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La erosión hídrica esculpe los paisajes y las aguas subterráneas resultan fundamentales en la creación de valles y cañones «en forma de teatro».
Aunque se cree que las aguas subterráneas han moldeado los fondos marinos en las zonas costeras denominadas «márgenes continentales», la relación entre la erosión por las aguas subterráneas y estos paisajes se ha basado tradicionalmente en estudios terrestres.
«Debemos volver a evaluar las pruebas relativas al papel de las aguas subterráneas en la geomorfología terrestre, de forma general, y en la erosión de los cañones, de forma particular, sobre todo en el margen continental», explica Aaron Micallef, coordinador del proyecto MARCAN, financiado con fondos europeos y respaldado por el Consejo Europeo de Investigación.
Los márgenes continentales componen casi una quinta parte del suelo oceánico, albergan recursos marinos y riesgos geológicos, además de ser un registro de las actividades geológicas y climáticas del pasado. Los cañones submarinos, presentes en el 20 % de los márgenes continentales, son importantes focos de biodiversidad, además de regular los procesos oceanográficos y proporcionar un registro de los yacimientos de hidrocarburos del pasado.
MARCAN utiliza una combinación de mediciones geofísicas y datos de sondeos para elaborar modelos en tres dimensiones de los paisajes y las aguas subterráneas a fin de comprender mejor los cambios de las aguas subterráneas a lo largo del tiempo.
«Nuestra hipótesis era que el hecho de ignorar la repercusión de las fluctuaciones en el nivel del mar y las aguas subterráneas, muy probablemente, haya dado lugar a conceptos simplificados y, posiblemente, incorrectos de la evolución relativa al margen continental», explica Micallef. «Todos nuestros hallazgos sobre el papel que desempeñan las aguas subterráneas en la evolución del fondo marino ponen de manifiesto su importancia en la evaluación de riesgos, como los deslizamientos de tierra submarinos».
El nivel del mar es el secreto para lograr modelos más precisos
Se denomina «flujo meteórico dirigido por la topografía» (TDM, por sus siglas en inglés) cuando las aguas subterráneas, alimentadas por la lluvia, discurren por los gradientes del paisaje.
Los modelos de MARCAN se inspiraron en la constatación de que los márgenes continentales, pasados y presentes, solo pueden comprenderse al compararse con niveles del mar inferiores y sistemas de TDM de aguas subterráneas que se extienden hasta alta mar.
Esto ocurre porque durante el 80 % del tiempo de los últimos 2,5 millones de años, el nivel del mar ha sido inferior al que se observa hoy en día. Un nivel inferior expondría una mayor parte de la plataforma continental, reduciría la presión del agua del mar y crearía más energía potencial de las aguas subterráneas debido a una elevación superior. Es más, la zona más grande disponible para que la lluvia alimente las aguas subterráneas también crearía las condiciones ideales para que estas se extendieran más allá del litoral actual.
Esto tiene efectos importantes en la topología local. «Nuestras simulaciones muestran que, con un nivel del mar inferior, la recarga del TDM debe de haber creado capas freáticas extensas y flujos enormes de aguas subterráneas. Esto habría provocado una presión elevada en los sedimentos de toda la plataforma continental y las laderas superiores, lo cual contribuiría a hacerlas más vulnerables frente al colapso», afirma Micallef.
Premios marinos
Se sabe que los sistemas de aguas subterráneas marinas, impulsados por la recarga del TDM, crean reservas de agua salobre y dulce de buena calidad, cuyo volumen mundial se estima en unos 500 000 km2.
El equipo recopiló sus datos geofísicos de las aguas y las costas de Nueva Zelanda y Malta.
El proyecto confirmó que la recarga del TDM con niveles inferiores del mar no parece ser el principal mecanismo mundial para suministrar agua subterránea a las reservas marinos. En Nueva Zelanda, donde el equipó recopiló uno de los mejores conjuntos de datos sobre aguas subterráneas a nivel mundial, es probable que esto ocurriera a lo largo de un período de trescientos mil años, durante los últimos tres ciclos glaciales.
El equipo también descubrió pruebas sólidas de la existencia de una reserva marina de aguas subterráneas en Malta, especialmente significativa dado que este archipiélago es uno de los lugares del mundo con menos recursos hídricos por habitante.
Recursos de agua dulce
El agua y el entorno marino son prioridades para la Unión Europea, tal y como lo demuestran las Directivas sobre la estrategia marina y sobre el agua. MARCAN aporta datos ambientales de referencia, conocimientos científicos, herramientas observacionales y modelos cuantitativos para ayudar a los responsables de la toma de decisiones a diseñar las mejores políticas ambientales, a la vez que se aprovechan de forma sostenible los recursos de agua dulce marinos.
Los sectores que dependen de la ingeniería marina, la eliminación de dióxido de carbono, junto con la exploración petrolera y de depósitos de minerales también estarán interesados en la labor de MARCAN, puesto que aumenta el conocimiento sobre los cambios hidrológicos y climáticos del pasado y ayuda a perfeccionar las evaluaciones del riesgo. MARCAN podría incluso contribuir a evaluaciones sobre la habitabilidad de entornos extremos, como el fondo marino profundo u otros planetas.
«Ahora estamos estudiando cómo el flujo de las aguas subterráneas modifica el material del fondo marino hasta las partículas de los sedimentos, con unos resultados preliminares alentadores. Sin embargo, a fin de lograr un cambio radical en el conocimiento, se necesita efectuar sondeos hidrogeológicos para obtener muestras y realizar pruebas precisas. Ya tenemos una propuesta pendiente con el Programa Internacional de Descubrimiento de los Océanos para empezar este proyecto», concluye Micallef.