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Artículos Medio Ambiente

Infiltración de agua

La infiltración es un proceso en el cual el agua procedente de las precipitaciones, deshielos, ríos, lagos, etc, penetra en el suelo a través de la superficie de la tierra. El agua puede quedar retenida en el suelo o llegar a un acuífero aumentando su nivel (el agua que alcanza el acuífero es el total de la infiltrada menos la retenida por el suelo).

Tabla de contenido

Factores condicionantes

La infiltración va a estar afectada por condiciones ambientales (precipitaciones, temperatura) y por las características del terreno (pendiente, compactación, presencia de vegetación, tamaño de los poros, tipos de suelos, fracturación):

  • La pendiente del terreno: los suelos con gran pendiente favorecen la escorrentía superficial, sin embargo, los relieves suaves favorecen la infiltración con ayuda de la fuerza de gravedad.
infiltración y escorrentía
  • La presencia de vegetación beneficia la infiltración pues evita la compactación del suelo y amortigua el impacto de la lluvia en el suelo. Las raíces abren nuevos conductos evitando compactación. La materia orgánica que se incorpora gracias a la cubierta vegetal propicia una mejora de la estructura, por lo tanto, los poros serán de gran tamaño aumentando la permeabilidad del suelo. Necesaria la materia orgánica en los suelos
  • Si no hubiese vegetación la lluvia impactaría en el suelo desplazando las partículas finas debido al impacto, estas partículas se introducen en grietas y poros, sellándolos e impermeabilizando el suelo, dificultando así la infiltración. 
infiltración y escorrentía
  • Si la lluvia es intensa dificulta la infiltración: Para que el agua pueda infiltrarse debe desplazar el volumen de aire contenido en los poros. Cuando la lluvia es intensa se forma una zona superficial saturada en agua que dificulta este proceso de salida del aire.
  • La humedad inicial del suelo: cuando el suelo esta seco antes de una precipitación crea una fuerte capilaridad hacia las capas más profundas al humedecerse las superiores con del agua de lluvia. También debemos sumarle la fuerza de gravedad. Cuando las arcillas y coloides del suelo se van hidratando, éstos se hinchan cerrando poros y grietas y disminuyendo así la capacidad de infiltración.
  • La temperatura del suelo también influye: cuando la temperatura suficientemente baja como para que se produzca la congelación del agua recibida, hablaremos de una capa prácticamente impermeable. Si el agua proporciona suficiente calor como para producir la fusión de esta capa hablaremos solo de una disminución de la intensidad de infiltración.

Características del agua que se infiltra

  • Turbidez: referida a los materiales finos que contiene en suspensión, los cuales pueden colmatar los poros disminuyendo la infiltración.
  • Contenido en sales: en ocasiones favorece la formación de flóculos con coloides del suelo y por el mismo motivo que en el caso anterior se disminuye la infiltración.
  • La temperatura: a mayor temperatura menor es la viscosidad del agua, infiltrándose con mayor facilidad.

Tipos de agua en el suelo

Agua gravífica: Parte del agua que recibe el suelo y desciende a su través siguiendo la gravedad hasta alcanzar un fondo impermeable o una zona saturada. Constituye el agua subterránea propiamente dicha.

tipos de agua en el suelo

Agua capilar: Es el agua retenida por las partículas sólidas del suelo mediante las fuerzas de tensión superficial. Parte de este agua, concretamente la retenida por los capilares del suelo de mayor diámetro, puede ser utilizada por las plantas, ya que la fuerza de retención es inferior a la de succión ejercida, mediante presión osmótica, por el sistema radicular de los vegetales. Por otra parte, el agua retenida por los capilares de menor diámetro, la succión de las raíces resulta incapaz de vencer estas fuerzas de retención y, en consecuencia, no puede ser absorbida por la planta. Conviene destacar, por tanto, que toda el agua retenida por el suelo y utilizable por la planta es de tipo capilar pero, contrariamente, no toda el agua capilar es utilizable por la planta.

Agua de retención: Parte del agua es retenida por atracción eléctrica dado el carácter dipolar de la molécula de agua y de las superficies de los cristales sólidos. Puede ser higroscópica (que esté absorbida por las partículas sólidas) y agua pelicular (formando una película que envuelve a las partículas). Desde el punto de vista hidrológico tiene poco interés pues no se desplaza por gravedad, ni se extrae por bombeo. Tampoco es útil agronómicamente, porque la fuerza de atracción de las raíces es, en general, inferior a la de retención del agua y las plantas no pueden extraerla del terreno.

Distribución vertical del agua en el suelo

Transcurrido un cierto tiempo tras el último fenómeno de precipitación, el agua alcanza un equilibrio relativo y queda distribuidas en diferentes zonas:

Distribución vertical del agua en el suelo

Franja de aireación

Se divide a su vez en tres zonas:

  • Subzona sometida a evapotranspiracion: generalmente situada entre la superficie del terreno y los extremos radiculares de la vegetación asentada en él. El agua capilar de esta zona es la utilizada por las plantas. Puede tener un espesor muy pequeño cuando no haya vegetación. El agua de esta zona puede ser evaporada a la atmósfera.
  • Subzona intermedia o de retención: Situada debajo de la anterior. No afectada por la raíces de las plantas y más compactada por tanto. Cuando ha desaparecido el agua gravífica queda agua de retención y capilar aislada.
  • Subzona capilar: es la transición de la zona saturada y la que no. La parte inferior esta saturada también.

La superficie freática o hidrostática separa la zona saturada de la no saturada

Franja de saturación

Debajo de la superficie freática. Zona en la que el agua llena completamente los huecos existentes entre los materiales del suelo. Encontramos agua a la que denominamos agua  subterránea. 

El sustrato impermeable constituye la base del acuífero.

Algunos conceptos sobre infiltración

  • Capacidad de campo: se refiere tras una precipitación, a la cantidad de agua que un suelo es capaz de retener después de que el agua gravífica se haya eliminado. Se considera que trascurra un periodo de 48 horas de drenaje para ello. Podríamos hablar del agua retenida en contra de la gravedad. 
  • Punto de marchitez permanente: se refiere al contenido de agua que las plantas no son capaces de extraer. Es decir, la fuerza de succión de las raíces es menor que la fuerza de retención del suelo, impidiendo su extracción. 
  • Agua utilizable por las plantas: es la diferencia entre el grado de humedad de la capacidad de campo (muestra que ha perdido agua gravífica)y el grado de humedad del punto de marchitez(muestra que ha perdido el agua capilar)
  • Humedad del suelo: se emplea para referirse al agua retenida por él y así diferenciarla del agua subterránea propiamente dicha. Grado de humedad es el porcentaje de peso del agua contenida en la muestra antes de desecarla, respecto de la muestra desecada a 105ºC.
  • Enlace: ¿como se mide la infiltración? Aparatos y métodos (Vídeos)