UNIVERSIDAD DE CARTAGENA ANALISIS DE APLICABILIDAD DE METODOS DE ESTIMACION DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLIVAR. NOTA DE ACEPTACION _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ ___________________________________ Firma del director EDGAR QUIÑONES BOLAÑOS ___________________________________ Firma del jurado ALFONSO ARRIETA PASTRANA ___________________________________ Firma del jurado JAVIER MOUTHON BELLO ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. JHON CARLOS VITOLA BARBOZA UNIVERSIDAD DE CARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERA CIVIL CARTAGENA D.T. Y C. 2024 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. JHON CARLOS VITOLA BARBOZA. TRABAJO DE GRADO. MONOGRAFIA ING. EDGAR QUIÑONES BOLAÑOS MSc, PhD. DIRECTOR JORGE PEREZ ALVARINO. CODIRECTOR GRUPO DE INVESTIGACION MODELACION AMBIENTAL UNIVERSIDAD DE CARTAGENA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERA CIVIL CARTAGENA D.T. Y C. 2024 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS Dedico este trabajo de grado a todas aquellas personas que han sido parte fundamental en mi trayecto académico, brindándome su apoyo incondicional y motivándome a superar cada obstáculo que se presentó en el camino. En primer lugar, quiero expresar mi profundo agradecimiento a Dios, quien ha sido mi guía constante, dándome fortaleza y sabiduría para enfrentar los desafíos de esta etapa. Su presencia en mi vida ha sido fundamental para alcanzar esta meta. A mi amada madre, Marilys Barboza, y a mi tía Johana Barboza, les agradezco por ser el pilar que dio inicio y se mantuvo a mi lado durante todo este proceso. Su amor incondicional, sus palabras de aliento y su confianza en mí fueron fundamentales para mi perseverancia. A mis queridos hermanos, Mauricio Vitola, Linda Peñate, Jhon Mario Barboza (que en paz descanse) y Jhon Jairo Barboza, les agradezco por ser mi mayor fuente de inspiración y por brindarme su apoyo inquebrantable. Sus palabras de aliento y su confianza en mis capacidades me impulsaron a dar lo mejor de mí en cada momento. A toda mi familia y amistades en general, quiero expresar mi gratitud por su respaldo y comprensión durante esta travesía académica. Su apoyo moral y su presencia constante me dieron la fuerza necesaria para continuar avanzando hacia mi objetivo. Un agradecimiento especial va dirigido a mi director de trabajo de grado, el Ing. Edgar Quiñones, por su orientación experta y su valioso tiempo invertido en mi formación. Su guía y conocimiento han sido fundamentales para el desarrollo de este trabajo. Asimismo, deseo agradecer a mi asesor de trabajo de grado, Ing. Jorge Pérez, por su dedicación, sus valiosos aportes y su paciencia durante todo el proceso. Su experiencia y visión crítica fueron fundamentales para el crecimiento académico y profesional que he alcanzado. Este logro no hubiera sido posible sin el respaldo y la ayuda de todas las personas mencionadas anteriormente. Mi profundo agradecimiento y cariño hacia cada uno de ustedes es infinito. Este trabajo de grado es el resultado del esfuerzo colectivo y del apoyo incondicional que he recibido a lo largo de mi camino. iii ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. RESUMEN En este estudio comparativo se evaluaron tres métodos de estimación de la recarga aplicados a acuíferos costeros. Los criterios evaluados fueron los técnicos, económicos y sociales. Se comparó la capacidad de cada método para satisfacer estos criterios y se analizó la idoneidad de cada método. Los resultados del análisis de los criterios se tendrán en cuenta para la aplicación de los métodos de estimación de recarga en acuíferos costeros, como el de Arroyo Grande. Además, se dan recomendaciones para investigaciones futuras. Los trazadores isotópicos son altamente efectivos para estimar la recarga en acuíferos como el Arroyo Grande, superando a métodos numéricos y al balance hidráulico. Al introducir sustancias químicas en el agua y monitorear su movimiento en el acuífero, este método ofrece una estimación precisa de la recarga, con beneficios económicos y sociales cuando se combina con el balance hídrico. Mejora la gestión y preservación de los acuíferos costeros y proporciona una base confiable para la toma de decisiones en la conservación del agua. El uso combinado de trazadores isotópicos y balance hídrico se muestra como la mejor estrategia para estimar la recarga en el acuífero Arroyo Grande, proporcionando una guía crucial para la gestión sostenible de los acuíferos costeros. Este enfoque asegura fiabilidad, precisión y ventajas económicas, técnicas y sociales. La integración de ambos métodos potencia la exactitud y comprensión del proceso de recarga, subrayando la importancia de los trazadores isotópicos y sus enfoques complementarios para la gestión adecuada de este recurso. Palabras claves: recarga, acuífero Arroyo Grande, trazadores isotópicos, balance hidráulico de agua, acuíferos costeros, gestión sostenible del agua, criterio económico, criterios técnicos y sociales. iv ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. ABSTRACT This comparative study evaluated three methods for estimating recharge in coastal aquifers, considering technical, economic, and social criteria. The capacity of each method to meet these criteria was compared, and their suitability was analyzed. The results of the criteria analysis will be considered for the application of recharge estimation