M ÓDULO 1: H IDROGEOLOGÍA DE TERRENOS VOLCÁNICOS Para poder acometer una obra hidráulica en una isla volcánica es fundamental conocer la geología y el proceso de formación de la isla, ya que esta última, condiciona notablemente los diferentes aprovechamientos de los recursos hídricos que se pueden llevar a cabo. Por un lado, están los materiales volcánicos que se estructuran en secuencias de emisiones lávicas, así como de depósitos piroclásticos de composición muy variable. Todas las islas del archipiélago, pasan, durante su formación, por unas etapas similares a lo largo de su historia y que se reflejan en una serie de grandes unidades volcanoestratigráficas, comunes en todas las islas; si bien, el desarrollo de cada una de ellas se produce en tiempos diferentes en las distintas islas. Estas unidades son dos: 1) Complejo Basal; los edificios insulares canarios se elevan desde los fondos marinos, por lo que solo una pequeña parte de ellos es visible sobre el nivel del mar. Una parte puede aparecer en superficie, se denomina complejo basal o basamento de la isla, se considera impermeable, son terrenos interesantes para planificar embalses, como así ha ocurrido en La Gomera y 2) Series volcánicas subaéreas, esta estructura cuanto más antigua más impermeable, se suelen nombrar por series (I,II,III…). El origen volcánico de las islas y la edad geológica influyen, por otra parte, en la permeabilidad del terreno. La porosidad de las rocas volcánicas varía mucho según su origen y proceso de solidificación. Las islas más jóvenes tendrán por lo general, mayor permeabilidad, lo que implica mayor infiltración y mayores recursos subterráneos, luego este factor, condiciona la planificación hidráulica, hacia una gestión del recurso subterráneo, mediante pozos y galerías, aunque en este caso puede aparecer la contaminación de los acuíferos debido a la actividad volcánica de la isla debido a su juventud, como se ha observado en la isla de El Hierro (1,2 Ma los materiales más antiguos). En algunas ocasiones existe un apilamiento de materiales que van desde los muy compactos hasta los que presentan una porosidad que puede superar el 50%, desde los que tienen las cavidades totalmente conectadas hasta aquellos que, aún pudiendo ser muy porosos, tienen sus poros aislados unos de otros; desde los que no presentan grietas hasta aquellos que poseen un elevado índice de cavidades debidas a la fisuración. Así, los pozos en rocas volcánicas a veces pueden dar caudales espectaculares con pequeños descensos del nivel, pero en la misma formación y a escasa distancia pueden ser prácticamente estériles (Custodio, 1978; Custodio y Llamas, 1976).
Figura 1 ; Fisura con agua en basalto compacto, el agua transcurre por gravedad de cotas elevadas hacia las de menor altitud, en ese camino discurre por diversos materiales, unos impermeables como los paleosuelos, diques … y otros más permeables como las escorias de las coladas, las fisuras . El buzamiento de las coladas es muy importante también a al hora de condicionar los movimientos del agua en un terreno volcánico.
La naturaleza y estructura de las rocas volcánicas configura un territorio en el que existe un apilamiento de materiales que van desde los muy compactos hasta los que presentan una porosidad que puede superar el 50%, desde los que tienen las cavidades totalmente conectadas hasta aquellos que, aún pudiendo ser muy porosos, tienen sus poros aislados unos de otros, desde los que no presentan grietas hasta aquellos que poseen un elevado índice de cavidades debidas a la fisuración. Así, los pozos en rocas volcánicas a veces pueden dar caudales espectaculares con pequeños descensos del nivel, pero en la misma formación y a escasa distancia pueden ser prácticamente estériles 1976).
(Custodio, 1978; Custodio y Llamas,
Como condicionantes de la casuística hidrogeológica posterior debe tenerse en cuenta (La Moneda, 2001, doc. interno): Que son frecuentes los procesos de reajuste en materiales jóvenes mediante deslizamientos que pueden ser de cierta entidad. Que una vez depositados los materiales lávicos sobre la superficie sufren un proceso de enfriamiento relativamente rápido originándose fracturas de retracción (diaclasas) que originan discontinuidades en los cuerpos rocosos. Que en las coladas de flujos piroclásticos (ignimbritas, tobas soldadas, etc.) se suele producir una emisión o segregación de gases y vapor de agua, los que pueden dar lugar a la formación de depósitos de minerales secundarios que colmatan en un grado muy variable las fisuras iniciales. Que además de las diaclasas (fisuras que se producen en lavas y depósitos piroclásticos soldados por pérdida de volumen durante el enfriamiento) en los materiales volcánicos existen otros huecos: vacíos generados por las condiciones de deposición del material (tubos volcánicos, huecos de las escorias de techo y base de colada, etc.) que suelen estar conectados localmente, y huecos no conectados correspondientes a las vacuolas que ocupan los gases volcánicos en la masa lávica, que no están conectados. Que las características estructurales y texturales iniciales de los materiales volcánicos pueden ser alteradas por procesos posteriores a su emplazamiento. Existe toda una serie de procesos que producen alteraciones, colmataciones y compactaciones que disminuyen los huecos y su conexión y, paralelamente, también existen procesos de lixiviado, descompresión y fracturación que aumentan los huecos y discontinuidades. Los procesos de alteración y erosión de los materiales volcánicos son relativamente rápidos como resultado de su metaestabilidad petroquímica y su diaclasamiento, por lo que su modelación erosiva y la generación de sedimentos con estos materiales es muy rápida cuando se dan las condiciones climáticas adecuadas (Cabera y Custodio, 2013).
