NOTA SOBRE LA INTRUSION MARINA EN LAS ISLAS CANARIAS

Resumen 1. Introducción 2. Fuentes de información

3. Origen de la salinidad costera

4. Comentarios sobre la problemática de intrusión marina

5. Aspectos administrativos y legales

6. Estudios y actuaciones especiales y de investigación

7. Agradecimientos

8. Bibliografía

T I A C ' B B . T e c n o l o g i a de l a I n t r u s i ó n en A c u i f e r o s cos te ros

Al i i iuf iécar (Granada, Fspa i ia ) . 1900

NOTA SOBRE LA INTRUSION RhRINA EN LAS ISLAS CANARIAS

Emilio CUSTODIO, Dr. 1. 1. Cat. Hidrologla Subterránea, Dep. Ing. Terr., ETSICCP Dir. Curso Internacional de Hidralogía Subterránea Universidad Politécnica de C a t e l ~ n a Jordi Cirona Selgado '31. 08034, B a r c e l o n a .

R e s u m e "

A partir del Estudio Científico de los R B C U P G O B de Agua de l a s I s l a s Canarias. concluido en 1 9 7 2 . s e h a n venido realizando diversos trabajos en relación c o n l a hidrolagia eubterránea y l a ordenacibn de recursos de agua, pero en pocas ocasiones s e ha trat.ado en algún detalle la problemática d e las relaciones egua dulce-agua selada en las regiones c o s t e r ~ s . Por un lado resulta sorprendente q u e a s 1 sea y a que une parte importante de l a descarga del a g ue subterránea s e realiza directamente a l mar por el perlrnetro de 18s islas, pero por otro lado e 6 explicable dedo q u e el sistema principal d e captación e s de altitud media y elevada. No obstante s e rienen y e algunas ideas generales de la situación, si m e n o s para orientar futuras actuaciones.

1 - Introducción

L i s Islas Canarias son enteramente volcánicas. 6 8 1 ~ 0 a l g u n o s depósitos de terraze. marina. aluviones o de piedemonte. a s u ver derivados de materiales volcánicos. Esto8 materiales toman contacto directamente c o n e l mar y por e l l o s existen salida8 difusas de agua subterránea.

La naturaleza y las circunstancias geohidrológicas de las distintas islas e s muy variable. Unas islas son altas y reciben una importante r e c a r g a por precipitaciones causadas PO? la inter- cepción de l o s vientos alisios húmedos. mientras q u e otras. principalmente L a n z a p o t e y Fuenteventura. aún teniendo un relieve accidentado, no llegan a recibir e e e efecto y s o n mercadamente áridas, lo mismo q u e l o s o n las z o n a s de baja Cota y e n especial los lados de sotavento de 1 8 6 otra6 islas. Ello causa una ~ e c a r g s muy variable de una isla B otra. y de una zona a otra en l a misma isla, que puede variar en promedio anual entre casi cero (entre 1 y 10 m m ) a más de 250 m m .

También l a permeabilidad e s muy variable con e l tipo de materiales, su edad y el grado de alteración (Custodio 1978, 1985, 1 9 8 8 ) . En la costa s e pueden tener desde valores superio- res a los 500 m/día B otros de rocas practicsmente impermeables. menores de rn/dia (Custodio, 1 9 8 5 1 . No obstante. Cerca de le superficie existe normalmente una z o n a alterada y descomprimida

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que hace q u e las formaciones de baja permeabilidad resulten más conductoras hidráulicamente. Además en la costa tienden a dominar materiales Jóvenes, más permeables.

Durante el Estudio Cientlfico de 106 Recursos de Agua de las Islas Canarias (SPA-15. 1972; Fernandopullé et al. 1975, 1975) B e sentaron las primeras hases de la hidrogeologia insular. en ocasiones con notable detalle, que han servido de base a Otros trabajos posteriores, algunos publicados, pero muchos otros inéditos en los organismos que los han realizado.

