El conocimiento de los recursos hídricos en Canarias cuatro décadas después del proyecto SPA-15 Homenaje póstumo al Dr. Ingeniero D. José Sáenz de Oiza ISBN: 978-84-938046-0-2

LA INVESTIGACIÓN HIDROGEOLÓGICA EN CANARIAS DESDE EL PROYECTO CANARIAS SPA–15

María del Carmen CABRERA* y Emilio CUSTODIO** (*) Dpto. de Física. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Campus de Tafira. 35017 Las Palmas de Gran Canaria. [email protected] (**) Dpto. de Ingeniería del Terreno, Cartográfica y Geofísica / FCIHS. Universidad Politécnica de Cataluña. Barcelona. [email protected]

RESUMEN El proyecto SPA–15 y las investigaciones paralelas iniciaron una línea de conocimiento pionero y novedoso sobre la hidrogeología de las islas volcánicas de naturaleza primaria basáltica, en especial las de punto caliente (hot-spot). Este conocimiento se ha extendido posteriormente mediante otros trabajos de la administración del agua, con un enfoque dominado por la planificación y gestión del agua. Debido a las circunstancias y objetivos, estos trabajos han ido teniendo cada vez menor contenido científico, aunque hay excepciones. Esto ha sido compensado con la elaboración de una serie de tesis doctorales, comentadas brevemente, que han ido añadiendo conocimientos científicos generales y particulares, reforzando, ampliando y extendiendo la notoria aportación derivada del proyecto SPA–15. Palabras clave: Investigación, Hidrogeología, Canarias

INTRODUCCIÓN El Estudio Científico de los Recursos de Agua en las Islas Canarias SPA–15, realizado entre 1970 y 1974 (SPA–15, 1975), sentó las bases del conocimiento hidrológico superficial y subterráneo de Canarias. Así, se llevaron a cabo estudios sobre los recursos subterráneos de las islas que permitieron la elaboración de un modelo conceptual general de los acuíferos insulares volcánicos, que sigue vigente. Según este modelo, cada isla se comporta como un acuífero único heterogéneo y anisótropo, pero con una definida estructura interna, en el que la mayor parte de la recarga se produce en las zonas altas y de medianías. El agua recargada fluye hacia la costa, pero dependiendo la estructura una parte puede descargar por manantiales (nacientes) en el fondo de los barrancos o escarpes de deslizamientos cuando el grado de incisión erosiva es grande. Una porción de la recarga puede salir en zonas altas como pequeñas o moderadas descargas variables de acuíferos colgados, con importancia diferente según las circunstancias locales. También se llevaron a cabo estudios hidrogeoquímicos en las islas, con apoyo isotópico ambiental, lo que permitió caracterizar el modelo conceptual de funcionamiento las aguas subterráneas en todas las islas. Estos estudios fueron más extensos

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en Gran Canaria y Tenerife y permitieron deducir el esquema conceptual que se sigue aceptando en la actualidad: un acuífero constituido por un núcleo de baja permeabilidad y una cobertera y periferia de materiales más permeables que conducen el flujo, aunque un espesor notable de la parte superior puede estar no saturada. Este modelo se ha traducido en diversos artículos tales como CABRERA y CUSTODIO, 2008; CUSTODIO, 1989; 2007; CUSTODIO y CABRERA, 2008. Macroscópicamente se observa un aumento progresivo de la salinidad de las aguas subterráneas desde las zonas altas hacia la costa. Ello es debido a la cada vez menor precipitación y mayor evapotranspiración y deposición atmosférica con la mayor proximidad a la costa, y la mayor superficie en el caso de disposiciones circulares, lo que se denomina efecto climático o de aridificación, al que se ha dedicado especial atención en Canarias (CUSTODIO, 1990; 1993). Con frecuencia esto ha sido confundido con un progresivo lixiviado de la roca, lo que en general no es cierto, en especial para el cloruro. A esto se une en ciertas áreas los aportes de gases endógenos o de retornos de riego. Los conocimientos generales, que después se han ido desarrollando y profundizando, se expusieron y contrastaron con los conocimientos del momento en otras islas y terrenos volcánicos de otros lugares en el Simposio Internacional de Arrecife de Lanzarote de 1975, colofón del proyecto SPA–15, cuyas actas fueron publicadas años más tarde por el CEDEX (SIHTV, 1985). Una síntesis extensa de su contenido se había publicado con anterioridad (Custodio, 1978). Esta comunicación presenta las contribuciones científicas formales que se han producido en Canarias desde ese momento a la actualidad, haciendo especial hincapié en las tesis doctorales defendidas sobre la hidrogeología canaria.