methods in coastal aquifers such as Arroyo Grande. Additionally, recommendations for future research are provided. Isotopic tracers are highly effective for estimating recharge in aquifers like Arroyo Grande, surpassing numerical methods and hydraulic balance. By introducing chemical substances into the water and monitoring their movement in the aquifer, this method provides precise recharge estimates, with economic and social benefits when combined with hydraulic balance. It enhances the management and preservation of coastal aquifers and provides a reliable basis for water conservation decision-making. The combined use of isotopic tracers and hydraulic balance emerges as the best strategy for estimating recharge in the Arroyo Grande aquifer, offering crucial guidance for sustainable management of coastal aquifers. This approach ensures reliability, precision, and economic, technical, and social advantages. Integrating both methods enhances understanding of the recharge process, underscoring the importance of isotopic tracers and their complementary approaches for proper resource management. Keywords: recharge, Arroyo Grande aquifer, isotopic tracers, hydraulic water balance, coastal aquifers, sustainable water management, economic criteria, technical and social criteria. v ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION ...................................................................................................... 1 OBJETIVOS ................................................................................................................ 6 OBJETIVO GENERAL .................................................................................... 6 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................ 6 1. DESCRIPCION DEL ACUIFERO ....................................................................... 7 2. ANÁLISIS CRÍTICO DE LOS ANTECEDENTES A NIVEL LOCAL Y SUS LIMITACIONES ...................................................................................................... 12 3. METODOLOGIA ................................................................................................. 17 3.1 FASE 1 ...................................................................................................... 18 3.2 FASE 2 ...................................................................................................... 19 4. METODOS ESTUDIADOS ................................................................................. 21 4.1 METODOS DEL BALANCE HIDRICO ................................................. 22 4.2 METODOS DE TRAZADORES ISOTOPICOS ...................................... 26 4.3 METODOS NUMERICOS ....................................................................... 32 5. ANÁLISIS CRÍTICO DEL ESTADO DEL ARTE A NIVEL NACIONAL E INTERNACIONAL Y SUS LIMITACIONES ....................................................... 40 5.1 NIVEL NACIONAL ................................................................................. 40 5.2 NIVEL INTERNACIONAL ..................................................................... 44 6. ANALISIS Y RESULTADOS .............................................................................. 48 7. CONCLUSIONES ................................................................................................. 53 8. REFERENCIAS .................................................................................................... 55 vi ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. LISTA DE FIGURAS. Figura 1. Ubicación de acuífero costero Arroyo Grande. ........................................... 2 Figura 2. Esquema de la hidrogeología del Sistema Acuífero Arroyo Grande ......... 10 Figura 3. Topografia zona de estudio. ....................................................................... 10 Figura 4. Clima zona de estudio ................................................................................ 11 Figura 5. Usos del suelo que generan contaminación de acuíferos........................... 12 Figura 6. Diagrama de balance hidrológico. ............................................................. 23 Figura 7. Trazadores isotópicos ................................................................................. 26 Figura 8. Elementos que componen la terminología adoptada de modelación ......... 35 Figura 9. Balance hidrológico de un acuífero subterráneo costero .......................... 41 Figura 10. Niveles acuíferos de Morroa .................................................................... 44 vii ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. LISTA DE TABLAS. Tabla 1. Criterios de calificación de nivel de conocimiento de sistemas Acuíferos de Colombia ...................................................................................................................... 3 Tabla 2. Sistema acuífero Arroyo Grande. (datos básicos y características hidrológicas) ................................................................................................................ 8 Tabla 3. Sistema acuífero Arroyo Grande. (características hidrogeológicas, hidroquímica, isotopía y fisicoquímicas) ...................................................................... 9 Tabla 4. Metodología del análisis .............................................................................. 17 Tabla 5. Limitaciones de balance hídrico .................................................................. 