Dado que la mayor parte de las captaciones - - e n galerlas muy penetrantes y pozos profundos de g r a n diámetro c o n sondeos drenantes (catas) - - son de altitud media y alta, la mayor atencihn se ha puesto en el estudio de los cuerpos elevadas de agua subterránea con ~ S C B S B atencihn - - en cierta manera ~ o r p r e n - dentemente - - a la situación costera. En las áreas costeras muchas v e c e s los estudios s e han limitado B simplemente constatar la existencia o no de salinizacibn, sin detallada atención a su evolución y origen.

Diversos trabajos generales hacen especial referencia a Canarias (Custodio, 1975 . 1976. 1978. 1 9 8 8 ) .

En las islas altas, las q u e tienen mayores recursos de agua (Gran Canaria. Tenerife y La Palma). y e n menor medida Gomerai, donde la demanda de agua e s muy elevada por la elevada población y notable desarrollo de 1s agricultura de regadlo, 106 balances hidricos s e n a l a n claramente que existen fugas difusas al m a r importantes en el c o n j u n t o , q u e en e l momento actual difieren poco de las existente8 en estado natural dada l a Situación altimétrica de las obras de captación, y que POP tanto buena parte del a g u a captada procede de disminución del almacenamiento de e g u a en el interior de l a s islas, c o n descensos acumulados que superan ampliamente 300 m en Gran Canaria y Tenerife.

2 - Fuentes de información

La6 I 'uentes de información s o b r e la hidrogeologle canaria, q u e pueden tener s l ~ s i o n e s o datos s o b r e l a situación en los a c u i f e r o s costeros, además de los mencionados en las referencias bibliográficas, 6 0 " esencialmente 100 q u e corresponden a 106 siguientes organismos:

- servicio de Recursos Hidráulicos ( L a s Palmas para la provincia oriental, y Santa Cruz de Tenerife papa la provincia occiden- tal), dependientes de la Dirección General de Aguas. Y que r e f i n e n los trabajos e informes internos realizados par la ~ e l e g a c i ó n e n Canarias (Las Palmas y Santa Cruz de Tenerife) del Servicio Ceológico de Obras Públicas (existen copias en los servicios centrales de Madrid), del proyecto SPA-15 y de OtPOS trabajos posteriores del mismo oreanismo o de los pPopi08 Servicios Hidr4ulicoa. Incluyen el proyecto MAC-21 y CANHIDRO.

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la planificación de aguas y los Modelos Matemáticos de simula- ci6n de Gran Canaria y Tenerife, además de u n detallado estudio hidroqulmico de Tenerife.

- Cabildos I n s u l a r e s (de cada isla) y Mancomunidades de Cabildos. Poseen datos propios de inventario*. pepo mucho8 de ellos están compartidos con los organismos ante6 mencionados.

- Instituto Ceol6gico y linero de España c o n oficina en Las Palmas y Santa C P U Z de Tenerife ( l a s centrales en Madrid). c o n toma sistemática de datas, de c a ~ a c t e r incipiente y r e l a t i v a - m e n t e reciente, y algunos estudios p ~ o p i o 8 , en rápido desarI.0- 110.

- Eventualmente. C u r s o Internacional de Hidrologla Subterránea. Barcelona, en cuanto h a intervenido en varios de los estudios a n t e r i o r e s .

3 - Origen de la ~ s l i n i d a d c o s t e ? -

La simple conatatscibn de una elevada salinidad. y a ú n iin aumento progresivo de l a salinidad en las Breas C O S ~ ~ P ~ S no e s señal inequívoca de intrusión marina e n sentido ciásico. Pueden p~esentarse s i t ~aciones muy diversas, pero en general s e p u e d e n reunir e n cuatro tipos:

1 . - Salinización p o r efecto ciimático. La aridez de las áreas c o s t e r a s , e n eepecial en algunas islas y porciones s u r d e las mismas, y la importancia d e l aporte salino con la l l u v i a ( v a l o r e s e n t r e 1 5 y 50 m g / l de c l o r u r o son f r e c u e n t c s . además de la deposición sobre e l terreno del aerosol marino), dada ventosidad de la costa, puede sobradamente justificar salinidadcs de hasta 1000 m g / l y a v e c e s h a s t a más de 5000 m g / i cuando los a p o r t e s de ~ g u a del interior son p e q u e n o s (Custodio, 1 9 7 8 1 .

