Vulnerabilidad de acuíferos a la contaminación

Este estudio muestra la aplicación de la metodología GOD para analizar la vulnerabilidad intrínseca a contaminación del acuífero aluvial en la zona plana del Río Bolo, en el Valle del Cauca. El objetivo de la metodología es obtener una calificación de la vulnerabilidad mediante una escala cualitativa entre vulnerabilidad muy baja hasta vulnerabilidad extrema. Este análisis de vulnerabilidad se puede aplicar como insumo en la identificación de medidas de manejo para la protección de la calidad de las aguas subterráneas

La cuenca hidrográfica del río Bolo, se encuentra localizada en el flanco occidental de la cordillera central, en la cuenca alta del río Cauca, al sur occidente del departamento del Valle del Cauca (CVC, 2012).

La zona de estudio es la zona plana de la cuenca, la cual está conformada por una extensión de 158 Km2, es una superficie que se encuentra modelada por depósitos aluviales tanto del río Cauca como del río Bolo y sus tributarios, donde el sistema hidrogeológico se caracteriza por una unidad acuífera intercalada con lentejones de limos y arcillas con total conexión hidráulica entre capas; hacia la parte alta se encuentran sedimentos tales como gradación de bloques, guijos y guijarros, hacia la parte media y baja los sedimentos se encuentran conformados por gravas, arenas finas, limos y arcillas (Céspedes, 2017).

La información utilizada para la estimación de la vulnerabilidad en la zona de estudio en la cuenca, se tomó de los puntos de captación de agua subterránea activos como se muestra en la Figura 1, cuya información fue suministrada por la autoridad ambiental.

El flujo subterráneo en la zona tiene direcciones Este-Oeste en la margen derecha del río Cauca, donde el flujo del agua subterránea tiene una dirección Este – Oeste con gradientes hidráulicos altos hacia los conos aluviales y bajos en la zona próxima al río Cauca (Ríos y Vélez, 2007).

El acuífero aluvial en la cuenca del río Bolo, tiene una alta demanda, especialmente para uso agrícola, con un volumen de extracción promedio de 47.5 Mm3/ año, equivalentes a 1,510 L/s (CVC, 2006). La principal actividad económica de la cuenca es el cultivo de la caña de azúcar, seguido por pastos en la zona plana de la cuenca, esto refleja que el mayor uso del suelo es para fines agrícolas, representando una ocupación del 64.7% del total del territorio, seguido por un 33.7% de las áreas protegidas ubicadas en la parte superior de la cuenca hacia la cordillera central y un 0.9% las áreas urbanas (Céspedes, 2017).

La Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC) es la encargada de gestionar el recurso hídrico subterráneo en el departamento del Valle del Cauca, a través del Acuerdo 042 de 2010, en el cual se establecen los procedimientos necesarios para el otorgamiento de una concesión de uso de agua subterránea. En la cuenca existe la Asociación de usuarios del agua de la cuenca del río Bolo (ASOBOLO), esta es una ONG sin ánimo de lucro que con apoyo de la CVC y de la Secretaria de Agricultura Departamental, el municipio de Pradera y Acuavalle, se encarga de aadministrar la distribución del agua de la cuenca del río Bolo de acuerdo con la reglamentación vigente expedida por las autoridades competentes, tanto para aguas superficiales como para aguas subterráneas.

La investigación realizada utiliza información secundaria, la mayoría de ella proveniente de la CVC. Esta información incluye los registros de niveles piezométricos de los pozos existentes y pozos de monitoreo de la autoridad ambiental. Se incluye también la descripción de los perfiles litológicos de los pozos perforados en la zona de estudio, los cuales deben ser reportados por los usuarios que solicitan una concesión de agua subterránea y posteriormente se establece el grado de confinamiento hidráulico de la primera capa acuífera.

La gestión del agua subterránea en la cuenca del río Bolo se encuentra a cargo de la autoridad ambiental en jurisdicción del departamento del Valle del Cauca CVC, como entidad territorial realiza el control y seguimiento sobre el uso del recurso hídrico subterráneo, se encarga del otorgamiento de permisos de perforación de pozos y de concesiones de agua subterránea para los diferentes tipos de usuarios, teniendo en cuenta lo anterior, los actores involucrados directamente en la gestión del agua subterránea es la CVC, el sector agroindustrial representado por el gremio cañicultor, con su centro de investigación Cenicaña, usuarios de agua para consumo humano – doméstico y usuarios del sector agropecuario representado principalmente en ganadería. Un actor importante es la Asociación de usuarios del río Bolo Asobolo, fundada en 1993 cuyos objetivos son la recuperación y conservación de la Cuenca del Río Bolo, así como la administración del agua en la zona plana para los diferentes usos.

A nivel regional, la CVC hacia el año de 1999 con su grupo de profesionales en el área de aguas subterráneas, realizó un estudio en el cual se determinó la vulnerabilidad a la contaminación de las aguas subterráneas del valle geográfico del río Cauca, mediante los métodos GOD y GODS a una escala de trabajo de 1:200,000 (Páez, 1999). En el año 2008 se realizó una investigación para estimar la vulnerabilidad a la contaminación en la zona sur del acuífero del Valle del Cauca, mediante seis métodos de índices y superposición (AVI, BGR, DRASTIC, GOD, GODS y PATHS), representados a escala 1:250.000 (Ríos y Vélez, 2008).

