This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.
En 2017, Paulo Tarso Oliveira, profesor de hidrología en la Universidad de São Paulo, se encontró con una noticia sobre una pequeña aldea a orillas del río São Francisco, uno de los principales ríos del noreste de Brasil. El artículo informaba que los habitantes estaban presentando tasas inusualmente altas de hipertensión arterial, y relacionaba esta anomalía con el clima seco de la región y el bajo caudal del río. A medida que el nivel freático descendía, el agua oceánica comenzaba a infiltrarse hacia el agua subterránea de la región, elevando los niveles de sal en el suministro y provocando problemas de salud entre la población.
“Muchas veces, la gente no se da cuenta, pero las aguas superficiales y subterráneas están conectadas y deben considerarse como un todo”.
Intrigado, Oliveira investigó más a fondo. Más adelante descubrió que el flujo del río estaba disminuyendo porque los pozos estaban extrayendo agua del acuífero subyacente. “Muchas veces, la gente no se da cuenta, pero las aguas superficiales y subterráneas están conectadas y deben considerarse como un todo”, señaló Oliveira.
En lugares donde el nivel freático se encuentra bajo el lecho de un río, el río puede filtrar agua hacia el acuífero subyacente. Este proceso, conocido como filtración del caudal fluvial, ocurre de forma natural dependiendo de las formaciones geológicas subyacentes y los niveles de agua subterránea. Sin embargo, la construcción de pozos que extraen agua en exceso de los acuíferos puede intensificar este fenómeno.
Oliveira y sus colegas descubrieron que la situación en la cuenca del São Francisco no es un caso aislado. Al evaluar pozos en todo Brasil, los investigadores encontraron que en más de la mitad de ellos el nivel del agua estaba por debajo del nivel de los arroyos cercanos.
Mapeo de pozos
En 2023, Oliveira y el estudiante de maestría José Gescilam Uchôa comenzaron a mapear los ríos de Brasil para identificar zonas en riesgo de pérdida de agua. Se basaron en datos públicos sobre niveles de ríos y ubicación de pozos, proporcionados por el Servicio Geológico de Brasil. Sin embargo, la mayoría de los pozos registrados carecían de información suficiente. Como resultado, se enfocaron en 18,000 pozos con datos completos, distribuidos a lo largo de miles de ríos en el país.
Los investigadores compararon el nivel del agua en cada pozo con la elevación del arroyo más cercano. En el 55 % de los casos, el nivel del agua en los pozos era inferior a la elevación de los arroyos vecinos.
José Uchôa realiza mediciones en un río de São Paulo. Crédito: Laboratorio de Hidráulica Computacional, Universidad de São Paulo
“Nuestros datos sugieren que el uso de aguas subterráneas está afectando significativamente el caudal de los ríos”, señaló Uchôa. “Este es, y seguirá siendo, un motivo de creciente preocupación para la gestión del agua en el país”.
El estudio, publicado en Nature Communications, también identificó regiones críticas, incluida la cuenca del São Francisco, donde más del 60 % de los ríos podrían estar perdiendo agua debido a la intensa extracción subterránea. Esta extracción se asocia principalmente con actividades de irrigación.
En la cuenca del Verde Grande, en el este de Brasil, donde la irrigación representa el 90 % del consumo de agua, el 74 % de los ríos podrían estar perdiendo agua hacia los acuíferos.
Oliveira considera que los resultados son conservadores y que la situación podría ser aún peor, ya que los investigadores no tomaron en cuenta los pozos ilegales. Un estudio realizado en 2021 por el geólogo Ricardo Hirata, de la Universidad de São Paulo, estimó que alrededor del 88 % de los 2.5 millones de pozos en Brasil son ilegales, al carecer de licencia o registro para operar.
Hirata, quien no participó en la nueva investigación, advirtió que el estudio se basó únicamente en el 5 % de los pozos existentes, ubicados principalmente en regiones donde la explotación de aguas subterráneas es más intensa.
