Científicos encuentran agua dulce “secreta” bajo el mar, una esperanza para un mundo sediento
En las profundidades del pasado geológico de la Tierra, un paisaje congelado se convirtió en un paisaje marino a medida que el hielo se derritió y los océanos se elevaron frente a lo que es hoy el noreste de Estados Unidos. Hace casi 50 años, un barco del gobierno estadounidense que buscaba minerales e hidrocarburos en la zona perforó el lecho marino para ver qué encontraba.
Descubrió, entre otras cosas, gotas para beber bajo las profundidades saladas: agua dulce.
Este verano, una expedición de investigación global, la primera de su tipo, dio seguimiento a esa sorpresa. La Expedition 501 (Expedición 501) perforó en busca de agua dulce bajo el agua salada de Cape Cod y extrajo miles de muestras de lo que ahora se cree que es un enorme acuífero oculto que se extiende desde Nueva Jersey hasta Maine, al norte del país.
Es apenas uno de los muchos depósitos de “agua dulce secreta” que se sabe que existen en zonas poco profundas de aguas saladas de todo el mundo y que algún día podrían aprovecharse para saciar la creciente sed del planeta, dijo Brandon Dugan, codirector científico de la expedición.
“Necesitamos explorar cada posibilidad que tengamos para encontrar más agua para la sociedad”, agregó Dugan —geofísico e hidrólogo de la Escuela de Minas de Colorado— a periodistas de The Associated Press que recientemente pasaron 12 horas en la plataforma de perforación. Los equipos de investigación buscaron en “uno de los últimos lugares donde probablemente buscarías agua dulce en la Tierra”.
La encontraron y analizarán casi 50.000 litros (13.209 galones) en sus laboratorios de todo el mundo en los próximos meses. Su objetivo es resolver el misterio de su origen —si el agua proviene de glaciares, de sistemas de aguas subterráneas conectados con tierra firme o de alguna combinación.
El potencial es enorme. También lo son los obstáculos para extraer el agua y la incertidumbre sobre quién es su propietario, quién la utiliza y cómo extraerla sin dañar excesivamente la naturaleza. Seguramente tomará años llevar esa agua a tierra firme para uso público a gran escala —si es que siquiera es factible.
El Viejo Marinero nos lo dijo
¿Por qué intentarlo? En tan solo cinco años, según la ONU, la demanda mundial de agua dulce superará la oferta en un 40%. El aumento del nivel del mar debido al calentamiento global agota las fuentes costeras de agua dulce, mientras que los centros de datos que impulsan la inteligencia artificial y la computación en la nube consumen agua a un ritmo insaciable.
El legendario lamento del Viejo Marinero: “Agua, agua, por todos lados y ni una gota para beber”, se cierne como una advertencia tanto para personas en tierra firme y marineros neófitos como para los navegantes en mares salados.
Tan solo en Virginia, una cuarta parte de toda la energía producida en el estado se destina a centros de datos, una proporción que se espera que casi se duplique en cinco años. Según algunas estimaciones, un solo centro de datos de tamaño mediano consume tanta agua como 1.000 viviendas. Cada uno de los estados de los Grandes Lagos ha experimentado escasez de agua subterránea.
Ciudad del Cabo, Sudáfrica, estuvo peligrosamente cerca de quedarse sin agua potable para sus casi 5 millones de habitantes en 2018, durante una sequía épica de tres años. Se cree que ese país también cuenta con una bonanza de agua dulce submarina costera, y existe al menos evidencia anecdótica de que todos los continentes podrían tenerla.
La isla del Príncipe Eduardo, en Canadá; Yakarta, en Indonesia; y Hawai se encuentran entre los lugares donde las reservas de agua dulce estresadas coexisten con posibles acuíferos submarinos.
Y aquí entra la Expedición 501: una colaboración científica de 25 millones de dólares entre más de una docena de países, respaldada por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF, por sus siglas en inglés) del gobierno de Estados Unidos y el European Consortium for Ocean Research Drilling (Consorcio Europeo para la Perforación para Investigaciones Oceánicas). El dinero estadounidense de esta colaboración se obtuvo antes de los recortes presupuestarios exigidos por el gobierno del presidente Donald Trump.
Los científicos se embarcaron en el proyecto con la creencia de que el acuífero submarino del que tomaban muestras podría ser suficiente para satisfacer las necesidades de una metrópolis del tamaño de la Ciudad de Nueva York durante 800 años. Encontraron agua dulce o casi dulce a profundidades superiores e inferiores a las que anticiparon bajo el lecho marino, lo que sugiere una reserva aún mayor.
