre en el subsuelo, un proceso conocido como «recarga gestionada de acuíferos». Sin embargo, entre el 65 y el 80 por ciento del Valle Central está compuesto por suelos arcillosos por donde el agua percola lentamente. Y ahí es donde entran en juego los paleovalles, puesto que, al contener grava, son más porosos que los suelos arcillosos, y su capacidad para retener agua es unas 60 veces mayor.

Al desencadenarse una gran tormenta, los californianos podrían capturar las inundaciones y distribuir el agua por encima de los paleovalles más recientes, que se hallan justo bajo la superficie. Así, el agua se infiltraría con rapidez y quedaría almacenada para aprovecharla durante las largas sequías. Eso haría que los niveles freáticos se elevaran en un área extensa, lo que fortalecería los flujos superficiales, protegería los peces fluviales, permitiría a la población un acceso continuo a los pozos e impediría la «subsidencia», un fenómeno que se produce cuando la tierra se hunde al desaparecer el agua que hay debajo.

«Esas “vías rápidas” geológicas constituyen la infraestructura natural que necesitamos para gestionar nuestros recursos hídricos subterráneos», afirma Rosemary Knight, geofísica de la Universidad Stanford y autora principal de un reciente estudio publicado en Environmental Research Letters.

Graham Fogg, profesor emérito de hidrogeología de la Universidad de California en Davis, fue el primero en proponer el uso de los paleovalles para la recarga gestionada de acuíferos, hace ya casi 40 años. Fogg sospechaba que los doce ríos que descienden de Sierra Nevada poseían sus correspondientes paleovalles. Sin embargo, tras 25 años de búsqueda junto con sus estudiantes de posgrado, solo ha logrado identificar tres, empleando un tedioso método que analiza decenas de miles de muestras del suelo extraídas de pozos.

Sin embargo, en su nuevo estudio, Fogg, Knight y sus colaboradores han probado un método más rápido para detectar tales valles: usar un helicóptero equipado con un instrumento que capta datos electromagnéticos aéreos para «ver» bajo la superficie. De forma análoga a las imágenes por resonancia magnética, la técnica permite distinguir el tipo de suelo en función de su respuesta electromagnética. Los investigadores la aplicaron para cartografiar uno de los paleovalles que Fogg y uno de sus estudiantes habían hallado a partir de los datos del suelo. «Me parecía importante averiguar si era posible usar ese método para detectar este tipo de estructuras», explica Fogg. «Y, a la vista de los resultados, sí lo es.»

El equipo de Knight empleó los datos electromagnéticos aéreos para elaborar un mapa tridimensional que muestra las arcillas en color azul, y la arena y la grava, en rojo. Según la experta, tales mapas permitirán identificar paleovalles en otros lugares. Burke Minsley, geofísico del Servicio Geológico de Estados Unidos que no participó en el estudio, afirma que los datos de Knight también aportan importantes detalles sobre la geometría y la profundidad de los valles, así como sobre su conectividad con otras vías de flujo subterráneas. Así pues, proporcionarían una información mucho más completa que la obtenida en los pozos.

Knight y Fogg iniciaron hace unos años su búsqueda de paleovalles mediante datos electromagnéticos aéreos. Desde entonces, el Departamento de Recursos Hídricos de California ha seguido la recomendación de los científicos y ha empleado la nueva técnica para cartografiar 100 cuencas de agua subterránea agotadas. Los datos recogidos hasta ahora en ese proyecto de exploración (más amplio pero menos detallado que el de los investigadores) aún se están procesando, pero su directora, Katherine Dlubac, considera que «parece prometedor» para identificar paleovalles. «Aquí, en California, la recarga es muy importante», comenta. «Para nuestro departamento es de máxima prioridad […] facilitar a la población local más información sobre sus acuíferos.» Según Dlubac, volverán a explorar esas cuencas para recopilar datos más detallados, un proceso que podría comenzar en los próximos seis meses.

Dada la inusual capacidad, tamaño y accesibilidad de los paleovalles, Fogg y Knight esperan que se pueda emplear los terrenos situados sobre ellos como zonas de recarga. Una de las razones por las que se han agotado las aguas subterráneas es que, hasta ahora, el subsuelo había sido terra ignota. Pero eso por fin está cambiando, gracias a los recientes mapas tridimensionales que permiten visualizar lo que se oculta bajo tierra y poner a prueba la sospecha que Fogg alberga desde hace décadas. Resulta «gratificante», valora, «que la gente esté teniendo en cuenta y utilizando esa información».

Erica Gies

Referencia: «Airborne geophysical method images fast paths for managed recharge of California's groundwater». Rosemary Knight et al. en Environmental Research Letters, 16 de noviembre de 2022.