Geología

Nivel freático: qué es, dónde está y cómo se mide

 
Victoria Munilla Giménez
Por Victoria Munilla Giménez, Licenciada en Geología. 29 agosto 2023
Nivel freático: qué es, dónde está y cómo se mide

El nivel freático es el límite superior de la capa de agua subterránea en un terreno. Por debajo de esta capa que es el límite o superficie del agua, los poros de las rocas están saturados de agua. El nivel freático es un concepto ampliamente estudiado por sus aplicaciones en diversas industrias incluyendo geología, hidrología, minería y otras competencias industriales. Las fluctuaciones que pueda sufrir el nivel freático condicionan en gran medida los ecosistemas terrestres, afectando directamente a los organismos que se desarrollan en ellos. A este respecto, conocer cómo saber el nivel freático de un terreno se vuelve crucial para el emplazamiento y, posterior bienestar, de los asentamientos humanos. A continuación, definiremos qué es el nivel freático, dónde está y como se mide, así como la importancia que implica en diferentes campos de estudio.

Índice
  1. Qué es el nivel freático
  2. Dónde está el nivel freático
  3. Cómo se mide el nivel freático
  4. Por qué es importante el nivel freático

Qué es el nivel freático

En términos coloquiales, el nivel freático es la superficie o el límite superior de la capa de agua subterránea. Por debajo de esta, los poros de las rocas están saturados en agua y, en aquellos lugares donde el nivel freático corta el perfil del terreno, puede desarrollar una surgencia de agua, como ocurre en los manantiales o al realizar un sondeo. La definición científica del nivel freático se refiere a la posición geométrica donde la presión hidrostática de los puntos de agua se iguala a la presión atmosférica.

El nivel freático es un elemento dinámico, influenciado por las condiciones climáticas y estructurales del terreno. Su formación se nutre del agua meteórica infiltrada en las litologías y acumulada en el subsuelo, o aquella que asciende por capilaridad durante la deshidratación de minerales ricos en agua, o impulsada por procesos geológicos durante surgencias hidrotermales, eventos magmáticos, etc. Por su definición, se intuye la estrecha relación que guarda con las aguas subterráneas y, por ende, la importancia que tiene para entender el funcionamiento de los acuíferos.

En este aspecto, el tipo de acuífero también determina no solo la disposición y comportamiento del nivel freático, sino que promueve la observación de términos como el nivel piezométrico. En los acuíferos libres, aquellos donde la masa de agua está en contacto con la zona no saturada y a presión atmosférica, el nivel freático y piezométrico del terreno coincide.

En cambio, en acuíferos confinados, los que su capa superior posee aire con una presión mayor a la atmosférica, los niveles se desligan. De tal forma que, al realizar un sondeo en este tipo de acuíferos, el nivel del agua asciende hasta compensar las presiones. Entre los diversos factores que pueden afectar al nivel freático de un terreno, se encuentran:

  • Niveles de precipitación: siendo una de las fuentes principales de alimentación, la cantidad de precipitaciones contribuye a incrementar el nivel freático del terreno, entrando en juego el clima de la zona. En ambientes desérticos, las precipitaciones son muy escasas, por lo que el nivel freático del terreno se encuentra a profundidades considerables. Por otra parte, el ritmo de la precipitación puede saturar rápidamente la capacidad de absorción del terreno. Esto ocurre durante las lluvias torrenciales, donde el terreno no puede recoger el agua con la suficiente velocidad, por lo que se forman riadas y deslizamientos. Además, los cursos de agua superficial, ya sean o no permanentes, constituyen importantes fuentes de recarga para los acuíferos.
  • Perfil del terreno: cuando la superficie corresponde a relieves escarpados o muy inclinados, el agua meteórica resbala antes de infiltrarse. En sentido inverso, los terrenos llanos poseen, generalmente, mayores cantidades de agua infiltrada.
  • Litología: aquí entra en juego tanto permeabilidad como la abundancia de fracturas que posean la roca. Los terrenos más permeables y fracturados permiten una entrada de agua más libre, incrementando el nivel freático.
  • Acción antrópica: eventos, como la construcción de pozos, influyen en mayor o menor medida en la altura del nivel freático y en la evolución del acuífero. En general, los efectos de la actividad humana suelen provocar cambio significativos en el nivel freático en un sistema de renovación lenta, de ahí la importancia de controlar las acciones realizadas.
  • Porosidad: Aunque el agua infiltrada desde la superficie no pueda incluirse si la permeabilidad del terreno es baja, otros métodos de producción de agua, como la deshidratación de ciertos tipos de minerales, pueden producir agua suficiente para saturar los poros y hacer que suba el nivel freático. El proceso contrario, provocaría un descenso del nivel freático. Aunque un material sea poroso no tiene porque ser un buen acuífero, sino no constituirse como una capa impermeable (ej: arcillas).
  • Vegetación: la cobertura vegetal impide que se formen torrentes de agua y permite que ascienda la tasa de infiltración, aumentando el nivel freático.