2.- salinizacibn por captecibn de a g u a s salinas d e e s c a s a movilidad e n 186 formaciones costeras profundas. residuales de é p o e a ~ en q u e estuvieron mar adento, antes de acumularse depbsito6 m8s recientes o p o r cambios relativoe d e la altitud maP-tierra. S e trata de un régimen transitOPio de larga duración en materiales muy p o c o permeables y s o m e t i d o s B e s c a s o grsdiente hidráulica.

3 . - salinizeción por formación de conos salinos ascensionales bajo pozos sometidos a grandes descensos pierométricos, eobretodo aprovechando fisuras de orientacibn vertical, parte de las cuales pueden estar asociadas a diques. P u e d e 6 e i muy importante en áreas c o ~ t e r a s de materiales v o l c á n i - c o s j b v e n e s o de depósitos detríticos.

4 . - salinizacibn por desplazamiento tierra adentro de l a interfar (zona de mezcle) POP bombeos Idisminucibn d e l flujo

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de agua dulce al mar) en medios permeables. Es la 8ituación. llamada normal. que a q u l no e s posiblemente la m B s frecuente en estado simple.

Por otro lado, l a muy notable complejidad geolbgico-litoló- gica, y más aún de distribucibn de permeabilidad. y el hecho de que las captaciones costeras (en su mayorla pozo8 de gran diámetro con cata8 horizontales) atraviesen y reunan varia8 formaciones. hace q u e el estudio 8ea muy dificultosa. Esa explica que algunos intentos hayan llevado al abandono de la interppeta- ción a l no encontrarse correlaciones claras; en realidad e s un problema de observaciones inadecuadas Y de falta de densidad de datos.

Posiblemente el único estudio publicado especlfico de un aculf e r o c o s t e r o e 6 el de E c k e r y van Enk (19741, que hace referencia B la propagación del efecto de marea marina en el a c u i f e r a lávico de GUirnar, e n Tenerife.

Es de tener en cuenta que muchas aguas salinas costeras, con elevado contenido e n cloruros. están muy alteradas qulmicamente por reacción con el teireno, y a v e c e s por incorporacibn de COZ de origen volcánico. Aunque l o s minerales de las formaciones volcánicas 80" muy alterables, determinadas modificaciones químicas son probablemente el resultado de muy largos tiempo8 de contacto en sistemas de muy lente circulecibn (Fernandopullé et al. 1 0 7 4 ; Custodio, 1978). Otras v e c e s e s el resultado de l a incorporación de a g u a 8 de retorno de riego (Custodio et al., 1 9 8 4 ) . que pueden ser notablemente salinas.

4 - Comentarios sobre la problcmética de intrusión marina

De forma sintética y muy resumida. a continuación s e comentarán las características más sob~esalientes de la intrusión marina en las siete islas. a nivel tentativo:

1 . - Lanzarote. Es difícil distinguir entre aguas salobres de origen marino directo y las q u e son de origen clim6tico (Custodio 1 9 7 3 . 1 9 7 4 , 19781. En cualquier c a s o , la selinidad e s muy elevada B 10 largo dc toda l a costa. En las áreas de lavas jóvenes s ~ t t ~ r a d e s , como en el área norte de Arrecife o en el NE. las aguas marinas ocupan el a c u l f e r o hasta más de 1 k m tierra adentro ante la muy e s c a s a recarga de agua dulce; s e c a p t a n aguas marinas para refrigeracibn.

2.- Fuenteventura. L a situación e s muy similar a la de Lanzero- te, a u n q u e e 8 posible recuperar e g u e s moderadamente salobree en los ~ e dimentos de barrancos.

3 . - G r a n Canaria. E n la z o n a Norte. e n t ~ e üaldar y Las Palmas, s e ha ido produciendo cierta salinizacibn pro8resiva. si bien no queda

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claro que parte e s debida B mayor penetración msrina, a formaci6n de c o n o s salinos ascensionales y a retorno de excedentes de regadío salinos por fuerte concentración. E n todo caso, este último aspecto parece cuantitativamente importante. E l aumento progresiva de saliriidad e s claro en ciertos pozas, algunas de 108 c u a l e s han optado p o r introdu- cir U D pretrntamiento del agua por osmosis inversa antes de distribuirla para riego.

