Aguas subterráneas en México.

Situación, retos y oportunidades

El agua subterránea representa la principal fuente de agua dulce en la superficie de la Tierra (Freeze & Cherry, 1979). En México, el noventa y siete por ciento del agua es subterránea en las diferentes rocas y materiales del subsuelo y sólo el tres por ciento es superficial en lagos, presas, ríos y arroyos (Carrillo Rivera et al., 2016). En 2017 el volumen de agua subterránea concesionada se destinó a uso agrícola (76.3 por ciento), público (14.4 por ciento) e industrial (9.3 por ciento), con incrementos en el período 2001-2017 de 32.8 por ciento en abastecimiento público, 18.3 por ciento en el agrícola y 26.9 por ciento en el industrial (ver Informe del Medio Ambiente del Gobierno de México en https://apps1.semarnat.gob.mx:8443/dgeia/informe18/tema/cap6.html#tema1).

El mapa de acuíferos en México ilustra la distribución de seiscientos cincuenta y tres acuíferos administrativos —es decir, que no corresponden a su extensión natural, sino a límites artificiales propuestos por la CONAGUA—, de los cuales ciento catorce (17.4 por ciento; marcados con rojo en el mapa), se consideran sobreexplotados con base en la relación extracción-recarga (ver la sección “Acuíferos” en el Sistema Nacional de Información del Agua, https://sinav30.conagua.gob.mx:8080/Estadistico/#/acuiferos), además de registrarse acuíferos con intrusión salina: once en Baja California, cinco en Sonora y dos en la Península de Yucatán. En el mapa se presentan también los acuíferos transfronterizos compartidos con Estados Unidos, Belice y Guatemala.

 Carrillo Rivera et al., 2016

La gestión del agua subterránea y superficial la lleva a cabo la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) a través de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). La situación del agua subterránea en México es sin duda un tema complejo, pero puede resumirse gracias al mapa, que muestra que los acuíferos considerados sobreexplotados se ubican principalmente en el norte y centro del país, regiones donde dominan condiciones áridas y semiáridas y el agua subterránea representa prácticamente la única fuente para los diferentes usos, aunque la situación podría ser mucho más crítica.

Dos ejes principales de la gestión del agua subterránea por parte de la CONAGUA son la delimitación administrativa de acuíferos y una ecuación de disponibilidad para otorgar concesiones. Ambos ejes pueden ser cuestionados y han tenido importantes repercusiones en la cantidad y calidad del agua subterránea, como se irá mostrando a continuación. Para ello utilizamos un concepto fundamental (aunque son varios los factores por los que puede evaluarse), que es la edad del agua o el tiempo de residencia del agua subterránea en el subsuelo desde las zonas donde ingresa —zonas de recarga— hasta las zonas donde se incorpora a los ecosistemas (ríos, lagos, manantiales, humedales) —zonas de descarga—, y en los puntos donde se extrae por medio de pozos, que involucran diferentes edades.

LA EDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA 
El marco de referencia para entender de manera integral el agua subterránea y su relación con los demás componentes del ciclo hidrológico, incluida la actividad humana, son los Sistemas Gravitacionales de Flujo de Agua Subterránea (SGFAS) que se propusieron desde la primera mitad del siglo pasado (Tóth, 2016). Debido a la gran capacidad explicativa de su metodología integradora, se siguen empleando y perfeccionando por la ciencia alrededor del mundo, y en la Asociación Internacional de Hidrogeólogos existe un grupo de trabajo enfocado en este importante tema (ver https://regionalgwflow.iah.org/). En México existen diferentes ejemplos de aplicación de estos SGFAS desde finales de la década de 1980.

El movimiento del agua subterránea es tridimensional. La figura 1 representa una vista a través de una cuenca hidrológica, mostrando sus límites laterales, la superficie del terreno desde sus partes altas hacia las más bajas y la profundidad, que puede ser del orden de cientos de metros. Con esta figura, Tóth resume diferentes procesos físicos (movimiento del agua asociado al relieve y cargas hidráulicas), químicos (reacciones con los minerales de las rocas del subsuelo y gases atmosféricos) y biológicos (ecosistemas) que ocurren en el medio geológico en el que se mueve y almacena el agua subterránea en su interacción con la atmósfera (clima), el suelo y los cuerpos de agua superficial (ríos, lagos). La interacción de todos esto elementos permite definir cuantitativamente el tiempo de residencia y características de este sistema con importantes componentes verticales, en flujos locales, intermedios y regionales.