PROYECTOS DESARROLLADOS POR LA ADMINISTRACIÓN DEL AGUA Durante y posteriormente al SPA–15, y como extensión y continuación al mismo, las islas han sido objeto de diversos proyectos con contenido científico dedicados a profundizar en los conocimientos hidrogeológicos e hidrogeoquímicos de las mismas. Ya durante el propio SPA–15 y en relación con los diversos trabajos que realizaba al Servicio Geológico de obras Públicas (SGOP) en diversas islas, en el macizo de Famara (Lanzarote) se realizó un detallado estudio de sus galerías, que incluyó investigaciones nuevas sobre el flujo del agua en un macizo basáltico, y después una síntesis hidrogeológica de toda la isla de Lanzarote. Posteriormente, en 1980–1981 se desarrolló el “Proyecto de Planificación y Explotación de los Recursos de Agua en el Archipiélago Canario” (Proyecto MAC–21), dependiente de la Comisión Interministerial Coordinadora de las Actuaciones de Estado en Materia de Agua en las Islas Canarias, que según las islas tuvo diversas orientaciones, desde la puramente económica hasta la realización de inventarios de puntos de agua en Tenerife y Gran Canaria. A partir de los datos de este inventario se elaboraron sendos modelos matemáticos de simulación del flujo en estas dos islas, que supusieron un proceso previo de conceptualización (CUSTODIO et al., 1981; 1988). De manera casi simultánea, en 1979 el Instituto Geológico y Minero de España (IGME) inició el establecimiento de redes de control de aguas subterráneas en las islas de Gran Canaria, Tenerife y La Gomera, encuadradas dentro del plan de gestión y conservación de acuíferos (PGCA). Estas redes de control estuvieron vigentes hasta 1990, aunque estos datos fueron objeto solamente de un informe somero sobre los acuíferos costeros estudiados.

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En estos años también se hicieron trabajos en Fuerteventura con la ayuda de la Legión, fundamentalmente inventarios de puntos de agua. Aunque no contienen aporte científico han sido muy importantes para los trabajos realizados posteriormente. La elaboración de los Planes Hidrológicos Insulares a finales de la década de 1980 y principios de la de 1990 dio lugar al desarrollo de gran número de estudios y trabajos por parte de la administración del agua en cada isla, exceptuando Lanzarote. Estos trabajos dependieron de los Servicios Hidráulicos de cada provincia, en colaboración con el Cabildo Insular en el caso de Tenerife. Sin embargo, la orientación de las investigaciones realizadas fue aplicada, por lo que no se llevaron a cabo estudios en profundidad de tipo científico, y muchos de los datos de inventarios y trabajos de campo que se realizaron no fueron suficientemente interpretados, aunque esta afirmación no debe ser aplicada de forma homogénea a todas las islas. Sin embargo han sido y son un importante soporte para otros estudios. Desde entonces, los Consejos Insulares de cada isla, y la Dirección General de Aguas del Gobierno de Canarias en el caso de las islas menores, han sido las administraciones que han desarrollado diversos proyectos de investigación sobre aspectos concretos en cada una. En el caso de Gran Canaria la investigación aplicada se ha llevado preferentemente mediante el establecimiento de varios convenios de colaboración con el IGME, para llevar a cabo el estudio hidrogeológico del acuífero costero del SE y del acuífero Norte de la isla, y con la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria cofinanciando dos tesis doctorales en el acuífero de La Aldea (Oeste de la isla). En el caso de Tenerife hay que destacar la actualización del modelo matemático, que ha ido sufriendo diversas revisiones y actualizaciones a lo largo de los años, además de dos sondeos profundos de reconocimiento en Las Cañadas del Teide, equipados para obtener observaciones de interés científico. Recientemente, la aplicación de la Directiva Marco del Agua ha obligado a las administraciones del agua a llevar a cabo nuevos trabajos conducentes una nueva planificación hidrológica, incluyendo la participación pública. Sin embargo no existen nuevas aportaciones científicas relevantes en el caso de las aguas subterráneas.