E l e l área de Telde, eri la costa E, parte de la ealinizaci6n p a r e c e debida a penetración marina en materiales notablemen- te permeables (posiblemente correspondientes a coladas lávicas relativamente recientes y B depósitos de terraza marina). pero - 1 1 utr06 c a s o s el origen e s mucho más O ~ S C U ~ O , y podría trstarse de a g u a s antigua8 marinas en PPOCBSO parcial de lavado. Un estudio de detalle está en curso.

La situación del á r e a de Telde s e repite h a c i a e l Sur, en los llanos de Arinaga - Sardina - Vecindario, c a n la C B P B C -

t e r í s t i c a en todas e l l a s de q u e en muchos pozos le mayor salinidad s e a l c a n z a e n invierno en v e z de e n verano, y a q u e s e trata de explotación para e l riego de plantaciones de tomate, q u e s e produce en e s a época (SPA-15, 1974; Custodio et a l . , 1 9 8 i i i . No existen estudios de detalle.

En el á r e a SE del abanico del barranco de T i r a j a n a (Docto- ral-Juan Grande-Castillo del R o m e r a 1 1 existen nurneroaoe pozos afectados por aguas s a l o b r e s . pero el origen de la saiinidad e s poco claro. En parte pudiera proceder de goteo desde recubrirnientos superiores más permeables y fácilmente intrusionables, pero más bien c a b e pensar en que l a prugre- siva profundicación de l o s p o r o s ( l o s niveles de bombeo r e b a s a n l o s -100 m de a l g u n o s P O I D S I v a drenando n i v e l e s cada v e z c o n a g u a s más ~ n t i g u a s . casi estancadas. y la salinidad sería pues d e c a r a c t e ~ residual.

Más n s c i a el S u r . e n e l macizo c o s t e r o fonolitico de A r n u r g a , donde existen y a estudios d e detalle. a u n q u e t i " del t u d o centrados e n l a intrusión mar'ina, las a g u a s freáticas puederi t e n e r salinidades de más de 5 g i l n o relacionadas c o n intrusión marina, sino d e o r i g e n clirnático y de largo tiempo de residencia, corno s e deduce, d e los estudios q u í m i c a s e

e s t á perrorana un h a z d e s o n d e o s p a r a estudiar l a reloción e n t r e e l macizo fonolitico y e l m a ~ . E l a g u a s a l o b r e de l a s p o z o s s e trata P U F elertrodiálisis p a r a r e d u c i r SI ! salini- dad.

E" e l S u r , e n e l á r e a del a t i a n i c o de Maspalomas. e l a g u a e s salobre, s a l v o e n los depósitos del propio h a r r a n c o . p e r o poco s e sabe de s u naturaleza y origen.

isotópicos (Casparini e t a l . . 1 9 8 1 1 . E" l a l í n e a c o s t e r a s e

En e l resto de l a isla, d e s d e e l Sur h a a t a e l N c i C L C a 10 largo de toda la coata O e s t e . las captaciones s e s i l u a n S ó l o

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en el borde de los profundos barrancos. a v e c e s con notables penetraciones. A v e c e s el agua es salina, p e r o tampoco está claro el origen de l a salinidad. y e 8 probable que 8 8 trate de conos salinos ascensionales.

9.- TeneriCe

Las dos zonas con mayores problemas de agua salina son las Tejina-Bajamar, en el Norte, y la de GUimar en el Este. En la primera p a ~ e c e haberse desarrollado un esquema clásico de penetracibn de l a c u f i a de agua marina, c o n aumento de los con08 salinos ascenaionales, e n materiales volcánicos recientes relativamente permeables. En el á r e a de Giiima~ existen también scumulseiones volcánicas recientes de permeabilidad, la relativamente elevada. la que produce u n a notable penetracibn natural de 1s cuna d e agua salada, actualmente incrementsdo POP 18s extracciones.

