Cada año, millones de visitantes del Parque Nacional del Gran Cañón rellenan sus botellas de agua con grifos esparcidos a lo largo del borde y en lo profundo del cañón. Para los excursionistas exhaustos que luchan contra temperaturas de tres dígitos, esas fuentes pueden significar la diferencia entre una aventura memorable y una emergencia médica.
Pero pocas personas se dan cuenta de que casi toda esa agua proviene de una sola fuente: Roaring Springs, un manantial alimentado por una cueva escondido en el Borde Norte. A medida que el suroeste se vuelve más cálido y seco, los científicos se apresuran a comprender mejor esta red de agua oculta antes de que las condiciones cambiantes amenacen una de las líneas de vida más importantes del cañón.
Una nueva investigación publicada en Scientific Reports ofrece una nueva mirada al interior del sistema subterráneo que suministra agua al parque. Al crear mapas tridimensionales detallados de las cuevas debajo del Gran Cañón, los investigadores esperan desbloquear lo que describieron como una caja negra geológica.
“Es como mirar una caja negra. Ves lo que entra y lo que sale, pero es muy difícil cuantificar lo que sucede allí. Ahora que sabemos qué patrones existen, realmente podemos empezar a relacionar los datos con los cambios de primavera a lo largo del tiempo”, dijo el investigador Blase LaSala en un comunicado de prensa.
De dónde viene el agua del Gran Cañón
La mayor parte del agua que finalmente emerge en Roaring Springs comienza como nieve que cae sobre la meseta de Kaibab. A medida que la nieve se derrite, se filtra bajo tierra y viaja a través de capas de roca antes de reaparecer en los manantiales que sustentan a las personas, la vida silvestre y las comunidades de plantas en todo el cañón.
“Comprender dónde se hunde el agua es fundamental para la infraestructura, los animales, las plantas y el resto de los ecosistemas que dependen de estos manantiales. Son como oasis”, explicó LaSala.
Los manantiales se originan en formaciones de piedra caliza plagadas de grietas y pasajes, creando lo que los investigadores comparan con un bloque gigante de queso suizo. Los experimentos de rastreo de tintes han demostrado que el agua se mueve sorprendentemente rápido a través de estos canales subterráneos, pero los científicos aún saben relativamente poco sobre las rutas exactas que sigue.
Esa incertidumbre es importante, ya que el agua que se mueve rápidamente tiene pocas oportunidades de filtrar contaminantes, lo que genera preocupaciones sobre la contaminación por escorrentía de incendios forestales o bacterias dañinas que ingresan al sistema.
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Mirando dentro de la “caja negra” subterránea
Para comprender mejor cómo fluye el agua debajo del cañón, los investigadores utilizaron tecnología lidar móvil para generar mapas 3D de alta resolución de tres cuevas.
Durante 45 días, equipos de científicos y voluntarios documentaron más de seis millas de pasajes subterráneos. Llegar a las cuevas requirió caminatas de varios días cargando mochilas de 55 libras, seguidas de rapel e incluso flotación a través de secciones inundadas.
“No tenía idea de cuán grandes y largas son estas cuevas”, dijo Temuulen Sankey, experto en teledetección. “Hemos podido producir mapas 3D de muy alta resolución, lo cual, desde una perspectiva de detección remota, es lo que lo hace único y novedoso. Las cuevas del Gran Cañón nunca han sido cartografiadas en 3D de esta manera”.
Las formas y fracturas de las cuevas proporcionan pistas sobre cómo se mueve el agua a través de las capas de roca y cómo el comportamiento de los manantiales puede cambiar con el tiempo.
Por qué los estudios futuros son importantes mucho más allá de Arizona
La siguiente fase del proyecto creará un archivo masivo de datos e imágenes LIDAR que los científicos y administradores de parques podrán utilizar para monitorear los cambios en los sistemas hídricos de la región.
Esos conocimientos podrían ayudar a los funcionarios a identificar rápidamente fuentes de contaminación y prevenir interrupciones en el suministro de agua en el Gran Cañón. También pueden revelar cómo la disminución de la capa de nieve, que ya afecta a Arizona, podría influir en la seguridad hídrica del cañón a largo plazo.
El trabajo tiene implicaciones que van mucho más allá del suroeste de Estados Unidos. Más de mil millones de personas en todo el mundo dependen del agua de manantiales kársticos, lo que convierte al Gran Cañón en un valioso laboratorio natural para comprender estos complejos sistemas.
“Es emocionante encontrar patrones que verifiquen hipótesis formuladas hace más de 50 años. Ahora tenemos todos estos datos sorprendentes y estamos tratando de combinarlos con otros datos para encontrar cosas útiles. Hay muchos lugares que podrían beneficiarse de este tipo de análisis”, concluyó LaSala.
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