Resumen de Hidrogeología del sistema acuífero volcánico de La Palma (Islas Canarias)
INTRODUCCIÓN O MOTIVACIÓN DE LA TESIS La hidrogeología de terrenos volcánicos es una disciplina que ha experimentado un fuerte desarrollo en las últimas décadas, si bien todavía existen numerosas incertidumbres derivadas de lo característico de las propiedades de los materiales volcánicos, así como de su comportamiento condicionado por la heterogeneidad espacial que presentan las litologías asociadas, en general bastante anisótropas. No obstante, en función de la escala de trabajo, parte de esas dificultades pueden simplificarse definiendo volúmenes elementales representativos, lo que permite asumir ciertas hipótesis de los medios porosos y/u homogéneos, con las debidas restricciones. A pesar de estas limitaciones, en los últimos años se intentan definir funciones matemáticas que permiten una mejor concreción de estos sistemas volcánicos como base para el modelado numérico aprovechando las ventajas de los Sistemas de Información Geográfica (SIG).
Las Islas Canarias se muestran como un caso singular y único en el mundo, pudiendo ser considerado como un auténtico laboratorio a escala real. La iniciativa privada ha estado perforando las entrañas de los macizos rocosos durante casi 200 años con objeto de captar las aguas subterráneas que contenían. Ello con un notable esfuerzo personal y económico, que se ha traducido en miles de kilómetros de excavaciones y perforaciones, lo que ha llevado a inventariar miles de galerías y de pozos, así como centenares de manantiales (nacientes en terminología local), una parte significativa de los cuales está todavía operativa a día de hoy. Estas circunstancias han contribuido a disponer de un profundo conocimiento geológico de primera mano de las formaciones volcánicas, así como de su disposición y estructura internas.
Este es también el caso de la Isla de La Palma, perforada fundamentalmente por galerías en la zona norte y central de la isla. Los caudales así alumbrados han sido utilizados -y se utilizan en la actualidad- para abastecimiento humano y para uso agropecuario (fundamentalmente agrícola). Para uso industrial es mínimo y para uso recreativo se exige que sea con aguas regeneradas, no alumbradas directamente.
A pesar de la importancia de las aguas subterráneas en la socioeconomía insular, con décadas de drenaje realizado, no parece que haya una situación crítica en cuanto a las presiones por extracción, salvo zonas concretas. Las aguas son de excelente calidad excepto en la zona sur, donde existe un volcanismo residual que aporta CO2 y mineraliza las aguas subterráneas haciéndolas muy bicarbonatadas e inapropiadas para consumo directo, sin tratamiento específico. Ello lleva a considerar que, salvo alumbramientos muy profundos, el consumo de reservas es todavía mínimo, y la recarga natural del sistema está compensada en el tiempo.
No obstante, son pocos los estudios técnico-científicos en relación a lo que cabría esperar por la importancia del recurso, siendo escasos los trabajos donde se cuantifican los parámetros hidrogeológicos de una manera rigurosa a partir de la información existente, fundamentalmente de aforos de caudales en galerías, nacientes y en pozos, y de calidad química e isotopía ambiental del agua subterránea. Unido a lo anterior, mucha información es incompleta, suele estar dispersa y es difícil de obtener.
En este trabajo se pretende sistematizar la información existente para la obtención de parámetros hidrogeológicos y definir el estado de las masas de agua subterránea, de acuerdo con la Directiva Marco del Agua 2000/60/CE (en adelante DMA), todo ello con el objetivo de profundizar en el conocimiento hidrogeológico del sistema acuífero volcánico de La Palma, y definir un nuevo modelo conceptual de funcionamiento de flujo subterráneo que pueda servir de base para un fututo planteamiento de un modelo matemático de simulación.
Para ello, se han definido los siguientes objetivos: ¿ * Revisión y actualización de la información hidrogeológica existente: climatología, geología, hidrogeología, hidroquímica y balance hídrico. Revisión del inventario de captaciones.
¿ * Análisis hidrodinámico del sistema. Caracterización de curvas de agotamiento en relación a las captaciones (análisis y selección de los tramos significativos), formaciones litológicas y acuíferos asociados. Parametrización hidrogeológica: transmisividad, coeficiente de almacenamiento, difusividad hidráulica, piezometría, análisis de presiones en compuertas hidráulicas en galerías, ensayos hidráulicos, etc.
