Historia de las geociencias, geología, minería y paleontología

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Casi no se puede creer: El inicio de la ciencia de la hidrogeología y ya en conjunto con la geología ambiental. Eso en 1886 !!!
Los textos de Richthofen cumplen con un alto estándar científico y de lógica: Siempre cumple Introducción - idea especial - explicaciones - y finalmente nombra ejemplos.

Richthofen emite un listado de observaciones que hasta la actualidad es válido:
Temperatura del agua
Altura en el pozo
Contenidos en sales
Cambios estacionales de los parámetros.

Las sales se determinó por sabor.

Richthofen indicó que la contaminación del agua [por material orgánico] puede provocar grandes epidemias [eso en 1886].

"La gente temen la lluvia" - no solamente en aquella época - hasta en la actualidad en la agricultura industrial en zonas áridas como en el desierto de Atacama la lluvia es nada bueno - contamina las plantaciones con agua salobre.

Muchos fenómenos descritos por Richthofen en 1886 se conoce igual del desierto de Atacama:
Afluentes contamina con sus sales naturales las napas subterráneas, o el fenómeno de las capas blancas superficiales después de lluvias.

Foto/Scan - digitalmente renovado: (W.Griem, 2014, 2019); De: Ferdinand Freiherr von Richthofen - Figura 5, 6 y 7 página 117. Dimensiones de la figura original: 7 cm x 3 cm.

Richthofen, F. (1886): Führer Für Forschungsreisen. - 745 página, Berlin; Verlag Robert Oppenheim.
[Colección W. Griem]

Figura escañada con HP-Scanjet G3110; 600dpi (2017). Figura digitalmente modificada (Corel Photo Paint): Especialmente nitidez, tamaño, tonalidades y limpieza general. La orientación de la figura corresponde al original.

Cuadro Informativo
Diferentes situaciones del comportamiento del nivel del agua subterránea.

Texto de Ferdinand Freiherr von Richthofen, 1886 - en español:
p. 115-120

Quinto capítulo
§.49. Observaciones sobre Agua subterránea y manantiales.

Todo agua tiene la tendencia, de acuerdo de la gravedad, entrar a profundidades, si existe un camino para ahí o los caminos existentes no permiten un uso de rapidez o fluidez, se junta en la superficie y se acumula en cuencas. Cada roca es capaz de absorber agua como resultado de su porosidad y capilaridad, aunque en muy pequeña medida y sólo bajo alta presión. Un camino más fácil se presenta en las grietas y fisuras, que en las calizas pueden ser suficientemente anchas por la solución para absorber arroyos enteros. El más permeable es el suelo suelto, como escombros de montaña, gravas sueltas, arena, toba volcánica y loess.


§.50. Agua subterránea y pozos.
Agua subterránea:

El agua que penetra en el suelo se desplaza hacia abajo por los canales que se le presentan, en la dirección prescrita por ellos, hasta que se encuentra con un obstáculo, es decir, hasta que se encuentra con una capa de agua estancada en profundidad y contribuye así a su elevación, o hasta que llega a una roca cuya permeabilidad es tan baja que sólo una pequeña parte del agua que penetra puede pasar más allá a la profundidad.

Si la capa impermeable al agua, como ocurre a menudo en el fondo de rellenos antiguos de lago, es curvada, el agua se acumula y forma una especie de lago dentro del suelo, lo que se puede llamar lago de aguas subterráneas. La superficie del lago no será plana porque se impide que las partículas de agua se muevan libremente, sino que será más alta por donde fluye el agua, pero llegará a su punto más bajo por donde puede salir. Si se imagina en un canal que atraviesa la parte más profunda de un canal, que atraviesa la capa impermeable, es decir, un canal del tipo que los ríos a menudo excavan en él, el agua subterránea no puede estancarse, sino que fluye a ambos lados del canal en el límite de las masas permeables al agua contra la capa impermeable; es la forma más simple de manantial.

