El aliento del Atlántico
I. El agua, antes de caer
Antes de caer como lluvia sobre La Palma, el agua es invisible. Yace como vapor de agua en el aire sobre el Atlántico, distribuida en una corriente húmeda conducida hacia el sur y el oeste por los vientos alisios. Ningún arroyo la anuncia, ninguna fuente, ninguna gota brillante sobre una hoja de laurel. Aún no es posible distinguir el agua del aire a simple vista: moléculas de H₂O, libres entre los demás gases de la atmósfera. Su viaje comienza en el océano. La energía solar calienta la superficie marina e impulsa la evaporación, el paso del agua a la atmósfera. En la transición del estado líquido al gaseoso, el agua absorbe energía en forma de calor latente. Con el vapor de agua, por lo tanto, también se transporta energía.
Sobre el Atlántico norte subtropical, este transporte forma parte de una circulación atmosférica a gran escala. Los alisios del noreste conducen aire marítimo húmedo hacia las islas Canarias. Sobre el agua abierta se aprecia poco de ello. Solo allí donde el aire tropieza con La Palma, su camino se vuelve visible. Entonces la montaña se interpone en su camino. La Palma emerge desde un lecho oceánico de varios miles de metros de profundidad y se eleva de forma escarpada hasta superar los 2.400 metros de altitud. La isla se convierte en un obstáculo orográfico: el aire que fluye no puede esquivar el relieve y se ve obligado a ascender por las laderas. Elevación orográfica se llama este proceso. A medida que aumenta la altitud, la presión atmosférica desciende. El aire ascendente se expande y se enfría; en condiciones de aire no saturado, de forma secoadiabática a razón de unos 0,98 grados Celsius por cada cien metros de desnivel. En algún momento alcanza su punto de rocío. El aire está ahora saturado de vapor de agua; la humedad relativa ronda el 100 por ciento. Comienza entonces la condensación. El vapor de agua se transforma en diminutas gotas líquidas. Para ello se necesitan superficies sobre las que las moléculas puedan reunirse: sal marina, polvo mineral, partículas orgánicas. Estos aerosoles actúan como núcleos de condensación. En ellos crecen las primeras gotas de agua. El aire se vuelve visible.
Sobre las escarpadas laderas del noreste de La Palma se forma una capa de nubes profunda y densa. Hacia arriba, su crecimiento se ve frenado a menudo por la inversión de los alisios, una estratificación estable del aire en la que la temperatura aumenta con la altura y se dificulta el intercambio vertical.
Desde lejos, esta nube parece una manta blanca y serena. En el bosque, de pronto, es agua.
II. La nube que queda atrapada en la montaña
Una nube no tiene un límite fijo. Es un equilibrio en movimiento de condensación, evaporación y flujo. Las gotas nacen, crecen por coalescencia, se evaporan de nuevo y son arrastradas por el aire. Lo que desde el valle parece un cuerpo sereno es, en realidad, un intercambio permanente entre el agua y la atmósfera. En La Palma, este aire húmedo se encuentra con el bosque. En las copas del laurisilva, las diminutas gotas de la nube entran en contacto con hojas, ramas, líquenes y musgos. Las gotas no siempre pueden seguir del todo la corriente de aire. Por impacto inercial, chocan contra la vegetación. Allí se adhieren a las superficies, retenidas por adhesión y tensión superficial. Una gota aumenta de tamaño. Luego una segunda. Se unen, siguen creciendo y terminan por deslizarse bajo su propio peso. El agua llega así directamente de la nube al bosque.
Este proceso se conoce como interceptación de agua de nube u interceptación de niebla. El posterior goteo del agua recolectada se denomina con frecuencia fog drip. Para un bosque de montaña, esta aportación puede ser considerable. Los pluviómetros convencionales solo la registran de forma incompleta: miden, ante todo, el agua que cae desde arriba. El agua de la nube, en cambio, llega de lado; desde la corriente, directamente a la vegetación. Pero la nube no solo aporta agua. Modifica el clima inmediatamente superior al suelo del bosque. Atenúa la radiación solar, reduce la temperatura y mantiene el aire húmedo. Como consecuencia, disminuye el déficit de presión de vapor (VPD): la diferencia entre el vapor de agua presente y la cantidad máxima que el aire podría albergar a esa misma temperatura. Cuanto menor es este déficit, menor es la capacidad desecante de la atmósfera. Para las plantas, esto se traduce en una menor pérdida de agua. A través de sus estomas, las aberturas microscópicas de las hojas, regulan el intercambio con la atmósfera. Con un aire muy húmedo y un VPD bajo, la transpiración puede reducirse notablemente. La nube aporta, pues, agua al bosque y, al mismo tiempo, altera las condiciones bajo las cuales esa misma agua se vuelve a perder.
