ESTIMACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LAS PROPIEDADES TEXTURALES DE LOS SUELOS POR TOMOGRAFÍA ELÉCTRICA: PRINCIPIOS Y APLICACIONES

J.C. Tapias1, M. Himi2 y A. Casas2

1 Departamento de Productos Naturales, Biología Vegetal y Edafología. Facultad de Farmacia. Universidad de Barcelona. Avda. Joan XXIII s/n. 08028-Barcelona; jtapias@ub.edu
2 Departamento de Geoquímica, Petrología y Prospección Geológica. Facultad de Geología. Universidad de Barcelona. C/. Martí i Franquès s/n. 08028-Barcelona; albert.casas@ub.edu

RESUMEN. La caracterización precisa de la geometría y propiedades físicas de los diferentes horizontes que constituyen la zona vadosa se plantea como una necesidad fundamental en muchos estudios agronómicos y sobre todo ambientales. En las últimas décadas, el aumento demográfico ha hecho crecer la presión sobre los recursos naturales, con el consecuente incremento en la demanda de abastecimiento hídrico. El agua subterránea puede considerarse cada vez más un recurso estratégico, y por este motivo es preciso protegerla de los riesgos derivados de las actividades industriales, agrícolas y ganaderas. La protección de las aguas subterráneas frente a las diferentes fuentes de contaminación depende del espesor y características texturales de la zona vadosa que se sitúa entre la superficie del terreno y el nivel freático. Tradicionalmente, la elaboración de mapas de vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos se basa en la cartografía geológica y el análisis de las columnas litológicas de sondeos mecánicos, apoyados cuando es posible por ensayos de permeabilidad. El impacto de las prácticas agrícolas en la calidad de las aguas a menudo significa un notable riesgo de contaminación de los pozos de abastecimiento. Para asegurar la protección del agua subterránea es necesario disponer de mapas de vulnerabilidad que expresen la exposición de los acuíferos frente a las potenciales fuentes de contaminación. Los parámetros que afectan la vulnerabilidad son principalmente la permeabilidad y el espesor de cada capa de la zona no saturada. La textura de la zona vadosa determina el tiempo de tránsito de los contaminantes y la capacidad de depuración. En los sedimentos no consolidados la permeabilidad está estrechamente relacionada con el contenido en arcilla, que puede deducirse indirectamente a partir de la prospección por métodos geofísicos, como la tomografía eléctrica. El principal objetivo de este trabajo es analizar la utilidad de la tomografía eléctrica como técnica de apoyo para estimar de forma rápida y precisa la distribución espacial de las propiedades texturales de los suelos en estudios ambientales.

ABSTRACT. The accurate characterization of the geometry and physical properties of the different layer that constitute the vadose zone is a fundamental requirement in many agronomical and environmental studies. Over the past few decades, growing population have increased the pressure on natural resources, raising demands for water supply. Groundwater is becoming more and more a strategic resource and for this reason there is an increasing demand for vulnerability maps which illustrate the exposure of aquifers against pollution. These maps are designed to show areas of greatest potential for groundwater contamination on the basis of local subsurface conditions. Aquifers vulnerability to pollution from the land surface has become an important area of hydrogeological research. To date, most of this research has focused on small sites of special interest using intensive sampling techniques and complex modeling procedures. There is also a need, however, for more extensive evaluations of ground water vulnerability that might help guide land planning and management at regional scales. The impact of agricultural practices on groundwater quality is a particular concern by the fact that shallow wells may become polluted. In order to protect groundwater there is an increasing demand for vulnerability maps which illustrate the exposure of aquifers against pollution. These maps are designed to show areas of greatest potential for groundwater contamination on the basis of local subsurface conditions. Parameters affecting vulnerability are mainly permeability and thickness of each protective layer. The texture of the vadose zone determines the time of travel of the contaminant through it. For unconsolidated sediments, the permeability is strongly related to the clay content, which can be deduced from indirect resistivity methods, like electrical-imaging. The main objective of this paper is to analyze the suitability of the electrical tomography method as a cost-effective tool for accurately mapping the soil media in environmental studies.