“Quizá esto también esté ocurriendo en otras regiones del país con alta demanda de irrigación, y simplemente no lo sabemos por falta de datos”.
Hirata también subrayó que, aunque los investigadores identificaron ríos que potencialmente están perdiendo agua hacia los acuíferos, esos datos por sí solos no son suficientes para determinar si los ríos realmente se están secando. Para evaluar eso, se deben considerar otros factores, como la cantidad de agua extraída del acuífero en comparación con el caudal del río, el grado de conexión entre el acuífero y el río, y cuánta agua se extrae del acuífero en relación con las variaciones estacionales del caudal.
“El hecho de que el nivel de agua de un pozo esté por debajo del de un río cercano no necesariamente afecta al río o al acuífero”, explicó Hirata.
Las áreas identificadas como críticas por el estudio se ubican principalmente en regiones áridas, donde ya se esperaba que ocurriera filtración del caudal de manera natural, señaló André F. Rodrigues, hidrólogo de la Universidad Federal de Minas Gerais, quien no participó en la investigación.
El estudio es relevante porque resalta un problema creciente, dijo Rodrigues, pero se necesitan análisis más locales para obtener una imagen más detallada del problema y considerar, por ejemplo, los efectos del clima y los cambios estacionales. “Quizá esto también esté ocurriendo en otras regiones del país con alta demanda de irrigación, y simplemente no lo sabemos por falta de datos”, comentó.
Un problema en crecimiento
La expansión descontrolada de pozos y la extracción excesiva de agua subterránea no solo afectan la salud de las personas, el abastecimiento de agua y la agricultura, sino que también pueden desestabilizar el suelo, provocando hundimientos (subsistencia). Fenómenos similares se han observado en regiones de China, Estados Unidos e Irán.
El panorama no es nada alentador para Brasil. Es probable que la cantidad de pozos se multiplique, ya que se espera que las áreas de riego se incrementen en más del 50 % en los próximos 20 años, según la agencia nacional del agua de Brasil.
“Probablemente veremos un círculo vicioso de degradación, en el que la disminución en la cantidad y calidad del agua superficial, combinada con el aumento de los períodos de sequía, obligará a los agricultores a perforar más pozos para mantener la producción de alimentos, intensificando aún más la extracción de aguas subterráneas y agravando el problema”, advirtió Oliveira.
La sobreexplotación de aguas subterráneas es una preocupación a nivel mundial. La mayoría de los acuíferos han mostrado un descenso en lo que va del siglo XXI, y los estudios por modelado sugieren que la filtración de caudales será más común en las próximas décadas. Aun así, este problema ha sido en gran medida ignorado en regiones tropicales como Brasil, que alberga el 12 % de los recursos de agua dulce renovables del planeta.
Esta falta de atención se debe en parte al escaso financiamiento y vigilancia, y en parte a una creencia persistente de que en los países tropicales y húmedos los ríos suelen ganar agua de los acuíferos y no perderla, mencionó Oliveira. “Debemos actuar ahora si queremos evitar que regiones enteras queden devastadas en el futuro”.
Los investigadores hacen un llamado a realizar más estudios y establecer un monitoreo sistemático de los pozos para identificar las zonas más secas y evaluar el impacto de nuevos pozos sobre los ríos. Actualmente, Brasil solo cuenta con 500 pozos de observación monitoreados constantemente por el gobierno, en comparación con los 18,000 que existen en Estados Unidos, a pesar de que ambos países tienen extensiones territoriales similares. “La vigilancia es extremadamente importante y está tremendamente subestimada”, enfatizó Uchôa.
—Sofia Moutinho (@sofiamoutinho.bsky.social), Escritora de ciencia
This translation by Saúl A. Villafañe-Barajas (@villafanne) was made possible by a partnership with Planeteando and Geolatinas. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando y Geolatinas.
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