¿ * Técnicas especiales: análisis isotópico ambiental (oxígeono-18, deuterio y tritio, principalmente) de las aguas subterráneas para la definición de las zonas de recarga natural, relación recarga-altura y evaluación de los sistemas de flujo y tiempos de residencia. Análisis de la función de entrada de tritio a partir de las precipitaciones locales, así como la integración en un modelo de funcionamiento asociado a la geohidrología insular.
¿ * Hidroquímica: análisis de la calidad de las aguas subterráneas. Caracterización por masas de agua subterránea de acuerdo con la DMA. Análisis de presiones y riesgos. Procesos de contaminación, incluida la intrusión marina. Integración con el modelo hidrogeológico insular. Análisis de la vulnerabilidad de las aguas subterráneas.
¿ *Mejora del balance hídrico insular a partir de la información revisada y ampliada.
¿ *La integración de los puntos anteriores permitirá revisar y mejorar el modelo conceptual de funcionamiento hidrogeológico del sistema acuífero insular de La Palma, permitiendo establecer las bases para una futura modelación numérica de mayor alcance. Asimismo, como consecuencia de la investigación aplicada, se podrán establecer protocolos o criterios para el estudio y análisis de otros territorios de naturaleza volcánica, especialmente en islas oceánicas, todo ello orientado a una mejor y más eficiente (óptima) gestión de los recursos hídricos subterráneos insulares de La Palma.
¿ * Divulgar las aportaciones y conocimientos adquiridos: en eventos científico-académicos y publicaciones en revistas especializadas, así como su uso, respetando los condicionantes de confidencialidad de una parte de los datos (de carácter privado), en plataformas TIC, en su caso.
Para la consecución de los objetivos planteados se ha seguido la siguiente Metodología:
¿ *Disponer de una base de datos lo más actualizada posible: revisión de la información existente y ampliación.
¿ *Analizar los caudales históricos en galerías y manantiales para estudiar su evolución, seleccionando tramos significativos para el estudio de las curvas de agotamiento y, a partir de ese estudio, definir una zonificación en cuanto a la difusividad hidráulica, y parametrizar el sistema acuífero insular, a día de hoy con importante carencia de información.
¿ *Realizar el trabajo de campo necesario para la consecución de objetivos.
¿ *Mejorar la definición de las zonas de recarga a partir del estudio de los isótopos estables de las aguas subterráneas y de los sistemas de flujo y tiempos de residencia a partir del estudio del contenido en tritio de dichas aguas subterráneas. Se definirá un modelo para la interpretación de los datos de tritio en relación al sistema acuífero.
¿ *Contrastar la información hidrogeológica con la hidroquímica e isotópica ambiental para profundizar y definir un nuevo modelo revisado del funcionamiento del sistema acuífero de La Palma Hipótesis:
El actual modelo geológico es satisfactorio pero existe la necesidad de definir un nuevo modelo hidrogeológico del sistema acuífero de La Palma, como paradigma de territorios de naturaleza volcánica, basado en el nuevo conocimiento hidrodinámico, hidroquímico e isotópico ambiental de las aguas subterráneas insulares, que permitirá una gestión óptima de los recursos hídricos insulares.
Plan de Trabajo:
El Plan de Trabajo previsto se ha centrado en tres etapas fundamentales:
¿ *Etapa Preliminar: recopilación, revisión y análisis de la información.
¿ *Etapa de Desarrollo: reconocimiento de campo y realización de visitas específicas a galerías para contrastar datos de aforo y adquirir nueva información relevante, en su caso. Filtrado, análisis e Interpretación de los resultados. Se incluye la parte de divulgación científica y publicaciones que se elaboren como consecuencia de los resultados que se vayan obteniendo.
¿ *Etapa Final: Elaboración de las conclusiones finales basadas en la definición de un nuevo modelo de funcionamiento hidrogeológico del sistema acuífero volcánico de La Palma. Edición y encuadernación. Preparación para la lectura y defensa del Proyecto de Tesis Doctoral.
Sistemática del documento de Tesis El Trabajo de Investigación se compone de siete capítulos.
En el Primer Capítulo se han definido los objetivos de la investigación que se ha llevado a cabo, incorporando los motivos que han permitido su desarrollo. Finalmente se describe el estado del arte actual en relación a la hidrogeología de terrenos e islas volcánicas.