24 Tabla 6. Principios fundamentales trazadores isotópicos ......................................... 27 Tabla 7. Técnicas para estimar la recarga de un acuífero subterráneo costero mediante trazadores isotópicos ................................................................................... 28 Tabla 8. Ecuaciones hidroisotópicas ......................................................................... 29 Tabla 9. Tipos de modelos numéricos ........................................................................ 33 Tabla 10. Paso a paso de aplicación de los modelos ................................................. 34 Tabla 11. Características hidrogeológicas de los niveles del acuífero de Morroa ... 43 Tabla 12. Jerarquía de aplicabilidad de métodos al acuífero Arroyo Grande .......... 50 viii ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. INTRODUCCIÓN. El acceso a agua dulce es esencial para el desarrollo sostenible y la satisfacción de las necesidades humanas y ecosistémicas. En muchas regiones costeras del mundo, los acuíferos desempeñan un papel crucial al proporcionar una fuente vital de agua dulce. Estos acuíferos, sin embargo, enfrentan una serie de desafíos, incluyendo la sobreexplotación, la intrusión de agua salada y el cambio climático, que amenazan su sostenibilidad a largo plazo (Ordoñez Gálvez, J, 2011). La gestión efectiva de los acuíferos requiere un entendimiento preciso de su dinámica hidrológica, incluyendo la recarga, que es el proceso mediante el cual el agua se infiltra en el acuífero desde la superficie (Londoño Quiroz et al., 2012). El acuífero costero Arroyo Grande está ubicado en el corregimiento Arroyo Grande al norte de Cartagena en el departamento de Bolívar (Figura 1), en el cual los ocho mil habitantes de esta zona está pasando por dos problemáticas las cuales son: La primera es el desabastecimiento de agua potable para el consumo, a pesar de tener un sistema de acuífero suficiente sufren por la carencia del agua potable como lo dice (Castellar 2020). La segunda es que el acuífero está sufriendo intervenciones a nivel técnico para la construcción de una planta de tratamiento de agua potable que no beneficia a los habitantes del sector (Castellar, 2021). 1 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Figura 1. Ubicación de acuífero costero Arroyo Grande. Fuente: (Campo Mercado, 2022) El análisis aplicabilidad de los métodos de estimación de recarga en el acuífero costero Arroyo Grande se implementará con el fin de encontrar el método que se adapte a los criterios escogido los cuales son: técnicos, social y económico. Según el Estudio Nacional del Agua del 2022 indica que hay una deficiencia de estudios en el área de acuíferos en Colombia. Según el estudio, el setenta y tres por ciento de los sistemas de acuíferos tienen estudios bajos, lo que equivale a cuarenta y cuatro sistemas de acuíferos (IDEAM, 2014, 2023b), con esto se estará aportando una parte a la solución de dicho problema ya que para la solución completa se necesitaría de otros estudios los cuales están fuera del alcance de esta monografía. Actualmente, el nivel de conocimiento sobre la gestión de las aguas subterráneas en Colombia sigue siendo insuficiente. Según IDEAM, (2013b) como se citó en 2 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. VÁSQUEZ FERNANDO, (2017) la Tabla 1 del documento establece rangos de calificación que permiten evaluar el nivel de información de los sistemas acuíferos para desarrollar estrategias de protección (IDEAM, 2013a; VÁSQUEZ FERNANDO, 2017). El acuífero costero Arroyo Grande se encuentra situado entre el rango nueve – once, en el cual su nivel de conocimiento es aceptable pero no es suficiente para una adecuada gestión del agua (IDEAM, 2013a). Tabla 1. Criterios de calificación de nivel de conocimiento de sistemas Acuíferos de Colombia. Fuente: (IDEAM, 2013a) El objetivo principal del texto es analizar los métodos de estimación de recarga de los acuíferos y compararlos en función de sus características técnicas, económicas y sociales. Se busca obtener una clasificación jerárquica de acuerdo con su aplicabilidad en el acuífero Arroyo Grande. Para lograr este objetivo, se trabajan tres objetivos específicos los cuales son: Identificar los diferentes métodos para estimar las recargas de los acuíferos que se han desarrollado o implementado a nivel mundial y que son aplicables al acuífero costero Arroyo Grande, describir las características principales de los métodos existentes de estimación de recarga de acuíferos y analizar los criterios que se tendrán en cuenta para la aplicabilidad de estimación de métodos de recarga en acuíferos costeros como el de Arroyo Grande. 