Para la estimación de la vulnerabilidad del acuífero en la cuenca del río Bolo se utilizó el método Groundwater hydraulic Confinement (G.O.D) (Foster y Hirata, 1988), en el cual se caracteriza la vulnerabilidad del acuífero en función de tres parámetros que son Grado de confinamiento hidráulico (G), Litología de la Zona No Saturada (O) y Profundidad al agua subterránea (D).

El primer parámetro se establece mediante información de pozos y estudios hidrogeológicos, de acuerdo con su litología y la posición del nivel freático. El segundo parámetro requiere información de pozos perforados o excavados con estudios hidrogeológicos detallados, que estén soportados por la estratigrafía obtenida de cada pozo. El tercer parámetro corresponde a la profundidad a la cual se encuentra el nivel freático y/o estático del acuífero a estudiar.

Para este caso de estudio se utilizó información sobre el inventario de pozos de la zona. Se seleccionaron los pozos menores a 120 m y a partir de un análisis histórico de datos desde 1987 hasta el 2014, se estableció la media de nivel freático de cada pozo.

Una vez obtenida esta información se procedió a asignarle un índice a cada parámetro de acuerdo a la escala establecida para cada uno de ellos, los cuales varían entre 0.0 a 1.0 para el grado de confinamiento, de 0.4 a 1.0 para la ocurrencia del sustrato suprayacente y de 0.6 a 1.0 para la profundidad del nivel de agua. El producto de estos factores es un valor entre 0.0 y 1.0 que indica el grado de vulnerabilidad del acuífero, cuyos extremos son de 0 a 0.1 para vulnerabilidad despreciable y de 0.7 a 1.0 para vulnerabilidad extrema (Foster y Hirata, 1988).

La evaluación de vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos se realizó en un área de 135km² de los 158km² que comprende la zona plana, esta área resultante está dada por la selección de pozos activos reportados por la autoridad ambiental, perteneciente a la cuenca del río Bolo y localizada entre zona de piedemonte y la llanura aluvial del río Cauca. Los resultados de la aplicación del método GOD se resumen en la Tabla 1.

Los resultados sugieren que gran parte de la zona de estudio es dominada por vulnerabilidad moderada y baja. En los sectores próximos a la zona de piedemonte de la cordillera central y con confluencia del río Bolo, la vulnerabilidad estimada se desplaza en el rango de alta a extrema.

En los depósitos aluviales de la llanura y algunas partes bajas de los conos aluviales presentaron vulnerabilidades bajas y moderadas, principalmente debido a la presencia de acuíferos semiconfinados existentes en el área evaluada. El nivel superior del acuífero corresponde al aluvión de los depósitos arcillosos del río Cauca y frecuentemente presentan procesos de inundación y desecación, permitiendo la acumulación de sedimentos arcillo limosos en la zona no saturada.

En los conos aluviales cercanos al piedemonte y en algunas partes altas de los depósitos aluviales se presentó vulnerabilidad alta y extrema. Éstos principalmente obedecen a acuíferos libres. En esta zona se presenta un cambio entre el aluvión arcilloso proveniente del río Cauca y el aluvión arenoso proveniente de los sedimentos de la cordillera Central, donde hay gran presencia de sedimentos gruesos con grandes poros, por lo tanto, la predominancia litológica en la zona no saturada está dada por arenas y gravas como se muestra en la figura 1.

Para la aplicación de la metodología GOD se requiere contar con un histórico de los niveles piezómetros, conocimiento de la geología y del tipo de suelo presente en la zona a realizar el estudio.

En ocasiones esta información no se encuentra disponible o asequible en las autoridades ambientales para llevar a cabo este tipo de evaluaciones. Por lo cual un reto para desarrollar este tipo de estudios, es implementar una serie de herramientas y estrategias que permitan la recolección de información y gestión del recurso.

Contacto: Sara Ramírez Parra. Instituto CINARA, Universidad del Valle, Cali. Colaboradores: Alberto Galvis Castaño, María Fernanda Jaramillo Llorente, Valentina Urrea Vargas; Instituciones: CVC

Alvarado, C. (2007). Modelo Conceptual y Vulnerabilidad Intrínseca del Acuífero Quezaltepeque-Nejapa. San Salvador, El Salvador.

Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC). (2012). Plan de ordenación y manejo de la cuenca hidrográfica del río Bolo. Palmira, Valle del Cauca.

Céspedes, L. G. (2017). Analysis of the Recharge Processes and Surface-Groundwater Flow Interactions in the Bolo Catchment of the Cauca River, Colombia. Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal.

Foster, S.S.D. y R. Hirata. 1988. “Groundwater pollution risk assessment: a methodology using available data.” WHO-PAHO/HPE-CEPIS Technical Manual. Lima, Perú.

Páez, G. (1999). Evaluación de la vulnerabilidad a la contaminación de las aguas subterraneas en el Valle del Cauca-Colombia. Informe Ejecutivo. Corporación Autónoma Regional Del Valle CVC. Colombia., (11), 1–26.

Ríos Rojas, L., & Vélez Otálvaro, M. V. (2008). Vulnerabilidad a La Contaminación, Zona Sur Acuifero Del Valle Del Cauca, Colombia. Boletín de Ciencias de La Tierra, 69–84. Retrieved from http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/rbct/article/viewFile/9241/9868

Urrea, V., Ramírez, S., Galvis, A., Jaramillo, M. F. (2018). Aplicación del método GOD para evaluar la vulnerabilidad a la contaminación del acuífero aluvial en la cuenca del río Bolo. Seminario Internacional “Sustentabilidad y resiliencia en la gestión del Agua” memorias evento Agua 2018, del 13 al 15 de noviembre. Cali. Colombia.