En el Segundo Capítulo se hace una revisión general del marco físico regional de La Palma: localización, geología e hidogeología regional, climatología y meteorología.
En el Tercer Capítulo se hace una revisión de los sistemas de captación de aguas subterráneas de La Palma, así como de la hidrodinámica a partir del análisis de la evolución histórica de los caudales drenados por galerías y nacientes. Se presenta también la caracterización y tipología de hidrogramas de descarga y se desarrolla una metodología contrastada para la parametrización hidrogeológica del sistema acuífero insular. Finalmente se describen las masas de agua subterránea de acuerdo con la Directiva Marco del Agua (2000/60/CE).
En el Cuarto Capítulo se trata sobre la caracterización hidroquímica de las aguas subterráneas de La Palma, la cual es indicativa de la influencia de la recarga natural así como de la interacción agua-roca en función del tiempo de residencia y de los procesos físico-químicos que pueden producir alteraciones, identificando el fondo hidroquímico por masas de aguas subterránea y definiendo las principales facies hidroquímicas a partir de las técnicas hidrogeoquímicas de uso común en hidrología subterránea. Finalmente, se realiza una descripción de las aguas minerales, mineromedicinales y termales de La Palma, presentando técnicas geotermométricas para la determinación del hidrotermalismo en la zona sur, activa desde el punto de vista volcánico, y con presencia e influencia de CO2 en las aguas subterráneas locales.
En el Quinto Capítulo se trata del uso y aplicación de los isótopos ambientales del agua subterránea como herramienta complementaria a la hidroquímica y la hidrodinámica para la mejora y definición del sistema hidrogeológico. En particular, la descripción se centrará en los isótopos estables del agua subterránea (deuterio y oxígeno-18) para la caracterización de las zonas de recarga natural así como del efecto altitudinal de la misma. También se estudia el uso del tritio como radioisótopo natural de baja energía para el análisis de los sistemas de circulación de flujo subterráneo, así como para la definición de los tiempos de tránsito a través de la zona no saturada y el sistema acuífero volcánico insular, mediante la aplicación e interpretación hidrogeológica de un modelo matemático de mezcla exponencial decreciente.
En el Sexto Capítulo se realiza la revisión del modelo hidrogeológico conceptual a partir del análisis e interpretación de los datos obtenidos en este trabajo de investigación.
Por último, en el Capítulo Siete, se presentan las conclusiones principales del trabajo de investigación llevado a cabo, incluyendo futuras líneas de investigación derivadas de los resultados obtenidos.
DESARROLLO TEÓRICO A) Situación en La Palma La hidrogeología de la Isla de La Palma ha sido tratada de manera específica y relevante en Veeger (1991); APHP (1992, 2012 y 2015); ITGE (1993); PHP (2001); CIAP (2009); Poncela (2009) y Poncela y Skupien (2013). Otros trabajos específicos destacables en el ámbito insular se citan en los capítulos correspondientes a lo largo de la presente disertación.
Téngase en cuenta que el principal tipo de captación es la galería, seguida de los pozos y sondeos y manantiales de elevado caudal. Dichas galerías penetran en general varios kilómetros (más de 6 km tiene la más larga en la zona norte) hasta alcanzar la zona saturada. Su construcción requiere varios años y su realización ha dependido siempre de la iniciativa privada en su lucha por disponer del recurso agua que, aunque abundante en la Isla Bonita, no por ello está exento de dificultad en cuanto a su captación.
A pesar de este esfuerzo, todavía existen muchas incertidumbres en relación a la parametrización hidrogeológica, en especial por los problemas de escala y heterogeneidad espacial tanto horizontal como vertical de las formaciones volcánicas, así como de aplicabilidad de diversas formulaciones clásicas para los medios homogéneos y porosos. Aun así, con las debidas restricciones, y considerando el efecto de escala y de volumen elemental representativo, se pueden realizar aproximaciones bastante válidas.
La interpretación de los ensayos de bombeo es difícil y a la vez escasa, por lo que hay que aprovechar la información histórica que proporciona la evolución de caudales en galerías y manantiales, pues es la única de que se dispone en muchas ocasiones, y es muy valiosa a la hora de aplicar formulaciones para calcular o estimar parámetros hidrogeológicos.
