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IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO Y LA SOBREEXPLOTACIÓN EN LA FORMACIÓN DE GRIETAS
Resumen: Exploramos cómo la combinación de factores climáticos extremos y la explotación del agua subterránea afecta la estabilidad del suelo en el Altiplano tamaulipeco. Este análisis revela cómo las sequías prolongadas y la extracción intensiva pueden ser detonantes de la formación de grietas.
Palabras Clave: Cambio climático, sequías, sobreexplotación, grietas, acuíferos, adaptación climática.
El acuífero Tula-Bustamante, localizado en el extremo suroccidental del estado de Tamaulipas, representa un caso de estudio ideal para analizar los efectos combinados del cambio climático y la sobreexplotación en medios kársticos fracturados. De acuerdo con Guevara-Mansilla et al. (2020), este sistema acuífero presenta una complejidad estructural característica, con una red de fracturas y conductos que controlan el flujo subterráneo.
El sistema acuífero está constituido principalmente por las calizas de la Formación El Abra, que presenta espesores entre 1500-2000 m (López et al., 2021). Los estudios geofísicos han identificado dos sistemas principales de lineamientos: uno con dirección N-S y otro NE-SW, que controlan las zonas preferenciales de flujo subterráneo (Ventura-Houle et al., 2021).
La combinación entre la falta de agua y la sobreexplotación de los acuíferos está provocando grietas extensas, dañando la infraestructura y comprometiendo la producción agrícola de la región.
El cambio climático afecta la recarga de los acuíferos principalmente a través de la alteración de los patrones de precipitación y evapotranspiración (Redhaounia y Saidi, 2017). Durante periodos de sequía, la disminución de las lluvias reduce la cantidad de agua que se infiltra en el subsuelo, generando un déficit acumulado. Por otro lado, el incremento en la temperatura acelera la evaporación, reduciendo aún más la disponibilidad hídrica. En acuíferos como el Tula-Bustamante, esta situación es especialmente preocupante debido a su alta dependencia de la recarga natural.
Al comparar datos climáticos históricos de los últimos 30 años, se observa una disminución significativa en las precipitaciones anuales promedio, pasando de 450 mm a menos de 300 mm en algunas zonas del Altiplano (Servicio Meteorológico Nacional, 2024). Paralelamente, los registros de extracción de agua subterránea muestran un aumento constante, especialmente para uso agrícola, con un incremento del 35 % en las últimas dos décadas. Esta combinación de factores está creando un déficit hídrico que supera la capacidad natural de recuperación del acuífero.
El deterioro acelerado de la infraestructura y la pérdida de cultivos son las consecuencias más visibles de este desequilibrio hídrico. Las grietas afectan caminos rurales, viviendas y campos de cultivo, provocando daños económicos y sociales significativos. Además, la disminución de la productividad agrícola está llevando a la migración de familias y a la pérdida de ingresos en comunidades dependientes del sector agropecuario.
Los modelos de flujo subteráneo indican que, en tiempos de estrés hídrico, la disminución del nivel freático afecta negativamente la cohesión del suelo (López-Loera y Pérez-Corona, 2011). Al disminuir el soporte hidráulico, los espacios vacíos dejados por el agua extraída generan un colapso progresivo de los estratos superiores, desencadenando la formación de grietas. Además, los periodos de sequía prolongada intensifican este proceso, ya que impiden la recuperación del nivel freático y agravan el daño estructural del suelo.
El abatimiento significativo del nivel piezométrico, que alcanza hasta 15 metros en las zonas de extracción intensiva según los estudios realizados entre 1991-2014, genera una reducción crítica en la presión de poro. Esta disminución de la presión hidrostática que anteriormente proporcionaba soporte a la estructura del suelo, ocasiona un reacomodo de los materiales suprayacentes. En medios kársticos como el acuífero Tula-Bustamante, donde predominan las calizas de la Formación El Abra, este proceso se ve magnificado por la presencia de cavidades y conductos de disolución que pueden colapsar ante la pérdida del soporte hidráulico.
La heterogeneidad litológica del área, caracterizada por la presencia de calizas, lutitas y materiales aluviales con diferentes propiedades mecánicas, favorece procesos de consolidación diferencial. Los estudios geofísicos han identificado que las zonas donde se interceptan los sistemas de lineamientos N-S y NE-SW son particularmente susceptibles a este fenómeno. Los materiales más compresibles, como los depósitos aluviales cuaternarios, experimentan mayor consolidación que las unidades calcáreas más competentes, generando esfuerzos diferenciales que se manifiestan en la superficie como agrietamientos.
El sistema de fracturas y fallas identificado mediante métodos geofísicos juega un papel fundamental en la localización y propagación de los agrietamientos. La sobreexplotación del acuífero puede reactivar estas estructuras preexistentes, especialmente en zonas donde los lineamientos principales convergen. Los estudios magnetométricos y gravimétricos han permitido identificar que las estructuras superficiales tienen continuidad en profundidad, alcanzando incluso la Formación Guaxcama subyacente, lo que aumenta la complejidad del sistema y su susceptibilidad a la deformación.
La alternancia entre períodos de recarga (predominantemente en época de lluvias) y descarga (acentuada por la extracción intensiva) somete a los materiales a ciclos de humedecimiento y secado. Estos ciclos modifican las propiedades mecánicas del suelo, especialmente en los materiales arcillosos presentes en la Formación Cárdenas, alterando su cohesión y ángulo de fricción interna. La variación en el contenido de humedad genera cambios volumétricos que, al ser repetitivos, pueden derivar en la formación y propagación de grietas, particularmente en zonas donde el nivel freático experimenta fluctuaciones significativas.
La interacción de estos mecanismos crea un sistema dinámico donde la formación de agrietamientos no responde a un factor único sino a la convergencia de múltiples procesos. La comprensión de estas interacciones resulta fundamental para el desarrollo de estrategias efectivas de mitigación y gestión del riesgo asociado a la formación de grietas en el acuífero Tula-Bustamante.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Servicio Meteorológico Nacional (2024). Informes anuales sobre el comportamiento de las precipitaciones en el Altiplano.
CONAGUA (2024). Actualización de la disponibilidad media anual de agua en el acuífero Tula-Bustamante.
Redhaounia, B., & Saidi, S. (2017). Impacts of climate variability on groundwater resources in fractured aquifers. Hydrological Processes, 31(2), 231-244.
López-Loera, H., & Pérez-Corona, A. (2011). Geophysical characterization of karstic and fractured aquifers: Application in semi-arid environments. Journal of Hydrology, 403(1-2), 45-56.