III. El bosque que toca el cielo
Quien camina por los frondosos bosques del norte de La Palma percibe rápidamente hasta qué punto vegetación y atmósfera están entrelazadas. La niebla discurre entre los troncos. Los musgos retienen agua en sus finas estructuras. Los líquenes cubren la corteza de los laureles. Las gotas se acumulan en hojas y ramas y resbalan tronco abajo. Las copas de los árboles forman una superficie tridimensional. Para la nube, este bosque es una red tupida de obstáculos donde el agua puede ser atrapada.
Una parte del agua permanece al principio en el dosel. Musgos, líquenes y otras epífitas la almacenan sobre sus superficies. Otra parte se evapora de nuevo. El resto llega con retraso al suelo, como trascolación o como flujo de fuste. Así, un evento atmosférico breve se convierte en una aportación de agua más prolongada. También en el suelo se prolonga esta demora. Una cubierta vegetal cerrada protege la superficie del impacto de las gotas de lluvia. La hojarasca y la materia orgánica cubren el terreno. Las raíces atraviesan los horizontes superiores y crean, junto con grietas y poros naturales, un sistema de conducción finamente ramificado. El agua se infiltra. Penetra desde la superficie hacia el interior del suelo y continúa desplazándose hacia abajo a través de poros y fisuras: un proceso denominado percolación. Según la estructura del suelo, una parte del agua puede alcanzar estratos más profundos a una velocidad sorprendente. A partir de aquí, desaparece de la vista. La Palma está construida a partir de una multitud de depósitos volcánicos: coladas de lava basáltica, escorias porosas y lapilli, tobas y otros materiales piroclásticos. Entre ellos yacen fisuras y diques volcánicos. Cada una de estas estructuras puede tratar el agua de manera distinta. La conductividad hidráulica de una roca describe la facilidad con la que el agua puede fluir a través de ella. En zonas muy porosas o fracturadas, el agua puede infiltrarse rápidamente. Un sustrato compacto o alterado hidrotermalmente, en cambio, puede frenar el flujo de forma drástica. El agua, por tanto, no sigue un camino recto. Busca los poros y fisuras abiertos, topa con capas menos permeables, se desvía lateralmente y se acumula de forma provisional. La superficie ha absorbido el agua. Comienza ahora su viaje en el interior del volcán.
IV. El viaje oculto
En la superficie, el agua se desvanece deprisa. Cae un aguacero. Los arroyos se desbordan. Las rocas húmedas vuelven a secarse. Bajo tierra, en cambio, esa misma aportación de agua puede seguir actuando durante largos periodos. Una parte del agua se desplaza en zonas someras y fuertemente fracturadas. Otra penetra a mayor profundidad en el cuerpo de la isla. El tiempo que el agua permanece en tránsito depende de su trayecto, de la estructura de la roca y de las condiciones hidráulicas. Este tiempo de residencia puede ser corto... o sumamente largo. El agua subterránea de La Palma no es un lago bajo tierra. Se desplaza a través de complejos sistemas acuíferos volcánicos: cuerpos rocosos capaces de almacenar y transmitir agua. Un papel especial lo desempeñan los diques: estructuras volcánicas verticales que atraviesan capas de lava más jóvenes y más antiguas. Pueden obstaculizar el flujo del agua subterránea si su roca es poco permeable. Si están muy fracturados, por el contrario, pueden convertirse ellos mismos en vías de flujo preferentes. La geología no le impone al agua un único camino. Le ofrece una red de posibilidades.
Una antigua capa de lava puede influir aún hoy en el trayecto del agua de percolación. Una fisura abierta se convierte en conducto. Una capa de toba poco permeable desvía la corriente de agua de manera lateral. La historia eruptiva de la isla es, al mismo tiempo, su hidrogeología. Bajo tierra también se transforma el tiempo. La lluvia de un día de tormenta es historia en la superficie al cabo de unas pocas horas. En el subsuelo, esas mismas precipitaciones pueden actuar mucho después como recarga del acuífero. La aportación adicional de agua altera las relaciones de presión en el acuífero y puede propagarse a través del sistema como una señal hidráulica. Cuando el agua brota finalmente en un manantial en lo profundo de un barranco, puede proceder de eventos de precipitación de diferentes épocas. El subsuelo conserva una historia hidrológica que en la superficie hace tiempo que quedó atrás.
V. La isla bebe
La Palma distribuye su agua de manera desigual. Las laderas del noreste se encuentran frecuentemente bajo la influencia de la niebla de los alisios. En la vertiente de sotavento de la cumbre, el clima es notablemente más seco. Entre ambas zonas apenas median unos pocos kilómetros y, sin embargo, la radiación, la temperatura y la humedad del aire pueden diferir enormemente. Para la agricultura y los asentamientos humanos, esta desigualdad siempre ha supuesto un desafío. Por ello, el ser humano comenzó a explotar el camino subterráneo del agua.