Perfora, perfora. Por agua
Su trabajo en el mar se desarrolló durante tres meses desde el Liftboat Robert (barco elevador Robert), una embarcación oceánica que, una vez en el lugar, baja tres enormes pilares al lecho marino y se asienta sobre las olas como plataforma. Normalmente, presta servicio a yacimientos petrolíferos y parques eólicos en alta mar. Pero esta misión de perforación fue diferente.
“Se sabe que este fenómeno existe tanto aquí como en otras partes del mundo”, dijo sobre el agua submarina Jez Everest, director del proyecto de la Expedición 501 y científico del British Geological Survey (Servicio Geológico Británico), en Edimburgo, Escocia. “Pero es un tema que nunca se ha investigado directamente en ningún proyecto de investigación en el pasado”.
Con eso se refiere a que nadie a nivel global había perforado sistemáticamente el lecho marino con la misión de encontrar agua dulce. La Expedición 501 fue literalmente pionera: penetró la corteza de la Tierra bajo el mar hasta 393 metros (1.289 pies).
Pero fue la continuación de un proyecto de investigación de 2015 que cartografió los contornos de un acuífero de forma remota mediante tecnología electromagnética y estimó de manera aproximada la salinidad del agua subterránea.
Esa misión, realizada por el Woods Hole Oceanographic Institution (Instituto Oceanográfico Woods Hole) y el Lamont-Doherty Earth Observatory (Observatorio Terrestre Lamont-Doherty), de la Universidad de Columbia, reportó evidencia de un “sistema acuífero marino masivo” en esta zona, que posiblemente rivaliza en tamaño con el acuífero más grande de Estados Unidos: el acuífero Ogallala, que abastece de agua a partes de ocho estados de las Grandes Llanuras.
Dos acontecimientos en 1976 despertaron el interés de buscar agua dulce submarina.
En el centro de la isla de Nantucket, el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés) perforó un pozo de prueba para determinar la profundidad del agua subterránea. Extrajo agua dulce de tal profundidad que hizo que los científicos se preguntaran si provenía del mar y no del cielo.
Ese mismo año, esa agencia federal organizó una expedición de 60 días a bordo del buque de perforación Glomar Conception a lo largo de una vasta extensión de la Plataforma Continental, desde Georgia hasta Georges Bank, frente a Nueva Inglaterra. Perforó testigos —muestras cilíndricas— en busca de recursos del subsuelo marino —como metano, por ejemplo.
Encontró una cantidad sorprendente de agua dulce o naturalmente dulcificada —menos salobre— en barreno tras barreno.
Esto preparó el terreno para que los buscadores de agua realizaran su trabajo medio siglo después.
Un momento eureka llega pronto
Poco después de que el Robert llegara al primero de tres sitios de perforación el 19 de mayo, las muestras extraídas del fondo marino registraron una salinidad de tan solo 4 partes por mil. Eso está muy por debajo del contenido promedio de sal de los océanos —35 partes por mil—, pero aún demasiado salobre para cumplir con el estándar estadounidense de agua dulce de menos de 1 parte por mil.
“Cuatro partes por mil fue un momento eureka”, dijo Dugan, porque el hallazgo sugería que el agua debió haber estado conectada a un sistema terrestre en el pasado, o que aún lo está.
A medida que pasaban las semanas y el Robert se trasladaba de un sitio a otro, a entre 30 y 50 kilómetros (20 a 30 millas) de la costa, el proceso de perforación en el sedimento submarino anegado produjo una colección de muestras con un menor contenido de sal de hasta 1 parte por mil. Algunas tenían un contenido incluso inferior.
Lotería: eso es lo que se encuentra en muchos cuerpos de agua dulce terrestres. Es agua dulce que usted podría beber —en teoría. Nadie la bebió.
Todavía no beba el agua
En los próximos meses de análisis, los científicos investigarán diversas propiedades del agua, incluidos qué microorganismos vivían en las profundidades, qué utilizaban como nutrientes y fuentes de energía, y qué subproductos podrían generar. En otras palabras, si el agua es segura para el consumo o para cualquier otro uso.
“Este es un entorno nuevo que nunca antes había sido estudiado”, dijo Jocelyne DiRuggiero, bióloga de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, quien estudia la ecología microbiana de ambientes extremos y no participa en la expedición.
“El agua podría contener minerales perjudiciales para la salud humana, ya que se filtró a través de capas de sedimentos”, explicó. “No obstante, un proceso similar forma los acuíferos terrestres que utilizamos para el agua dulce, y esos suelen ser de muy alta calidad”.