En la formación de las islas, principalmente debido a el buzamiento de las coladas, se condiciona el movimiento horizontal de las aguas subterráneas, ya que estas se van moviendo a través de las escorias (de techo o de base) o fisuras de los diques siguiendo el camino que le obliga la gravedad o diferentes estructuras impermeables. Otro elemento fundamental en la hidrogeología de los acuíferos insulares son los paleosuelos o almagres, son unas capas de color rojizo que se forman cuando al finalizar una erupción transcurre tiempo suficiente para que se forme un suelo, con contenido en arcilla , al ocurrir una erupción, la colada para por encima de este suelo “cociéndolo” y haciéndolo impermeable. Estos paleosuelos a veces se pueden asociar a manantiales, en función de la posición del mismo y del movimiento del agua en el macizo.
Figura 2; Un dique geológico atravesando el terreno, nótese la regularidad de la roca y la compacidad de la misma, salvo que presente un estado de fisuración importante, se puede considerar como una estructura impermeable.
Otro elemento geológico fundamental para las aguas subterráneas son los diques geológicos. Los diques son formaciones ígneas intrusivas forman las discontinuidades verticales o inclinadas más importantes y frecuentes, se forman por conductos por donde fluye el magma
ascendente, el cual se enfría rápidamente, su espesor es variable de 1 a 6 metros como norma general, si son horizontales se denominan sills. Generalmente se concentran en la zonas de las dorsales de las islas, ahí, también se concentran las áreas donde más llueve. La característica fundamental que aportan los diques a los acuíferos insulares es que sobreelevan el acuífero, esto supone una ventaja en el aprovechamiento de las aguas subterráneas, ya que se pueden drenar mediante minas en cotas elevadas y por gravedad abastecer a los núcleos de población ( en cotas más bajas y de costa) y cultivos colindantes. Los deslizamientos también influyen en los acuíferos insulares, estos grandes movimientos de terreno pueden ocurrir por inestabilidades en los edificios insulares formados y por otros condicionantes ambientales, el caso es que cuando ocurren , crean una línea de deslizamiento formada por conglomerados de arcilla, piedras, de una manera caótica, las consecuencias para el acuífero son inmediatas, se forma una capa impermeable denominada por algunos autores como el fanglomerado, en el argot minero insular se denomina mortalón, al parecer por su similitud con la forma de una mortadela (matriz de arcilla más piedras) Ejemplos en Canarias son conocidos entre otros, el del Valle de La Orotava, Güimar (Tenerife) , El Golfo (Hierro).
Figura 3; Visión general de un acuífero insular teórico en una isla volcánica, se puede observar la zona central del acuífero, concentración de diques en las dorsales, en el flanco izquierdo aparece la representación de un deslizamiento, que puede llegar a originar dos acuíferos, separados por depósitos de avalancha o fanglomerado, finalmente en la costa aparece el acuífero costero.
A nivel de aprovechamiento hídrico, las minas de agua al llegar a la zona de fanglomerado, se hace prácticamente imposible el avance, a no ser que se utilicen entibaciones u otros métodos para garantizar la seguridad de la explotación, en otras ocasiones se percibe en algunas minas la reducción de sección debido a los movimientos de este material. La hidroquímica de aguas en Canarias también, está muy influenciada por la
formación
geológica que la contiene, en este caso se puede hacer una analogía con las características geotécnicas , las cuales podían variar de una zona a otra cercana , debido a la anisotropía y heterogeneidad del macizo, en el caso del agua ocurre prácticamente lo mismo, el agua captada de una galería con respecto a la más cercana puede variar notablemente en cantidad y calidad, incluso puede haber una zona de la captación, que se vea afectada por contaminación volcánica debido a grietas, actividad volcánicas residuales o la presencia de gases endógenos profundos (en general de degasificación de magmas en profundidad), principalmente el CO2, el cual acelera mucho la alteración de las rocas volcánicas.
Figura 3 ; Fisura con aporte de agua dentro de una mina de agua en la isla de La Gomera , se observa que la longitud a la que nos encontramos dentro de la explotación es 1.785 metros, es necesario perforar con mucha precaución y con un sondeo horizontal de al menos 50 metros para detectar bolsas de agua tras los diques.