Modelo numérico del acuífero aluvial en la cuenca del río Uvita: una herramienta para estudiar la dinámica del flujo del agua subterránea, cantón Osa, provincia Puntarenas, Costa Rica

Abstract

En la cuenca del río Uvita, localizada al sur del país en el cantón de Osa, vertiente pacífica, afloran en la Fila Costeña rocas sedimentarias asociadas con la Fm. Térraba, rocas ígneas intrusivas de la Fm. Puerto Nuevo, y hacia los sectores planos se ubican sedimentos aluviales recientes acarreados por el río Uvita y otros cauces menores. Los buzamientos en la zona son predominantemente hacia el noreste, lo cual coincide con la tectónica compresiva regional generada a partir de la colisión de la cordillera submarina del Coco. En las rocas sedimentarias asociadas con la Fm. Térraba y los sedimentos aluviales recientes se desarrollan los principales acuíferos del área de estudio. En este sistema acuífero parte del agua de precipitación se infiltra en el terreno y se incorpora al flujo subterráneo como recarga. La tendencia general del flujo subterráneo, tanto en las rocas sedimentarias como en los depósitos aluviales es hacia el SW, en donde va a descargar directamente al mar o previamente en algunos cursos superficiales. La recarga potencial anual en la cuenca es de 2107.81 l/s, que corresponde con el 25.05% de la precipitación total anual (8411.82 l/s). El 83.79% (1766.29 l/s) se recarga en el acuífero de rocas sedimentarias fracturadas, mientras que el restante 16.21% (341.52 l/s) se recarga en el acuífero granular de sedimentos aluviales recientes. Para el acuífero granular en sedimentos aluviales recientes se ha logrado correr un modelo numérico en estado estacionario que simula el flujo subterráneo según los parámetros climáticos actuales y las condiciones de frontera definidas a partir del modelo hidrogeológico previamente definido para el área. La correlación entre cargas medidas en campo y modeladas por el programa presenta un coeficiente de correlación de 0.98 y un valor de RMS normalizado es de 4.96%, lo cual se considera un buen ajuste para el modelo tomando en consideración la heterogeneidad del medio, la incertidumbre de los datos y la falta de más pozos de monitoreo que ayuden en la calibración de algunos sectores del dominio. A partir del modelo numérico bajo condiciones actuales, fue posible delimitar las zonas de captura y protección para los pozos de abastecimiento público con que actualmente cuenta la ASADA de Bahía y Uvita en el acuífero aluvial. Lo anterior, como un aporte enfocado en la planificación del territorio y la protección del recurso hídrico que es distribuido a la población. Finalmente, a partir de escenarios de cambio climático a corto y mediano plazo para los años 2030 y 2050 respectivamente, se han modelado los posibles efectos sobre la dinámica del flujo subterránea en el acuífero granular de sedimentos aluviales recientes. Se ha determinado que la magnitud de los efectos tanto a corto como a mediano plazo es leve en cuanto a dirección de flujo, gradiente hidráulica, disponibilidad de caudal e incluso abatimientos, que en el caso más crítico analizado alcanzan los 25 mm como máximo. Se considera que esta leve afectación se relaciona con la presencia en la zona de un acuífero libre con buenos valores de conductividad hidráulica, poca extracción de recurso hídrico, que la afectación de la recarga es de apenas un 1.16 a 2.69% como máximo, y también, a que no fueron incorporados dentro de los escenarios otros aspectos críticos como el incremento en las coberturas del terreno, posibles ascensos del nivel del mar o aumento en la explotación en pozos. Ante los resultados obtenidos en los escenarios de modelación, no se prevé que el aspecto de la cantidad de recurso hídrico en el acuífero aluvial sea el tema de mayor preocupación a corto o mediano plazo debido al cambio climático, de tal manera, que sería conveniente para el futuro que los ejes de investigación y protección en la zona se diversifiquen hacia otros aspectos como el monitoreo de la calidad de las aguas subterráneas y superficiales, el manejo de vertidos, prácticas agrícolas amigables o la planificación en el uso del suelo y su cobertura.