L a s z o n a s llanas d e l SE no h a tenido desarrollado importante de POLOS hasts recientemente, la mayoría perforados c o n máquina a retropercusibn. c o n penetraciones elevadas. Con frecuencia han producido aguas salobres a salinae, p e r o no h a y estudios Sobre e l origen de la sslinidad ni de las condiciones hidrodinámicas de Sos sculferas locales. En u n o s c a s o s ~ a r e c e trataise de aguas salinas residuales bajo los niveles de renovación rápida, y en otros puede tratarse de le penetración de la curia marina por materiales volcánicos recientes. En cualquier caso s e encuentran salinidades elevadas de tipo clorurado a distancia de varios k m de I n costa. La piezometria es m a l conocida y no s e sabe con certeza su posición respecto a l nivel del mar.

No hay aspectos especiales a destacar en el resto de 1s periferia de la isla. en general costas muy abruptas, c o n e s c a s a s captaciones prbxirnas al litoral. salvo en el área del Puerto d e la C r u i - L a O ~ o t a v a . donde problemas moderados de salinizacibn pueden. por lo m e n o s en parte. s e r debidos a infiltración de excedentes de riego (Custodio et a l . , 1 9 8 4 ) .

En otros puntos de la costa existen p o z o s casi en el mismo litoral que producen agua d u l c e .

E l estudio hidroqulmico de Tenerife (Custodia 1983, 1988) identifica zonas de descarga de agua dulce al mar. p e p o no las detalles en el a c u i f e r o costero.

5 . - San Miguel de La Palma

No exieten problemas conocidos importante8 de salinizacibn en a c u i f e r o s costeros, s a l v o en el área de Tazacorte (costa W ) Y posiblemente en el entorno de Santa Cruz de La Pelma. Existen diversas estudios de relativo detalle en el Brea de Tazacorte-desembocadura del Barranco de las Angustias, realizados por el Servicio de Recursos Hidráulicos de Tenerif'e. A l l í existan pozos que s e han ido salinizando

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p=ogre.ivamente. pero loa mecanismos son poco claros. Posiblemente el movimiento d e l a s u i s a l i n a por f i s u r a s preferentes dificulta mucho la interpretecfón de reeultados. además de que los pozos tienen n u m e ~ o e a e galerías Y c a t a s que aún complican más la identificacibn del origen del 8gua sin observaciones sistemAticaa detalladas, Los retornos de riego pueden tener u n a influencia significativa ( D a v i s et al.. 1 9 8 4 1 .

6 . -

No existen problemas conocidos importantes de salinizaeibn en sculferos costero6 s a l v a en pozos en el fondo de barran- c o ~ y muy próximos a l litoral en el entorno de San SebastiAn de l a G o m e ~ e y de V a l l e Gran Rey. En e l área sur, notable- mente árida. no parecen existir problemas graves.

1.- Hierro

Es una isla de materiales volcánicos j ó v e n e s a lo largo de la costa. y por lo tanto cabe e s p e ~ a r una notable penetra- ci6n de la cuna de agua salada e n 106 mismas. Hay estudios de cierto detalle en El Golfo (Norte) realizados por el Servicio Geolbgico de Obres Públicas (Soler, 1 9 8 2 ) . que identifican l a notable penetrscibn de la cuña marina en coladas basálticas recientes. Sin embargo, la situacibn s e complica a l existir a l mismo tiempo una l í n e a fisura1 por lo q u e escapa COZ volcánico; éste posibilita una rápida alterscibn de la r o c a y q u e existan a g u a s muy salinas también muy bicarbonetades. que a l alejarse de la z o n a de incorporación de gas evolucionan hacia pH muy elevados. superiores a v e c e s a 9 , 5 .

En el e x t ~ e m o occidental del Golfo, en la zona costera de Ssbinosa. existe un pozo de agua salobre muy bicarbonatada y rica en gas carbónico, que a l parece= muestra el efecto de marea. Probablemente el gas c r e e un sistema convectivo que altera l a n o r m a l estratificaeibn p a r densidad.