En este sentido, la utilización de técnicas hidrogeoquímicas e isotópico ambientales para la caracterización de las aguas subterráneas, identificación de zonas de recarga, estimación del tiempo de tránsito, etc., son fundamentales para completar la información hidrodinámica existente. No obstante, todavía se está en fases iniciales para acometer un modelo insular de flujo de aguas subterráneas con suficientes garantías, es decir, que si quiere mantener el conocimiento geológico existente, la falta de datos hidrogeológicos reales para nutrir el modelo podría hacer que las soluciones calculadas se alejasen bastante de la realidad, como ocurre en el caso del modelo de flujo subterráneo de Tenerife (MFS, 2002). Por ello, deberá plantearse la modelización de perfiles hidrogeológicos piloto que puedan poner de manifiesto la realidad hidrogeológica de La Palma, así como descartar situaciones poco realistas.
B) Investigación realizada El presente trabajo ha permitido mejorar el modelo hidrogeológico conceptual de funcionamiento del sistema acuífero volcánico de La Palma en base a una mejora conceptual derivada de los siguientes aspectos:
¿ *Mejora y propuesta metodológica para la parametrización hidrogeológica.
¿ *Aplicación de técnicas isotópicas ambientales.
¿ *Redefinición del modelo hidrogeológico conceptual.
B1) Mejora y propuesta metodológica para la parametrización hidrogeológica Se han analizado los hidrogramas de caudales históricos de las galerías, lo que ha permitido caracterizar una serie de agotamientos tipo, plasmados en una zonificación insular, dependiente de las litologías y la geometría de los puntos de descarga. Del análisis de dichos agotamientos, por ajuste de una función exponencial decreciente tipo Boussinesq-Maillet se han obtenido los coeficientes de agotamiento característicos del sistema acuífero insular y que, en promedio, oscilan entre 0,001 - 0,0003 días-1 en la zona septentrional y oriental; 0,0002-0,0004 días-1 en la zona occidental y entre 0,0005 y 0,0009 días-1 en la zona de los Nacientes de Marcos y Cordero (extremo nororiental, ligados a la estructura COEBRA), todos ellos indicativos de magníficos reservorios subterráneos.
A su vez, la relación de este coeficiente de agotamiento con la difusividad hidráulica de un acuífero a partir de la expresión de Rorabaugh-Singh, ha permitido también una zonificación promedio que marca zonas con contraste significativo de este parámetro, destacando valores bajos (50 a 100 m2/día) en el entorno del Roque de Los Muchachos y Caldera de Taburiente, corroborados por la interpretación de ensayos de recuperación a partir de datos de presiones obtenidas en cierres por compuerta hidráulica (conocidos localmente como "tranques") en galerías; valores medios (200 a 750 m2/día) en las zonas: noreste (Garafía), este (Breña Alta y Cumbre Nueva) y Naciente Marcos (San Andrés y Sauces); valores altos (1.000 a 2.000 m2/día) en la zona nororiental (Barlovento, San Andrés y Sauces y Puntallana); y valores muy altos (5.000 a 6.000 m2/día): zona oriental (Santa Cruz de La Palma).
Los valores de transmisividad del sistema acuífero volcánico permiten caracterizar la zona del entorno del Roque de Los Muchachos y Caldera de Taburiente con T = 15 a 50 m2/día, coherentes con lo expuesto anteriormente; en zonas costeras, principalmente representadas por materiales del Edificio Taburiente Superior, se pueden encontrar valores de T = 250 a 500 m2/día; y en puntos de la desembocadura del Barranco de Las Angustias se han llegado a constatar valores de 2.000 m2/día, posiblemente por la influencia de discontinuidades productivas en la zona de captación.
En la zona sur y, en concreto en la franja costera de la Fuente Santa, en el término municipal de Fuencaliente, se han obtenido valores de transmisividad en basaltos recientes del Edificio Dorsal Sur entre T = 50 a 225 m2/día, pudiendo alcanzar valores de T = 500 a 4.000 m2/día cuando existen vías preferenciales de circulación de flujo subterráneo.