 Tóth, 2016

La topografía —indica Tóth (2016)— tiene un efecto ubicuo en estos patrones, provocando su movimiento a mayores profundidades. Los sistemas locales tienen tiempos de residencia con duración de meses hasta de unos cuantos años; los intermedios, de cientos de años, y los regionales, hasta de miles de años.

Esta evaluación debe ser cuantitativa por medio de herramientas en las áreas de la física, la química y la biología a través de esquemas numéricos que permitan su instrumentación, análisis, evolución, predicción y constante retroalimentación. La intervención de los seres humanos en estos sistemas es un componente fundamental del análisis y se ha incorporado recientemente en las áreas ambientales y de la sostenibilidad con la introducción de los socioecosistemas (Maass, 2018).

DELIMITACIÓN ADMINISTRATIVA DE ACUÍFEROS Y ECUACIÓN DE DISPONIBILIDAD
Como mencionábamos más arriba, la gestión del agua subterránea en México se basa en dos criterios fundamentales. El primero es la delimitación de acuíferos basados en límites municipales y estatales, donde la extensión natural de un acuífero es fraccionada en cuatro o seis sectores administrativos que son evaluados de manera independiente y desconectados entre sí. Esto provoca que las áreas de mayor explotación capturen el agua de acuíferos administrativos adyacentes. Sobre este tema hay que destacar que los acuíferos administrativos no coinciden con la extensión natural y esto genera errores importantes.

El segundo criterio es que la ecuación utilizada para el cálculo de la disponibilidad es errónea (SEMARNAT, 2015), pues considera que el agua en el acuífero ingresa por infiltración del agua de lluvia en periodos entre uno y quince años, pero se ha determinado que la edad del agua en diferentes acuíferos, en las condiciones actuales, puede ser de entre cinco mil y treinta y cinco mil años, es decir, agua que ingresó al acuífero como parte del ciclo hidrológico, pero en la Era de Hielo. El agua joven en estos acuíferos ya se agotó o está en proceso de agotarse, con la consecuente desaparición de numerosos manantiales y ecosistemas que dependían de ella (Ortega-Guerrero, 2009; 2011).

Por otro lado, para cuantificar el volumen de agua que se extrae del acuífero es necesario conocer el número total de pozos y los caudales que extrae cada uno de ellos a través de medidores de caudal; la mayoría de los pozos agrícolas no cuentan con este medidor. Hay evidencias de que el número de pozos en un acuífero es mayor al de pozos concesionados y, desde luego, los volúmenes de extracción superan hasta en un 59.3 por ciento a los concesionados. Es el caso del acuífero administrativo 0523 en la Comarca Lagunera, donde el volumen concesionado es de 645.5 millones de metros cúbicos por año, contra 1088.5 extraídos según mediciones en campo (CONAGUA, 2024). Esto significa que muchos de los pozos existentes son ilegales. 

Los otros componentes de la ecuación de disponibilidad no son medidos de manera adecuada ya que cuantifican agua antigua en la componente actual de recarga.

CONTAMINACIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA 
A la problemática de la gestión errónea con la que se toman decisiones en México, se suma el problema de la contaminación del agua subterránea a escala regional, por la extracción excesiva que provoca la migración de agua antigua, generalmente de los sistemas regionales de flujo, rica en arsénico, fluoruro y otros elementos nocivos a la salud y al ambiente (Ortega-Guerrero, 2009; 2017). A este problema regional que puede abarcar áreas de cientos de kilómetros cuadrados, se añade la contaminación industrial y agrícola; la industrial con la disposición irregular de contaminantes orgánicos, muchos de ellos más pesados que el agua y cuyos límites de concentración para consumo humano son de partes por billón, mientras que en el sector agroindustrial se lleva a cabo la aplicación de fertilizantes y plaguicidas de gran impacto a la salud y al ambiente. La contaminación del agua subterránea por residuos urbanos, tanto líquidos como sólidos, es también muy amplia en México y requiere, junto con los contaminantes regionales, ubicarlos en el contexto de los SGFAS, esto es de las zonas de recarga y descarga y de los tiempos de residencia.

LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA POR RESIDUOS URBANOS, TANTO LÍQUIDOS COMO SÓLIDOS, ES TAMBIÉN MUY AMPLIA EN MÉXICO Y REQUIERE, JUNTO CON LOS CONTAMINANTES REGIONALES, UBICARLOS EN EL CONTEXTO DE LOS SGFAS, ESTO ES DE LAS ZONAS DE RECARGA Y DESCARGA Y DE LOS TIEMPOS DE RESIDENCIA

La norma NOM-127-SSA1-2021 marca los límites permisibles del agua para consumo humano, pero no los aplica en la práctica en zonas del país donde existen grandes problemas de salud asociados con la contaminación del agua subterránea por cualquiera de las causas descritas anteriormente, dejando a la población desprotegida. Ni la SEMARNAT y la CONAGUA, ni la Secretaría de Salud reconocen los problemas de contaminación de agua subterránea.

RETOS Y OPORTUNIDADES
Es claro que existen retos y oportunidades en la identificación de los objetivos de la sustentabilidad y hay que trabajar en ello para lograrlos dentro de un nuevo paradigma de gestión del agua subterránea que involucra la amplia implementación cuantitativa de los SGFAS. 

El caso de la Región Lagunera es emblemático de la situación del agua subterránea en México. Diversas asociaciones civiles en esta región ganaron el juicio de amparo 543/2022, en el que la Suprema Corte de Justicia de la Nación obliga a la SEMARNAT y a la CONAGUA a realizar acciones para la recuperación de las funciones del acuífero en los estados de Coahuila y Durango (ver https://desc.scjn.gob.mx/amparo-en-revision-5432022). La implementación de la sentencia requiere de un cambio de paradigma hacia los SGFAS no sólo para este acuífero, sino para todos los acuíferos el país, en cuanto a la comprensión y cuantificación del funcionamiento del agua subterránea y su interacción en tiempo y espacio con los demás componentes del ciclo hidrológico. Esto implica retos científicos, técnicos, educativos y jurídicos que es necesario enfrentar de manera urgente y que abre infinitas oportunidades en todas las áreas de conocimiento y de participación ciudadana.

A manera de resumen, la explotación intensiva del agua subterránea en la Comarca Lagunera comenzó en la década de 1920 y para la de 1980 había casi tres mil pozos que extraían más de mil millones de metros cúbicos por año; esto aunado a la construcción de presas en los ríos Nazas y Aguanaval que redujeron la recarga del acuífero principal, lo que provocó que los niveles piezométricos (presión del fluido) descendieran rápidamente, a un ritmo de al menos dos a tres metros al año (CONAGUA, 2024) y donde la edad del agua en el acuífero se midió entre 5,000 y 30,000 años (González de Hita et al., 1994; Brouste et al., 1997), aunque las publicaciones de disponibilidad consideran que el agua es reciente, de los últimos quince años (CONAGUA, 2024).

REQUIERE DE UN CAMBIO DE PARADIGMA HACIA LOS SGFAS NO SÓLO PARA ESTE ACUÍFERO, SINO PARA TODOS LOS ACUÍFEROS EL PAÍS, EN CUANTO A LA COMPRENSIÓN Y CUANTIFICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA Y SU INTERACCIÓN EN TIEMPO Y ESPACIO CON LOS DEMÁS COMPONENTES DEL CICLO HIDROLÓGICO

La extracción de agua subterránea ha excedido la capacidad segura del acuífero desde hace varias décadas, invirtiendo la dirección de flujo del agua subterránea, por lo que es de esperarse que la invasión de agua más salina que el agua de mar, producto de la evaporación a lo largo de miles de años, con altas concentraciones de arsénico y otros elementos tóxicos, se incremente en el futuro, causando daños significativos a la calidad de las aguas subterráneas en esta región, quizás irreversible a escala humana de no
tomarse las acciones urgentes necesarias (Ortega-Guerrero, 2017).

Un paso importante para elaborar un nuevo sistema de gestión de este preciado elemento es adoptar un modelo científico adecuado que permita entender el ciclo del agua en su conjunto y de manera sistémica. Los SGFAS resultan de enorme utilidad para mapear las consecuencias a corto y largo plazos de las acciones humanas sobre el ciclo del agua y plantear escenarios futuros hacia la sustentabilidad. Su incorporación en la investigación, la educación y la legislación permitirá corregir errores de manejo de este elemento, por lo que son muy amplios los retos y oportunidades en todas las áreas de conocimiento para este cambio de paradigma. De no tomarse acciones urgentes en la gestión del agua subterránea en México se corre el riesgo de seguir agotando y contaminando muchos de los acuíferos del país con los efectos negativos que impiden garantizar el derecho humano al agua y a un ambiente sano.

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