Desde el siglo XIX se han perforado galerías en las laderas volcánicas: túneles de agua horizontales que alcanzan los estratos y fisuras acuíferos para llevar el agua subterránea a la superficie. Desde allí se distribuye a través de una densa red de conducción. Canales tradicionales a cielo abierto —las atarjeas— y tuberías guían el agua por la isla, a menudo desde las laderas más húmedas hacia zonas agrícolas con mayor demanda hídrica. Con ello, el ser humano altera el tiempo que el agua pasa dentro del sistema. Lo que en condiciones naturales podría permanecer largo tiempo en el subsuelo o llegar al mar por vías subterráneas, se extrae antes a la superficie. Para la molécula de agua en sí, nada cambia. Sigue el gradiente físico que determina su camino: el gradiente de potencial hidráulico. A través de una fisura en la roca. A través de un túnel. A través de una atarjea. Siempre la misma sustancia. Siempre la misma física.
VI. La sequedad ardiente del sotavento
Quien cruza la cumbre de este a oeste puede adentrarse, en muy poca distancia, en un mundo climático totalmente distinto. En la vertiente de barlovento, el aire húmedo de los alisios ha ascendido. Se ha enfriado y ha perdido parte de su agua por condensación y precipitación. Tras la divisoria de aguas comienza el descenso. A medida que se desciende, la presión atmosférica aumenta. El aire descendente se comprime y se calienta; en condiciones no saturadas, de forma secoadiabática a razón de casi diez grados Celsius por kilómetro. El aire se calienta mientras que la cantidad de vapor de agua remanente apenas aumenta en comparación. Su humedad relativa desciende. Las gotas de la nube se evaporan. La nube desaparece.
Se produce un efecto de secado de tipo Föhn: en el lado de sotavento, el aire puede llegar considerablemente más cálido y seco que a una altitud comparable en la vertiente expuesta al viento. En un tramo muy corto, el mundo de nieblas se transforma en un paisaje árido. Con ello aumenta también la demanda evaporativa de la atmósfera. Evapotranspiración se llama a la suma de la evaporación —el agua que se evapora del suelo y de las superficies acuáticas— y la transpiración, la pérdida de agua por parte de las plantas. Un milímetro de precipitación tiene, por lo tanto, un significado distinto en una ladera seca y expuesta al sol que en un fresco bosque de niebla. Aquí, el agua puede regresar rápidamente a la atmósfera. Allí, puede permanecer más tiempo en el sistema. El balance hídrico de un paisaje es, por ello, siempre también una cuestión de tiempo.
VII. Cuando el balance tambalea
El cambio climático no altera un sistema insular como este mediante un único evento. Desplaza las condiciones bajo las cuales funciona su ciclo del agua. Al aumentar la temperatura, incrementa la presión de vapor de saturación del aire. La ecuación de Clausius-Clapeyron describe esta relación: por cada grado de calentamiento, la cantidad máxima de vapor de agua del aire saturado cerca del suelo puede aumentar aproximadamente un siete por ciento. Esto no significa que la atmósfera contenga automáticamente un siete por ciento más de agua. Lo decisivo es cómo evolucionan conjuntamente la temperatura y la humedad real del aire. Si la temperatura sube manteniéndose la humedad relativa, el déficit de presión de vapor aumenta. La atmósfera puede entonces extraer agua con mayor fuerza del suelo y de la vegetación. Para La Palma, esto altera el balance hídrico. La precipitación por sí sola solo lo describe de forma incompleta. Lo determinante es la interacción entre lluvia, interceptación de agua de nube, infiltración, recarga del agua subterránea y evapotranspiración. También la intensidad de la lluvia desempeña un papel. Una lluvia torrencial puede aportar grandes volúmenes de agua en poco tiempo. Si se supera la capacidad de infiltración del suelo, la escorrentía superficial aumenta. El agua llega entonces más deprisa al mar a través de cauces y barrancos.
En suelos volcánicos permeables, sin embargo, incluso una lluvia intensa puede infiltrarse con rapidez. Lo que ocurra depende de la humedad del suelo, la vegetación, la intensidad de la precipitación, la duración del evento y la estructura del subsuelo. La cuestión clave no es únicamente cuánta agua cae. Sino cuándo cae, dónde impacta... y cuánto tiempo logra permanecer en el sistema.