Asimismo, dependiendo del grado de discontinuidades y de su conectividad, en basaltos y rocas afines, la porosidad eficaz suele presentar valores entre el 1 y el 3 %, localmente hasta el 5 % (valor este muy utilizado en los cálculos). Si los materiales son piroclásticos, tipo cono de escorias, no son infrecuentes valores que pueden rondar me = 15 al 20 %. Si son lapillis ("picón") me = 10 al 12 %. En el caso de apilamientos de lavas, escorias y mantos de lapilli, se tiene un valor intermedio, en general entre el 5 y el 7 % para la realización de cálculos.
Localmente, y asociados a capas impermeables tipo "mortalón" (brecha de deslizamiento gravitacional), se pueden encontrar valores de S < 1 % (del orden de 5x10-3 e incluso inferiores), que muestran un efecto de semiconfinamiento (incluso confinamiento) en el comportamiento hidráulico del nivel acuífero. Este tipo de circunstancias también se manifiesta cuando son múltiples niveles los que suministran aguas subterránea.
En cuanto a los gradientes hidráulicos se tiene en general que en zonas altas i = 15%; en zonas intermedias y de vertientes, i = 5 a 10 % y en zonas costeras, i < 5 %.
La utilización de los métodos de Lembke modificado y de Sáenz de Oiza modificado han permitido constatar que la influencia de una galería en relación a otra captación puede acotarse con relativa precisión, obteniéndose un intervalo entre 1.500 y 2.000 m como la distancia de influencia y/o posible interferencia.
B2) Aplicación de técnicas isotópicas ambientales Unido a la hidroquímica, estas técnicas han permitido mejorar la definición de las masas de agua subterránea de La Palma, así como las relaciones altitudinales de la recarga natural, la identificación de los principales sistemas de flujo subterráneo y los tiempos de tránsito de las aguas subterráneas, bajo ciertas hipótesis de partida, en relación con esos mismos sistemas de flujo.
En este sentido, el sistema acuífero volcánico de la Isla de La Palma se ha dividido en cinco masas de agua subterránea, destacando las facies hidroquímicas del tipo bicarbonatada cálcica y/o magnésica, bicarbonatada sódica y/o clorurada como las más representativas, seguidas de las facies sulfatada y/o clorurada cálcica y/o magnésica, y clorurada y/o sulfatada sódica.
En relación a los isótopos estables del agua subterránea, se ha ajustado una nueva recta meteórica local para las aguas subterráneas de La Palma con toda la información analizada. La ecuación de ajuste es: ¿D = 6,55¿ ¿18O + 9,03.
Los valores de exceso de deuterio presentan diferencias contrastables por zonas, siendo d = + 9 a + 15 para la zona septentrional y d = +15 a +24 para la vertiente oriental y Cumbre Nueva, con lo que se confirma que la zona norte y noreste está sometida a la influencia de los vientos alisios cargados de humedad, responsables de la recarga zonal.
Asimismo, se han ajustado dos nuevas rectas altitudinales en función de la desviación del contenido en isótopo estable respecto del patrón SMOW: ¿ H (m) = -499,37¿¿18O - 954,44 (gradiente: -0,20¿18O / 100 m).
¿ H (m) = -77,58¿¿D - 289,37 (gradiente: -1,28¿D / 100 m).
Con estos datos se pone de manifiesto que la recarga natural principal al sistema hidrogeológico se produce entre la zona de cumbres y la zona de medianías altas.
Una aportación significativa de este trabajo ha sido la evaluación de una función de entrada de tritio para La Palma, que ha permitido calcular a partir de la aplicación de un modelo de mezcla total o exponencial, los tiempos de tránsito de las aguas subterráneas en el sistema acuífero volcánico, asumiendo que la mezcla de aguas a lo largo del tiempo se produce de forma eficaz y su captación se produce a través de galerías no sometidas directamente al efecto estacional.
Para ello, admitiendo que todavía existe contenido de tritio en las precipitaciones locales, del orden de 2 a 2,5 UT, la presencia de un valor contrastable del mismo es indicativo de aguas de recarga reciente o con cierta mezcla con agua reciente, mientras que valores < 0,5 UT son indicativos de tiempos de tránsito de edad prenuclear, por lo menos y, en general entre varias décadas a centurias. Ello ha permitido definir al menos los siguientes sistemas de flujo subterráneo: ¿ *Sistema de flujos regionales asociado a las zonas de recarga natural próximas a los relieves montañosos, de dirección preferente cumbre-mar. Presentan circulación lenta y profunda, largo periodo de interacción agua-roca, presencia de agua de origen prenuclear (mayor de 50 años, con < 0,5 UT), sin indicios de recarga reciente (o muy poco significativa) hasta la fecha y tiempos de residencia elevados.