LAS TESIS DOCTORALES El desarrollo de tesis doctorales con contenido hidrogeológico en Canarias comenzó con la que llevó a cabo GASPARINI (1989), como una colaboración entre la Universidad de Paris (Orsay), el Servicio Hidráulico de Las Palmas, y la Universidad Politécnica de Cataluña, circunscrito al macizo fonolítico de Amurga, en el sur de Gran Canaria, pero con contribuciones de ámbito insular en cuanto al aporte atmosférico de sales y su caracterización isotópica. Se consideraron las causas de la salinización del agua mediante estudios hidrogeoquímicos e isotópicos ambientales, sentando las bases de trabajos posteriores y dando lugar a varias publicaciones específicas (GASPARINI et al, 1987; GASPARINI et al, 1990). Esta área ha sido posteriormente objeto de otra tesis doctoral (CARRASCOSA, 2006), en la que se han manejado un gran número de datos hidroquímicos del agua subterránea en la zona (entre 1994 y 2004); se ha estudiado la evolución temporal y las reacciones roca–agua, y además incluye determinaciones de compuestos orgánicos. Una elaboración más detallada desde un punto de vista hidrogeológico puede aún aportar nuevos resultados hidrogeoquímicos de interés general. En este mismo ámbito, CUSTODIO–AYALA (1999)

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elaboró una tesis de ingeniería que consideraba el comportamiento de los pozos profundos (CUSTODIO–AYALA y CUSTODIO, 2001). Casi paralelamente, comenzó el desarrollo del proyecto de investigación CCA 8510/011 del Comité Conjunto Hispano Norteamericano para la Ciencia y la Tecnología, dentro del que se circunscribieron dos tesis doctorales. La tesis de VEEGER (1991) se desarrolló en la isla de La Palma, y se orientó a la utilización de métodos hidrogeoquímicos e isótopos ambientales para evaluación del origen y la evolución de las aguas subterráneas en una isla volcánica compleja, con énfasis en la Caldera de Taburiente. La tesis de CABRERA (1995) estuvo dedicada al estudio de una progresiva salinización de las aguas subterráneas en el Este de Gran Canaria, dando lugar a la caracterización de un sistema acuífero complejo geológicamente y al análisis de las repercusiones de la intensiva explotación en la zona en el funcionamiento hidrogeológico e hidrogeoquímico del mismo; fueron identificados varios fenómenos modificadores de la química del agua subterránea yuxtapuestos: intrusión marina, retornos de riego, aridificación de la recarga y aporte de gases endógenos (CABRERA y CUSTODIO, 2004a; 2004b; 2005). En 1997 se defendieron dos tesis desarrolladas en la isla de La Palma, con orientación hidroquímica. La tesis de BISTRY (1997) desarrolló ensayos de lixiviación de rocas volcánicas en laboratorio, evaluación de capacidades de sorción en suelos agrarios con ayuda de métodos geoestadísticos y balances del flujo de sustancias introducidas de forma natural y artificial en las aguas subterráneas de la isla. La tesis de KÖNIG (1997) se enfocó a establecer las características químicas de las aguas subterráneas de la isla, calculando el aporte antropogénico a las mismas. Existe una publicación parcial posterior (KÖNIG et al., 1998). La isla de La Gomera fue objeto de una tesis doctoral iniciada en la Universidad Politécnica de Cataluña a partir de trabajos conjuntos con el SGOP (CUSTODIO y MANZANO, 1992), leída en la Universidad de Cracovia (SKUPIEŃ, 1998), cuya orientación es fundamentalmente hidroquímica e isotópica; únicamente está disponible en lengua polaca y no ha sido objeto de ninguna publicación posterior. La isla de Fuerteventura fue objeto de estudio en la tesis de HERRERA (2001), centrada en el Macizo de Betancuria. En ella, se establecieron dos unidades hidrogeológicas con diferentes características químicas, relacionadas con rocas volcánicas submarinas y subaéreas (superior) e intrusivas (inferior) del Complejo Basal de la isla, respectivamente. Así se caracterizó la existencia de un agua de recarga marcadamente salina por efecto climático, responsable de la salinidad en la unidad superior y de mezcla con aguas marinas relictas en la unidad inferior y con influencia geotérmica; ha dado lugar a varias publicaciones (HERRERA y CUSTODIO, 2001; 2002; 2003). El acuífero de La Aldea, situado al Oeste de Gran Canaria, ha sido objeto de dos tesis doctorales. La primera caracterizó de forma detallada la geología, funcionamiento hidrogeológico e hidrogeoquímica de la zona (MUÑOZ, 2005) y la otra abordó la modelación numérica del acuífero mediante la elaboración de un modelo matemático de flujo (en régimen estacionario y transitorio), modelos hidrogeoquímicos y modelo de transporte de cloruro (CRUZ, 2008), dando lugar a varias publicaciones (CRUZ et al, 2010a, 2010b). El acuífero, formado por sedimentos conglomeráticos aluviales sobre basaltos de edad Miocena, presenta un balance hídrico en el que las entradas proceden mayoritariamente de las precipitaciones y de los retornos de riego con agua procedente de fuera del acuífero, y las salidas se producen hacia el mar y hacia la explotación para regadío. La salinidad del agua es debida