I. Origen de las aguas subterráneas. —
Los lagos de aguas subterráneas, es decir, los lagos estancados o que avanzan lentamente, las acumulaciones cerradas de agua en el suelo, extendidas y no estancas hacia arriba, pertenecen esencialmente a los valles aluviales de los ríos, al suelo aluvial y al suelo de acumulación en general. Son de gran importancia en los países con agricultura, pero también se pueden encontrar en estepas y desiertos, si el suelo suelto llega a una profundidad en la que su fuerte calentamiento en la superficie sólo ejerce una influencia indirecta e insignificante en la evaporación. En los rellenos de los valles y las grandes depresiones de los arroyos, el agua subterránea puede tener un origen de tres sectores; en parte proviene directamente de la lluvia que cae sobre la propia llanura, en parte es arrastrada desde las laderas colindantes y hundida en el suelo suelto, en parte puede, en determinadas circunstancias, ser infiltrada por los arroyos y ríos. Esto último, sin embargo, sólo es posible si la evaporación a través del suelo calentado y poroso hacia la atmósfera excede la precipitación.

Esta condición se cumple, por ejemplo, en las zonas arenosas sin lluvia, o sólo en los países húmedos periódicamente de suelos esteparios sueltos, que son atravesados por corrientes más grandes; luego, la cantidad de agua de estos últimos se disminuye gradualmente a la dirección de la corriente. Si, por el contrario, la precipitación es mayor que la evaporación, y hay una afluencia significativa de las laderas vecinas, el agua subterránea cercana a ellas tendrá un nivel más alto que en el centro del valle, por lo que se producirá un avance lento hacia ellas. Por lo general, la corriente principal no podrá permitir que el agua se filtre al suelo adyacente, pero su nivel más alto o más bajo afectará en cierta medida al nivel de las aguas subterráneas en el suelo, y en niveles altos puede incluso enviar algo de agua allí.

En los países habitados y con agricultura, el agua subterránea alimenta la mayoría de los pozos y, como en China, donde en algunas zonas cada sector tiene su propio pozo, puede ser utilizada para regar los campos y jardines. Los pozos son manantiales artificiales, por así decirlo, a través de los cuales se aprovecha el lago en el subsuelo. Por lo tanto, ofrecen los medios para su investigación. El nivel del agua de todos los pozos indica el nivel del agua subterránea. La forma de la superficie de esta última depende esencialmente de la del suelo en caso de lluvia uniforme. Con esto, se eleva gradualmente en un valle fluvial desde la corriente contra las laderas. (Fig.5)

Entre dos cortes en una llanura, [el nivel del agua subterránea] forma una curvatura convexa, cuyo ápice puede describirse como una cuenca subterránea. (Fig. 6.) Si el suelo es ondulado, como en el caso de las dunas de arena, la superficie del agua repite la forma del suelo en menor medida. (Fig. 7.) La capa de agua subterránea en la orilla del mar se eleva hacia el interior, y desde aquí hay un flujo constante hacia el mar, de ninguna manera una penetración del agua del mar hacia la tierra. Esto lo demuestran los pozos de agua dulce en cada playa de arena o barro, así como en la arena caliza de los arrecifes de coral.

La humedad del suelo debe separarse del agua subterránea, que es un factor importante para la vegetación y las condiciones higiénicas en general [humedad del suelo]. Se basa en la capilaridad, la porosidad, el comportamiento higroscópico y la diferente composición mineral de los tipos de suelo. Estos tienen la capacidad de absorber agua desde la capa de agua subterránea, como puede verse en una maceta que se encuentra en una base llena de agua. Por lo tanto, las curvas de la superficie de humedad del suelo serán muy diferentes de las de la superficie de las aguas subterráneas, que a menudo presentan grandes irregularidades. Las mezclas aleatorias de suelo, como las sales minerales o el humus, tendrán una gran influencia.

Importantes objetos de observación son: La forma de la superficie del agua [napa del agua] que se determinará mediante perforación o mediciones de pozos, la temperatura del agua y, posiblemente, los cambios de ambos factores según las estaciones; también el contenido de sales minerales en el agua, que a menudo ya es reconocible por el sabor o por la precipitación durante la ebullición. En el caso de las ciudades pobladas, también se puede tener en cuenta el contenido de componentes orgánicos, que pueden penetrar en el suelo con el agua y, dependiendo de la subida o bajada de las aguas subterráneas, y probablemente también dependiendo de los obstáculos a su progreso permanente, pueden convertirse en la causa de enfermedades epidémicas.