¿ *Sistema de flujos locales, tanto en zonas elevadas como de medianías, incluso zonas cercanas a la franja costera. Presentan rápida circulación y renovación, interacción rápida con el terreno que atraviesan, baja mineralización y con indicios de recarga reciente marcados por la presencia de tritio en concentraciones apreciables y contrastables (> 1,5-2 UT). Dentro de estos flujos pueden considerarse situaciones intermedias caracterizadas por un contenido en tritio entre 0,5-1,5 UT.
B3) Redefinición del modelo hidrogeológico conceptual La recarga natural al sistema se produce por la infiltración del agua de lluvia a través del terreno, especialmente importante en los relieves montañosos, incluida la cobertera edáfica cuyo desarrollo debe tenerse en cuenta para la caracterización de la reserva útil y los procesos de evapotranspiración. En este trabajo se ha utilizado el método de Hargreaves, propuesto por la FAO, para la evaluación de la evapotranspiración de referencia, lo que ha permitido mejorar su cálculo y, por lo tanto, precisar la estimación de la recarga natural al sistema acuífero volcánico insular.
En general, existe una importante zona no saturada que suele presentar potencias entre varias decenas (zona costera) a varios centenares de metros (entre 100 a 700 entre medianías y cumbres). Los espesores promedio de la zona saturada principal pueden estar entre los 200 y 400 m, si bien, en función de la paleotopografía del zócalo, puede reducirse a varias decenas. En ese contexto, los barrancos se constituyen cono drenes del sistema debido a lo profundo de su encajamiento en el relieve.
Los isótopos ambientales contenidos en las aguas subterráneas de La Palma confirman que el flujo subterráneo general se dirige desde la zona de cumbres hacia mar, mediante caminos tortuosos dificultados por la presencia de diques, llegando a alcanzar los niveles piezométricos regionales alturas próximas a los 1.800 msnm en la zonas internas hasta llegar al nivel del mar en la zona costera, esta última vulnerable a los procesos de intrusión marina. Esta circulación se realiza a partir de sistemas tanto regionales, de mayor tiempo de tránsito (varias décadas a centurias), como locales, de mayor renovación, de acuerdo con unos nuevos gradientes altitudinales definidos en esta Tesis de: -0,20¿18O / 100 m y -1,28¿D / 100 m.
La mayor circulación de flujo subterráneo se produce en la zona nororiental como consecuencia de la influencia casi permanente de los vientos alisios, portadores de humedad abundante, que induce una mayor recarga natural al sistema acuífero, favorecida por las litologías del Edificio Taburiente y la parte permeable del Edificio Garafía. El exceso de deuterio d = +15 a 24 confirma esta circunstancia.
La zona de Cumbre Nueva se alimenta principalmente de la recarga natural del propio macizo de Cumbre Nueva y, es de esperar, que lo mismo ocurra en el Edificio Dorsal Sur, si bien en este la captación es prácticamente inexistente como consecuencia de la mineralización natural por CO2 volcánico.
La permeabilidad vertical es muy superior a la horizontal, en general con un orden de magnitud mayor que 100, lo que contribuye a que en pocas semanas a meses el agua llegue al acuífero, en especial en la zona de cumbres, donde valores promedio de uno a tres meses llegan a detectarse (especialmente relevantes son los datos de los Nacientes de Marcos y Cordero en relación al desfase existente entre la pluviometría y los picos de caudal.).
Existen numerosos acuíferos colgados que dan lugar a multitud de manantiales o nacientes, la gran mayoría relacionados con el contacto con el complejo basal y aglomerados de tránsito y, en otros casos, ligados a la presencia de almagres o suelos arcillosos, y que suelen presentar régimen efímero.
La descarga al mar se realiza a través de la costa, bien sea mediante manantiales sumergidos como consecuencia de su enterramiento por las plataformas lávicas recientes, o como consecuencia de la descarga regional hacia la zona de mezcla agua dulce-agua salada, abarcando la zona intermareal.