5 . A s ~ e c t 0 8 administrativos Y legales

Canarias ha tenido tradicionalmente u n a legislaci6n de aguas de carácter especial, dada la peculiaridad de s u hidrología y el h e c h a insular. Esta legislaiibn no considera especialmente el problema de l a intrusión marina o las relaciones entre las a g u a 8 insulares y las marinas. No obstante. la administracibn en ocasiones h a considerado normas de explotacibn para áreas costeraa. en especial en Gran Canaria. Adem4e de considerar l a distancia entre captaciones, se han impuesto limitaciones a 1s profundidad del pozo (pocos metros bajo el nivel del mar1 y de coioeacibn d e la bomba (nivel del mar). No s e basan en ningún estudio detallado. sino en aprecisciones. y si bien e n u n o 8 c a s o s

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pueden s e r consideradas acertadas, en otros pueden ser excesiva- mente c o n 8 e ~ ~ e .ti~as. sobretodo para pozos modernos perforados c o n m8quina.

6. !datudios y actuaciones especiales y de investigación

En lo q u e respecta a La intrusión marina. existen e s c a s o s estudios Y actuaciones especiales, salvo los poco8 ya comentados. La hidrogeologia de las áreas C O S ~ ~ P B S sigue siendo una notable incógnita. Los modelos mstemático~ de simulación de Tenerife (López-Garcla et al.. 1981) y Gran Canaria (Anguita, 1973; IN'I'ECSA. inédita) sólo consideran a l mar c o m a un limite de nivel constante Y por lo tanto no son válidas para reproducir la situación en l o s f r a n j a s costeras; e l énfasis s e h a puesto en las áreas interiores de las islas, donde actualmente están la mayoría de l a s captaciones y s e obtienen la m a y o r í a de las ~ ~ C U P S O S de agua. Las técnicas isotópicas han tenido un apreciable desarrollo (Gonfiantini. 1979, 1976; Gasparini et a l . , 1987; Custodio et a l . . 1987; Custodio, 1988; Hoppe, 19871, en b u e n a parte debido a l impulso de A. Plata. del Ceden, hoy en el OIEA de Viena.

En lo que respecta a las investigaciones posteriores al estudio SPA-15, el estudia hidroquimico de Tenerife sólo conside- ró marginalmente 18s áreas costeras (Custodio, 1983. 1988). El estudio del macizo de A m u ~ g a , en el S E de G r a n Canaria. en el que l o s estudios hidroqulmicos e isotópicos ambientales h a n tretado de discernir el origen de la salinidad (Gasparini et al.. 1987). h a tenido q u e dirigir sus esfuerzos más al origen atmosférica y residual de l a saliiiidad q u e a le propia intrusión marina. aunque s e están perforando s o n d e o s p a r a colocar en un empla2amiento costeilo en materiales fonoliticos piezómetros a diferentes pro- fundidades.

Dentro de un p ~ o y e c t o del Comité Conjunto Hispano-Norteame- ricano para la Ciencia y l a Tecnolagla entre la Univer~idad Politécnica d e Cataluna, la C o n s e j e r l a de Obras Públicas de C a n n r i i i s y la Universidad de Ariiona, s e está tratando de discernir m e j o r e l origen del ión cloruro mediante un estudio fino dg71a r e 1 i i ó n C l / B r y del débil fraccionamiento iSOtópiCO entre y "Ci, ~ e r o l o s resultedos aún no e s t a n disponibles. D e n t r o d e l mismo p ~ o ~ e c t o s e esta llevando a cebo un estudio detallado del á r e a de Telde. en Gran Canaria.

c i

'7 . A g P e de c i m i e 11 tos

t i presente trabajo s e h a reelizado con el apoyo d e l Curso internucional de Hidrologia Subterráne~. Parte de los datos proceden del proyecto CCA 8 5 1 0 / 0 1 1 del Comité Conjunto Hispano Norteamericano para la Ciencia y l a Tecnologls y de un convenio dentro de la Universidad Politecnica de Cataluña y la Universidad

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de Paris-Sud para el deearrollo de una tesis doctoral. El apoyo de l a Dirección General de Aguas de Canarias y de los Servicios de Recursos Hidréulicos de ella dependientes. ha sido esencial para el desarrollo de trabajos y realización de estudios.

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