Tras secuenciar el ADN extraído de sus muestras, añadió, los investigadores pueden determinar qué microorganismos se encuentran allí y “descubrir cómo sobreviven potencialmente”.
Determinar la edad del agua es clave
También se utilizarán técnicas para determinar si el agua provino del deshielo glacial hace miles de años o si aún proviene de formaciones geológicas laberínticas desde tierra firme.
Los investigadores datarán el agua en el laboratorio, y eso será clave para determinar si se trata de un recurso renovable que podría utilizarse de forma responsable. El agua primordial está atrapada y es finita; el agua más reciente sugiere que el acuífero aún está conectado a una fuente terrestre y se renueva, aunque sea muy lentamente.
“Más joven significa que fue una gota de lluvia hace 100 o 200 años”, dijo Dugan. “Si es joven, se está recargando”.
Estas preguntas corresponden a la ciencia básica. Para la sociedad, surgen todo tipo de preguntas complejas si dicha ciencia confirma las condiciones necesarias para la explotación del agua. ¿Quién la gestionará? ¿Se puede extraer sin el riesgo inaceptable de contaminar el suministro del océano que está más arriba? ¿Será más económico o más ecológico que las plantas de desalinización actuales, que consumen mucha energía?
Dugan dijo que, si los gobiernos deciden obtener el agua, las comunidades locales podrían recurrir a los acuíferos en momentos de necesidad, como durante sequías o cuando tormentas extremas inundan y arruinan las reservas costeras de agua dulce. La idea de utilizar realmente esta antigua agua subterránea es tan nueva que no está en el radar de muchos legisladores o conservacionistas.
“Es una lección de cuánto tiempo puede llevar a veces lograr que estas cosas ocurran y de la perseverancia que se necesita para conseguirlo”, dilucidó Rob Evans, el geofísico de Woods Hole, cuya expedición de 2015 ayudó a marcar el camino para la Expedición 501. “Hay toneladas de emoción porque finalmente consiguieron muestras”.
Sin embargo, ve algunas señales de alerta. Una es que la explotación de los acuíferos submarinos podría extraer agua de las reservas terrestres. Otra es que las aguas subterráneas que se filtran al lecho marino podrían suministrar nutrientes vitales para el ecosistema, el cual podría verse afectado.
“Si empezáramos a bombear estas aguas, es casi seguro que habría consecuencias imprevistas”, enfatizó. “Hay mucho equilibrio que deberíamos considerar antes de empezar a sumergirnos para perforar y explotar este tipo de recursos”.
Están muy lejos de casa
Para la mayoría de los participantes del proyecto, ir y volver del barco elevador Robert implicaba un trayecto de siete horas o más desde Fall River, Massachusetts, en un barco de suministro que hacía viajes redondos cada 10 días aproximadamente para reponer las reservas y rotar al personal.
En la plataforma, las 24 horas del día, el ruido de las tuberías metálicas y la maquinaria, la suciedad de la perforación y el lodo moteado se mezclaban con el trabajo más silencioso y limpio de los científicos en remolques convertidos en laboratorios y puestos de procesamiento inmaculados.
Allí, las muestras se procesaban según las distintas necesidades de los geólogos, geoquímicos, hidrólogos, microbiólogos, sedimentólogos y otros científicos de la expedición.
Al pasar por tubos de plástico transparente, el lodo se cortó en discos como si fueran pucks de hockey. Máquinas extrajeron el agua. Algunas muestras se mantuvieron selladas para permitir el estudio de los gases antiguos disueltos en el agua. Otras muestras se congelaron, filtraron o dejaron tal como se tomaron, según el propósito.
Tras seis meses de análisis de laboratorio, todos los equipos científicos de la Expedición 501 se reunirán de nuevo —esta vez en Alemania— para un mes de investigación colaborativa que se espera produzca hallazgos iniciales que indiquen la edad y el origen del agua.
El 31 de julio, el barco elevador Robert zarpó desde este lugar de agua oculta para poner fin a una misión que dio crédito a otra parte de “The Rime of the Ancient Mariner” (“La Balada del Viejo Marinero”), el poema clásico de Samuel Taylor Coleridge sobre la vida, la muerte y los misterios del mar.
En un preludio del poema, en algunas ediciones, Coleridge incluyó como epígrafe una cita del siglo XVII de Thomas Burnett: “Puedo creer con facilidad que hay más naturalezas invisibles que visibles en el Universo”.
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Woodward reportó desde Seekonk, Massachusetts.
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