Se confirma la actividad de la zona geotermal del sur insular, con actividad volcánica presente, y que caracteriza un sistema geotérmico de alta entalpía en roca seca. Como consecuencia de este volcanismo, existe abundante emisión de CO2 difuso a través del terreno que llega a mineralizar la masa de agua subterránea LP004, lo que confiere a sus aguas una salinidad elevada como consecuencia del aumento de bicarbonatos. Dicha actividad geotermal parece no ser exclusiva de la vertiente meridional sino que durante la migración al sur del volcanismo quedó relicta actividad hidrotermal remanente en la zona de Dos Aguas, que encajaría con la presencia de CO2 en galerías situadas entre Cumbre Nueva y La Caldera de Taburiente.
CONCLUSIÓN La Palma (Islas Canarias, España) es una isla de naturaleza volcánica que se abastece del alumbramiento de aguas subterráneas procedentes del sistema acuífero volcánico insular, prácticamente en su totalidad.
En esta tesis se ha revisado y mejorado el modelo hidrogeológico conceptual de funcionamiento de La Palma, basado en una revisión y propuesta metodológica sobre la parametrización hidráulica, el balance hidrometeorológico y la aplicación de técnicas isotópicas ambientales, lo que define un sistema acuífero volcánico formado por un apilamiento tabular de lavas y escorias, con intercalación de mantos piroclásticos, frecuentemente compartimentado por diques que individualizan celdas generalmente no estancas, con apantallamiento y sobreelevación del nivel piezométrico. El flujo subterráneo se dirige de cumbres a mar, donde se produce la descarga.
La parametrización hidrogeológica se ha caracterizado por el estudio de los hidrogramas de caudales, el cálculo de los coeficientes de agotamiento (indicativos de magníficos reservorios subterráneos en el ámbito de La Palma) y su relación con la distribución de la difusividad hidráulica del sistema acuífero insular, interpretando las variaciones de presión en compuertas hidráulicas en galerías, con el fin de precisar valores de transmisividad y porosidad y estimando la distancia de influencia entre galerías.
La calidad de las aguas subterráneas del reservorio principal se identifica principalmente con facies hidroquímicas tipo bicarbonatada cálcica y/o magnésica, y bicarbonatada sódica y/o clorurada, y baja mineralización general (< 300 ¿S/cm). La emisión de CO2 volcánico medible en galerías de la Dorsal Sur está ligada a la actividad magmática remanente, con incremento de bicarbonatos e hidrotermalismo asociados a ese fenómeno.
Los isótopos estables (oxígeno-18 y deuterio) han confirmado que en las cumbres y medianías del Roque de Los Muchachos-Caldera de Taburiente, Cumbre Nueva y Cumbre Vieja se produce la mayor recarga natural procedente de la infiltración de agua de lluvia a través de la zona no saturada de una manera rápida, con excesos de deuterio próximo a +10, indicativos de la influencia de la humedad de los vientos alisios, pero también con valores entre +14 a +19, indicativos de condiciones más áridas cuando se produjo la recarga natural, posiblemente por influencia del área sahariana.
Asimismo, se han caracterizado nuevas rectas altitudinales en relación a la desviación ¿ de la variación de la relación isotópica del deuterio y oxígeono-18 respecto al patrón V-SMOW expresada en tanto por mil, lo que ha permitido mejorar la zonificación de la recarga natural a partir de la determinación de las concentraciones de dichos isótopos en las aguas subterráneas del sistema acuífero volcánico insular.
Se ha definido una función de entrada de tritio para La Palma, extrapolable a otras islas occidentales de Canarias, en especial las de mayor relieve, para la interpretación del contenido en tritio de las aguas subterráneas mediante la utilización de un modelo de mezcla total, comparando dos formulaciones, lo que ha permitido identificar diferentes sistemas de flujo subterráneo (regionales y locales), definiendo el umbral en la concentración de tritio <0,5UT como el que marca tiempos de tránsito de varias décadas hasta varias centurias, incluso superiores. La aplicabilidad de este modelo ha dado excelentes resultados en aquellas captaciones que drenan el sistema acuífero desde su núcleo y zonas aledañas, con poca o nula influencia directa de recargas directas rápidas a partir de la percolación vertical por discontinuidades en los macizos rocosos.