Aquí puedes conocer los Tipos de acuíferos.

Nivel freático: qué es, dónde está y cómo se mide - Qué es el nivel freático

Dónde está el nivel freático

Debido a los numerosos factores que intervienen, determinar la altura del nivel freático es una apuesta arriesgada, influenciada por parámetros como la topografía, la geología y el clima. Por tanto, cuestiones varias cómo saber el nivel freático de un terreno con valores cuantitativos es una aproximación difícil de determinar a menos que se hagan estudios sobre el mismo terreno.

En términos cualitativos, el nivel freático se encuentra entre la zona vadosa y la zona saturada. La zona vadosa corresponde al espacio por encima del nivel freático donde la presión de aire en los poros de la roca es mayor que la del agua y donde se producen procesos como la evapotranspiración o la infiltración. Esta parte incluye tanto el suelo como la franja capilar del terreno. Aun así, el suelo conserva cierta humedad, hasta llegar a la zona saturada donde la proporción de agua prevalece sobre la de aire.

Aunque no sea difícil determinar con exactitud la altura del nivel freático como si puede hacerse con el caudal mediante la Ley de Darcy, pueden plantearse algunas aseveraciones al respecto. Un ejemplo, sería que el nivel freático en climas áridos estaría a una mayor profundidad que un bosque de un clima mediterráneo debido a las características generales de ambos ambientes.

Cómo se mide el nivel freático

Según el terreno en el que nos encontremos, disponemos de diversas formas de averiguar el nivel freático de la cuenca. Debido a la estacionalidad de las precipitaciones, el nivel freático puede variar a lo largo del año, por lo que es recomendable tomar medidas en diferentes momentos para estimar una media.

También se debe tener en cuenta que la actividad humana puede variar de forma artificial el nivel freático por lo que los datos obtenidos no se pueden vincular a una evolución natural de la hidrología del lugar. Sabiendo esto, existen métodos de medición preferentes para responder preguntas cómo saber el nivel freático del terreno según la litología:

  • Suelos permeables o arenosos/gravas: en estos terrenos, el agua fluye fácilmente y las mediciones pueden realizarse de manera directa en pozos de observación o tubos de perforación.
  • Suelos impermeables o arcillosos: la lentitud del agua en este caso hace necesario el uso de piezómetros para medir la presión y, a partir de ella, el nivel freático.
  • Terrenos de montaña: el nivel freático está más abajo en comparación con la superficie del terreno y la roca madre, más cohesionada y dura, hace necesario perforaciones más profundas y maquinaria de sondeos más sofisticada.

Además, se pueden usar métodos alternativos como los medidores de cinta sumergible, los sensores de vibración y las sondas de nivel de agua. Todas ellas son técnicas que facilitan cómo saber el nivel freático de un terreno.

Por qué es importante el nivel freático

Conocer las fluctuaciones del nivel freático permite estudiar la evolución del agua subterránea, fuente de sustento hídrico para poblaciones y ecosistemas. Sus variaciones afectan al crecimiento de la vegetación colindante y tiene consecuencias directas sobre la estabilidad del suelo, y, por ende, del sector primario.

La variación en el nivel freático puede afectar la vegetación circundante y tener consecuencias en la estabilidad del suelo y los ecosistemas acuáticos. La aplicación de tecnologías avanzadas, como sensores y modelado hidrogeológico, brinda una imagen más completa de su comportamiento y permite controlar las filtraciones en yacimientos mineros subterráneos.

Por tanto, cosas cómo saber el nivel freático del terreno proporciona información valiosa que puede dirigirse a diversas industrias y a la propia gestión de los recursos hídricos.

Ahora que conoces mejor qué es el nivel freático, dónde está y cómo se mide, te animamos a leer sobre el Ciclo del agua: qué es, etapas e importancia.

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Bibliografía
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