Los acuíferos centran la colaboración de la UMA con Costa Rica

El trabajo científico que han realizado se ha centrado en cuatro de los acuíferos más importantes del lugar, concretamente situados en Barva y Colima, la zona céntrica del país. El reciente artículo titulado 'Discriminant model and hydrogeochemical processes for characterizing preferential flow paths in four interconnected volcanic aquifers in Costa Rica' ('Modelo discriminante y procesos hidrogeoquímicos para la caracterización de trayectorias preferenciales de flujo en cuatro acuíferos volcánicos interconectados en Costa Rica') que han publicado en la revista científica 'Hydrogeology Journal' sobre el tema constituye la primera parte de la tesis doctoral de la profesora de la UNA Helga Madrigal, la cual es codirigida por los dos profesores e investigadores malagueños.

«Esta investigación se inicia en 2016 cuando dimos un curso de formación a partir de la Agencia Internacional de Energía Atómica en el marco de un proyecto europeo, donde conocimos a profesores de la Universidad Nacional de Costa Rica que nos explicaron que llevaban varios años investigando el Valle Central, pero aún no tenían un conocimiento muy grande sobre el medio», explica Jiménez. A partir de ahí, surgió la petición de un proyecto de voluntariado de cooperación internacional y así se iniciaron los primeros trabajos de toma de contacto.

«Asimismo, estudiantes del Grado de Ciencias Ambientales y el Máster de Recursos Hídricos pudieron empezar a explotar la información que había sobre este tema», aclara el profesor. De este modo, los investigadores se integraron como expertos en un proyecto de mayor dimensión que solicitó la UNA y comenzaron a codirigir la tesis doctoral de Madrigal.

Los primeros pasos de esta investigación se dieron con un proceso de caracterización hidrológica sobre estos cuatro principales acuíferos del país que abastecen a un millón y medio de habitantes de Costa Rica, lo que supone casi el 30% de la población. «Lo que se pretende con esta investigación es evaluar el grado de antropización y contaminación de esos acuíferos, ya que Costa Rica, dentro de su política ambiental, tiene una idea de sello de calidad muy elevada, aunque se están dando cuenta de que muchas políticas de ordenación territorial y de gestiones están afectando a los recursos hídricos, especialmente a aquellos que son subterráneos», argumenta Jiménez.

La investigación llevada a cabo tuvo como objetivo principal desarrollar un modelo para la clasificación de las aguas subterráneas de acuerdo con el acuífero extraído y la línea de flujo subterráneo, así como poder evaluar las conexiones existentes que hay entre los diferentes acuíferos y los procesos hidroquímicos principales que rigen la calidad del agua. La línea de investigación principal del trabajo es la caracterización de la contaminación y ver qué medidas se les van a proponer sobre todo al Estado de Costa Rica para revertir lo que parece una línea de contaminación ascendente con la que, si no toman remedios y proponen algunas medidas, probablemente en algunos sectores del país tengan problemas serios para el abastecimiento, ya que no tienen, en el sentido de gestión más clásica de los recursos hídricos, alternativa a la fuente de abastecimiento. «Su principal fuente de abastecimiento son, por tanto, las aguas subterráneas. Ellos hasta ahora han pensado que no tenían una problemática muy marcada hasta que se han dado cuenta de que sí», aclara Jiménez.

Las 571 muestras analizadas se extrajeron de 38 lugares diferentes y fueron recogidas desde 2016 hasta 2020 «para poder determinar el nitrato, los iones mayoritarios y la sílice», aclaran en su artículo. En lo referente al trabajo de campo, los dos malagueños participaron en las últimas campañas. El profesor Vadillo fue quien dirigió los muestreos de contaminación emergente y entre los dos también participaron en algunas campañas con alumnos de Trabajos de Fin de Grado y Máster. Entre los descubrimientos más destacados de la investigación destaca que la circulación del agua que tiene lugar de manera subterránea y a través de las rocas que forman los cuatro acuíferos, conforma el principal proceso natural que identifica la calidad del agua en cada uno de ellos, además de destacar la relevancia de otros procesos naturales, así como la mayor o menor circulación del agua subterránea que se da desde los acuíferos superiores a los inferiores.

«Nosotros lo que hemos hecho es intentar adecuar la red que ya tenían ellos desde el año 2015, la UNA ha intentado cubrir el mayor número de puntos sin ningún criterio científico-técnico y eso ha dado lugar a una red incompleta, por lo que hemos tratado, a partir de nuestro conocimiento y nuestra experiencia, adecuar la red de muestreo», argumenta Jiménez. La relación de ambas universidades se lleva a cabo desde 2016. Desde entonces, los dos investigadores malagueños han hecho cuatro estancias en el marco de diferentes proyectos. Algunos se realizaron en zonas donde empezaban a tener ciertos problemas de abastecimientos por las características hidrogeológicas del medio. La idea que mantienen los profesores es continuar en esta línea de investigación dos o tres años más que es el tiempo que preveen de continuidad de la tesis doctoral de Madrigal. La colaboración de la UMA y la UNA es muy activa, los dos malagueños transfieren su conocimiento e interpretan los datos ambientales generados por el grupo de investigadores del Laboratorio de Hidrología Ambiental de la UNA desde hace años. Sin embargo, el vínculo que une a las dos universidades se terminó de concretar con la firma del Convenio Específico para el Intercambio de Estudiantes, Académico y Administrativos efectuado ese mismo año de toma de contacto (2016).

A partir de ahí, alumnos de Grado y Máster de la UMA pudieron desarrollar Trabajos de fin de Grado y Máster en el marco de los proyectos de Cooperación y Voluntariado de Costa Rica.En ese aspecto de colaboración, Jiménez destaca cómo la información científica que se ha generado a partir de estos estudios y de la colaboración internacional entre la UMA y la UNA será un elemento de gran relevancia para los gestores y técnicos en Costa Rica. «Con ello se pretende contribuir a la protección de estos acuíferos, de gran importancia para la sociedad civil y el sector productivo de esta región. No cabe duda de que este acercamiento entre los investigadores de ambas instituciones ha fortalecido las oportunidades de colaboración entre ambas universidades y el desarrollo de nuevas líneas de investigación en Costa Rica», añade.

Los investigadores extrajeron diferentes conclusiones de cada uno de los acuíferos investigados tras el análisis de cada uno de ellos. Entre ellas, se pudo distinguir cómo el agua subterránea del Barva Inferior se enriquece en bicarbonato, magnesio, calcio, sodio y sílice; mientras que los Colima Superior e Inferior mostraron más contenido de sílice e iones, excepto por la cantidad de calcio, que según interpretan que ha estado mayor tiempo allí residiendo.

Las aportaciones a la comunidad científica y universitaria son diversas. «El principal hallazgo que hemos sacado de esta investigación es que por primera vez se conoce con más claridad el funcionamiento hidrogeológico de los principales acuíferos, lo que va a ser clave para fijar la potencial evolución de la contaminación ya exsitente y, además, va a ser básico de cara a qué medidas se encaminarán para la protección de este recurso subterráneo», aclara Jiménez. Sin este análisis y estos reusltados, la dificultad para establecer un plan con una implementación adecuada hubiera sido mayor, sobre todo, en un área tan compleja desde el punto de vista hidrogeológico como es el medio subterráneo volcánico en Costa Rica.

Este artículo es pionero en el área de estudio. Costa Rica comienza a tener problemas serios de contaminación de aguas residuales, lo que anteriormente sería impensable en referencia a los recursos hídricos del país. «Este artículo es importante porque aborda de manera conjunta la hidrogeología de un sistema muy grande».