El nivel del agua subterránea puede ser de gran importancia para la vegetación, donde no llueve durante meses y las plantas dependen del agua del suelo. En particular, también debe investigarse si los diferentes tipos de suelo influyen en el nivel de las aguas subterráneas y causan diferencias locales, y en qué medida.

En algunas regiones extensas de la tierra, el agua subterránea es enrequecida en ácido sulfúrico y álcalis de ácido carbónico, a los que a menudo se unen álcalis clorados. La presencia de estas sales puede ser reconocida por el sabor del agua del pozo, a menudo también por el de los manantiales. Se distinguen a simple vista por el hecho de que durante la evaporación florecen los cristales que se formaban en la superficie del suelo y se juntan a una capa blanca. Si la lluvia humedece el suelo de tal manera que se produce una conexión de agua desde la superficie hasta el nivel del agua subterránea, las sustancias disueltas se distribuyen por difusión hasta a la superficie, donde el agua de evaporación es reemplazada durante un tiempo por otro tipo de agua: Agua capilar ascendente, reemplazada desde abajo, dejando atrás sales finas.

La concentración es aún mayor cuando se forman charcos de agua sin drenaje durante la estación de lluvias. Cuando disminuyen, se rodean de una zona de eflorescencia salina, y cuando se evaporan por completo, dejan una capa blanca, que el viento se lleva en parte y se distribuye en forma de polvo salino fino sobre áreas más extensas.

La causa de este contenido de sal puede ser diferente y debe determinarse en cada caso individual, si es posible. Puede ser relacionada con un lecho marino antiguo que no ha sido lixiviado debido a una pendiente demasiado baja, o a causa de precipitaciones demasiadas bajas, o como resultado de acumulaciones estancadas de agua de mar que no se lixivió. El cloruro de sodio será entonces el componente principal de las sales. Además, estas condiciones se producen en todas las zonas en las que no hay escorrentías al mar. Luego las sales transportadas por el agua desde las partes más altas a las más profundas, en parte desde sedimentos marinos, en parte por la erosión de las rocas, en parte liberadas por la solución, así como las que son sopladas por el viento, son recogidas en el suelo y llevadas por la lluvia, en su mayor parte, al reservorio general del agua subterránea.

Este es el caso de las regiones centrales de los continentes que se examinan más abajo (capítulo 123). Si estas zonas llegan en un momento a la zona de la desembocadura hacia el mar, las masas de relleno sueltas, en particular el precipitado procedente de los salares centrales, acumulan en un lugar las sales más diversas que sólo pueden ser agotadas durante largos períodos de tiempo. Estos países, donde los manantiales frescos no brotan de la roca, siempre sufren de agua potable mala, de "malas" alcalinas y sales. Finalmente, se forman condiciones similares en todas partes donde la evaporación es mayor de la tasa de precipitación, y el suelo absorbe continuamente el agua infiltrada de los ríos, reteniendo las sales que éstos le aportan. Este es el caso, por ejemplo, en la zona de Delhi, donde la construcción de canales ha elevado el nivel de las aguas subterráneas y, por lo tanto, de la humedad del suelo, favoreciendo así la erosión de las sales después de las lluvias.

Cerca de Ning-yuen-fu, en el río Amarillo, en la provincia china de Kansu, la gente teme la lluvia. El cultivo se realiza con la ayuda de canales, que distribuyen el agua dulce del río en cantidad suficiente sobre los campos. El agua de lluvia penetra más profundamente y atrae del agua subterránea las sales, que fueron lixiviadas laboriosamente de la superficie por el ser humano, en una nueva capa - de contaminación. Observaciones similares, que arrojan luz sobre la vegetación natural y la capacidad de cultivo, serán posibles en muchos países con aguas subterráneas salinas.
[sigue con el texto]

Originaltext in Deutsch, F. Freiherr von Richthofen (1866):
p. 115-120

Fünftes Kapitel.
§. 49: Beobachtungen über Bodenwasser und Quellen.

Hier in deutsch