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fundamentalmente a evapoconcentación en el suelo y en terrenos agrícolas en forma de retornos de riego y, localmente, al lavado de los materiales hidrotermales (azulejos) que jalonan el borde de la caldera de Tejeda situada al este de la zona. La elaboración de un modelo de flujo ha permitido identificar la importancia del papel de los depósitos de ladera y de los aportes puntuales de agua desde el interior de la caldera de Tejeda en el funcionamiento hidrogeológico del sistema. El acuífero de Las Cañadas del Teide ha sido objeto de la última tesis leída sobre la hidrogeología de Canarias (MARRERO, 2010). En ella se lleva a cabo la detallada caracterización geológica y geométrica del acuífero y la caracterización hidrogeoquímica e isotópica ambiental del agua de recarga y del agua subterránea. Ello ha permitido determinar la principal área de recarga, así como el origen de las aguas subterráneas y del CO2 disuelto en las mismas. Se realizó un balance de masas para el Cl y el CO2 y se elaboró y contrastó un modelo conceptual de funcionamiento de este sistema acuífero, de gran importancia para Tenerife. Es importante el estudio de la contribución de gases endógenos y como estos afectan a las relaciones roca–agua, y como consecuencia al flujo del agua subterránea y la composición química de las aguas subterráneas. Este trabajo es una notable extensión y mejora de lo que se hizo en el entorno de 1984 por el Servicio Geológico de Obras Públicas en colaboración con el Cabildo Insular de Tenerife (CUSTODIO, 1988). En esa época se realizó una tesis en la Universidad Técnica de Munich, por J. Hoppe, sobre la hidrogeología isotópica de Tenerife (HOPPE, 1987) algunos de cuyos resultados fueron resumidos en CUSTODIO et al., 1987.

CONSIDERACIONES FINALES A la vista de lo expuesto anteriormente, parece patente que las investigaciones que se llevaron a cabo durante y en el entorno del Proyecto Canarias SPA–15 fueron determinantes para el resto de los trabajos hidrogeológicos posteriores. Así, gran parte de la investigación ha sido desarrollada por la administración hidráulica (primeramente el Servicio Geológico de Obras Públicas, después la Dirección General de Aguas del Gobierno de Canarias y finalmente los Consejos Insulares de Aguas). Esta investigación se ha producido más o menos a pulsos (de manera diferente en las diferentes islas) y ligada a las necesidades impuestas por las diferentes legislaciones que se han ido implantando, además de tener una orientación aplicada que en ocasiones ha dejado de lado el aprovechamiento de los datos para la construcción y mejora del conocimiento científico hidrogeológico general, cada vez más marcadamente. Paralelamente se podría concluir que la hidrogeología de las islas ha sido objeto de un buen número de tesis doctorales desde finales de la década de 1980 a la actualidad, distribuidas desigualmente por las islas. La dispersión de los trabajos realizados, no siempre realizados con suficiente apoyo y coordinadamente con la administración del agua, ha dado lugar a un conocimiento desigual de la hidrogeología de las islas, pero muy significativo. En todas las tesis se ha abordado el estudio hidrogeoquímico e isotópico ambiental de las aguas subterráneas, como herramientas muy importantes para entender mejor el funcionamiento hidrogeológico de los acuíferos volcánicos y de los acuíferos locales en particular. Actualmente, el único grupo canario de investigación que desarrolla una línea continuada dedicada a la hidrogeología se encuentra en la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria

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(grupo GEOVOL), dentro del que se están desarrollando actualmente otras dos tesis doctorales. Una de ellas está dedicada a la caracterización hidrogeológica y evaluación de la recarga en la zona norte de Gran Canaria (cuencas de Moya y Azuaje) y la otra sobre la afección a los acuíferos debido a la reutilización de aguas depuradas en el NE de la isla. Pero también se realizan otros esfuerzos dentro de actividades en otros marcos, como en el ITER (Tenerife) y que ha dado lugar a la tesis de MARRERO (2010).

AGRADECIMIENTOS Con carácter general se agradece la importante contribución de los organismos locales que han facilitado que esas tesis hayan podido ser realizadas con mayor efectividad, así como a los canarios que han permitido la toma de datos, ayudado con sus experiencias y conocimiento empírico del agua en las islas, algo que se vive desde la infancia. REFERENCIAS BISTRY, T. (1997). Natural and anthropogenic chemical input into the groundwater of the volcanic island of La Palma (Canary Islands). Tesis Christian–Albrechts–Universität (Kiel, Germany). Berichte – Reports, Geol.– Paläont. Inst. Univ. Kiel, nr. 85. 172 pp + anejos. CABRERA, M.C. (1995). Caracterización y funcionamiento hidrogeológico del acuífero costero de Telde (Gran Canaria). Tesis doctoral, Universidad de Salamanca. 363 pp. + Anejos. CABRERA, M.C. y CUSTODIO, E. (2004a). Groundwater flow in a volcanic–sedimentary coastal aquifer: Telde area, Gran Canaria, Canary Islands, Spain. Hydrogeology Journal 12(3): 1431–2174. CABRERA, M.C. y CUSTODIO, E. (2004b). Hidrogeoquímica del acuífero costero de Telde (Gran Canaria). El Agua y la Ciudad Sostenible: Hidrogeología Urbana. IGME, Madrid, Serie Hidrogeología y Aguas Subterráneas: 303–311. CABRERA, M.C. y CUSTODIO, E. (2005). Evolution of groundwater intensive development in the coastal aquifer of Telde (Gran Canaria, Canarian Archipelago, Spain). Groundwater Intensive Use (Ed. A. Sahuquillo, J. Capilla, L. Martínez–Cortina, X. Sánchez–Vila). International Association of Hydrogeologists Selected Papers 7, Balkema, Leiden: 295–306. CABRERA, M.C. y CUSTODIO, E. (2008). Hidrogeología y recursos hídricos en Gran Canaria. La Cultura del Agua en Gran Canaria. Consejería de Obras Públicas y Transportes del Gobierno de Canarias: 13–24. Dep. Leg. TF/002/2008. CARRASCOSA CHISVERT, M.D. (2006). Estudio de las aguas subterráneas desde el punto de vista físico– químico y orgánico del acuífero de Amurga (Sur de Gran Canaria). Tesis Doctoral. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. http://acceda.ulpgc.es/handle/10553/2233 CRUZ, T. (2008). Contribución de la modelación numérica e hidroquímica al conocimiento del acuífero de La Aldea (Gran Canaria). Tesis Doctoral. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. http://acceda.ulpgc.es/handle/10553/2221 CRUZ, T. CABRERA, M.C. y HEREDIA, J. (2010a). Flow and transport simulation models in a volcanic– sedimentary aquifer: La Aldea aquifer (Gran Canaria, Canary Islands). XXXVIII IAH Congress, Groundwater Quality Sustainability. Abstracts: 695–697. CD printing: 1987–1993. CRUZ, T.; CABRERA, M.C. y HEREDIA, J. (2010b). Origin of the groundwater salinization in La Aldea coastal aquifer (Gran Canaria, Canary Islands). 21 Salt Water Intrusión Meeting, Proceedings: 35–38.

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