VIII. La memoria de la isla
Al final, el agua regresa al océano. Una parte ha abandonado la isla a través de los estomas de las plantas, retornando a la atmósfera en forma de vapor. Otra parte se ha evaporado del suelo, de la vegetación o de láminas de agua libre. Tras precipitaciones intensas, los barrancos arrastran agua y sedimentos hacia el mar. Esta carga de sedimentos está formada por materiales que la escorrentía ha tomado de los suelos, de la roca meteorizada y de los depósitos volcánicos. Otra vía permanece invisible. El agua subterránea puede fluir bajo tierra hacia la costa y verterse al Atlántico por debajo de la superficie marina como descarga subterránea marina. Así se cierra el ciclo.
Océano → Evaporación → Alisios → Condensación → Bosque → Infiltración → Agua subterránea → Planta → Atmósfera → Océano
El agua nunca le pertenece a la isla de forma permanente. La Palma es un tramo del ciclo global del agua: una cordillera volcánica que capta agua de la atmósfera, la conduce a través de la vegetación y del suelo, la almacena en la roca y la transmite... para terminar devolviéndola.
El océano se evapora. El alisio transporta. La cordillera eleva el aire. El enfriamiento condensa el vapor. El bosque atrapa el agua de nubes y lluvia. El suelo la deja infiltrar. La roca la conduce y almacena. El ser humano la desvía en parte. El sol impulsa su regreso a la atmósfera. La gravedad la guía de nuevo hacia el mar.
La Palma no es un lugar donde el agua descanse. Es un lugar donde el agua transforma su forma, su rumbo y su velocidad entre la atmósfera, la vegetación, el suelo y la roca. Antes de seguir su camino.
- [1]U.S. Geological Survey. Igneous and metamorphic-rock aquifers. U.S. Geological Survey (USGS)https://pubs.usgs.gov/circ/circ1182/
- [2]U.S. Geological Survey. Volcanic aquifers of Hawai‘i—Hydrogeology, water budgets, and conceptual models. U.S. Geological Survey (USGS)https://pubs.usgs.gov/pp/1412b/
- [3]Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC); Consejo Insular de Aguas de La Palma (CIALP). Proyecto HIDRO La Palma. Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC)https://www.igme.es/proyecto/proyecto-para-la-actualizacion-y-mejora-del-conocimiento-hidrogeologico-de-la-isla-de-la-palma/
- [4]Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico. Planes hidrológicos vigentes (2022-2027) – Plan Hidrológico Insular de La Palma, tercer ciclo. Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO)https://www.miteco.gob.es/es/agua/temas/planificacion-hidrologica/planes-cuenca-2022-2027.html
- [5]Dirección General del Agua; Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico. Apéndice 1.21 – La Palma: Informe de seguimiento de Planes Hidrológicos y Recursos Hídricos - 2023. Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO)https://www.miteco.gob.es/content/dam/miteco/es/agua/temas/planificacion-hidrologica/21-PAL_2023.pdf
- [6]Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Chapter 11: Weather and Climate Extreme Events in a Changing Climate. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/chapter/chapter-11/
- [7]Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Chapter 2: Changing State of the Climate System. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/chapter/chapter-2/
- [8]National Weather Service / NOAA. Skew-T Log-P Diagrams. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)https://www.weather.gov/jetstream/skewt
- [9]National Weather Service / NOAA. How Clouds Form. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)https://www.weather.gov/jetstream/clouds
- [10]J. J. Bustos; C. Marrero. La inversión del alisio como factor determinante de la meteorología en Canarias. Agencia Estatal de Meteorología (AEMET)https://repositorio.aemet.es/bitstream/20.500.11765/6760/1/Inversion_Bustos.pdf
- [11]Axel Ritter; Carlos M. Regalado; Guido Aschan. Fog reduces transpiration in tree species of the Canarian relict heath-laurel cloud forest (Garajonay National Park, Spain). Tree Physiology / Oxford University Presshttps://doi.org/10.1093/treephys/tpn043
- [12]G. García-Santos; M. V. Marzol; G. Aschan. Water dynamics in a laurel montane cloud forest in the Garajonay National Park (Canary Islands, Spain). Hydrology and Earth System Sciences / Copernicushttps://doi.org/10.5194/hess-8-1065-2004
- [13]Annetty Benavides Gelabert. Hydrogeology of the Caldera de Taburiente National Park area, La Palma (Canary Islands). Boletín Geológico y Minero / Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)https://doi.org/10.21701/bolgeomin.130.4.004
- [14]Roberto Poncela; Juan C. Santamarta; Alejandro García-Gil; Noelia Cruz-Pérez; Elzbieta Skupien; Javier García-Barba. Hydrogeological characterization of heterogeneous volcanic aquifers in the Canary Islands using recession analysis of deep water gallery discharge. Journal of Hydrology / Elsevierhttps://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.127975
Comentarios
Todavía no hay comentarios. Sé el primero.