3 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. El estudio de los métodos para estimar la recarga en acuíferos costeros, es esencial para garantizar la sostenibilidad del recurso hídrico subterráneo y su uso adecuado (De Paoli et al., 2016), específicamente en el acuífero costero Arroyo Grande. Este estudio es fundamental para comprender la cantidad de agua que se está recargando en el acuífero, cómo se está distribuyendo y el método que se adapta a las características del acuífero antes mencionado. Además, el conocimiento de los métodos de estimación de la recarga puede ayudar a identificar las fuentes de contaminación y prevenir la intrusión salina, lo que puede afectar la calidad del agua y la disponibilidad del recurso hídrico. Por lo tanto, la continuidad de este estudio es crucial para garantizar la gestión sostenible del acuífero costero Arroyo Grande y su uso adecuado (Busso et al., 2021). Esta investigación se anticipará como una contribución al entendimiento actual de la dinámica hidrológica del acuífero costero Arroyo Grande, Simultáneamente, proporcionará información relevante como los datos básicos del acuífero, las características hidrológicas, la topografía; para respaldar la toma de decisiones en la gestión sostenible de los recursos hídricos. El estudio de los métodos de estimación de la recarga aplicados al acuífero costero Arroyo Grande es de gran importancia para el campo profesional, ya que contribuye al desarrollo de competencias especializadas, a la toma de decisiones informadas, a la relevancia en el sector público y privado, y a la contribución al desarrollo sostenible. Además, el conocimiento de los métodos de estimación de la recarga es fundamental para la gestión sostenible del agua, ya que permite una mejor comprensión de la cantidad de agua disponible y su distribución (López Arellano, 2022; Smith et al., 2020). La sostenibilidad del agua se refiere a la práctica de mantener un equilibrio justo entre el uso de agua dulce y su capacidad natural de regeneración. En la actualidad, el nivel de agua se está agotando a un ritmo mucho más rápido del que puede ser reemplazado (Smith et al., 2020). Asimismo, se espera que este análisis de aplicabilidad de métodos de estimación de recarga pueda servir 4 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. como base para futuras investigaciones y proyectos relacionados con la gestión de acuíferos costeros en la región. Esta monografía busca proporcionar una visión de los métodos de estimación de recarga y su aplicabilidad en el acuífero costero Arroyo Grande, brindando una base sólida para la gestión sostenible de este recurso en el norte del departamento de Bolívar. 5 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. OBJETIVOS. Objetivo general. ❖ Analizar los métodos de estimación de recarga de los acuíferos comparándolos con bases en sus características mediante una revisión del estado del arte con el fin de obtener una clasificación de acuerdo con su aplicabilidad en el acuífero Arroyo Grande. Objetivos específicos. ❖ Identificar los diferentes métodos para estimar las recargas de los acuíferos que se han desarrollado o implementado a nivel mundial aplicables al acuífero costero Arroyo Grande. ❖ Describir las características principales de los métodos existentes de estimación de recarga de acuíferos. ❖ Analizar los criterios que se tendrán en cuenta para la aplicabilidad de estimación de métodos de recarga en acuíferos costeros como el de Arroyo Grande. 6 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 1. DESCRIPCION DEL ACUÍFERO. La estimación de la recarga es un desafío complejo debido a las diferencias en el tiempo y el espacio de los procesos hidrológicos y las características de cada acuífero (M. Cabrera et al., 2013). Existen varios métodos utilizados para estimar la recarga en acuíferos, que van desde enfoques empíricos hasta modelos numéricos sofisticados. Sin embargo, la aplicabilidad de estos métodos puede variar según las condiciones hidrogeológicas específicas de cada acuífero (Acevedo Rodríguez, 2021). Además, se considerarán las características hidrogeológicas particulares del acuífero costero Arroyo Grande (Figura 2), como la topografía (Figura 3), la composición del suelo, la vegetación y las condiciones climáticas locales (Figura 4), y están descritas por el Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales, (2014) como se muestran en las Tabla 2 y Tabla 3. Estos factores tendrán un impacto en la selección y aplicación de los métodos más adecuados para estimar la recarga en este acuífero específico. 7 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Tabla 2. Sistema acuífero Arroyo Grande. (datos básicos y características hidrológicas) Fuente: (CONSORCIO POMCAS, 2014) 8 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Tabla 3. Sistema acuífero Arroyo Grande. (características hidrogeológicas, hidroquímica, isotopía y fisicoquímicas) Fuente: (CONSORCIO POMCAS, 2014) 9 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Figura 2. Esquema de la hidrogeología general del Sistema Acuífero Arroyo Grande. Fuente: (Mieles, 2021) Figura 3. Topografia zona de estudio. Fuente: (Arcgis Online Minambiente, 2023) 10 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Figura 4. Clima zona de estudio. Fuente: (IDEAM, 2023; Servicio Geologico Colombiano, 2020; Google Earth, 2022; Autores, 2023) El acuífero Arroyo Grande, desempeña un papel fundamental en el suministro de agua en la región. Según UICN et al., (2016) La gestión sostenible de este acuífero depende en gran medida de una estimación precisa de su recarga. En esta monografía se analizan críticamente los antecedentes locales, el estado del arte nacional e internacional, así como las teorías existentes sobre la estimación de la recarga en un acuífero. Además, se analizan los métodos utilizados para recopilar la información necesaria, basándose en una monografía comparativa. 11 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 2. ANÁLISIS CRÍTICO DE LOS ANTECEDENTES A NIVEL LOCAL Y SUS LIMITACIONES. En el contexto local, se han realizado pocos estudios previos relacionados con la estimación de la recarga en el acuífero de Arroyo Grande. Sin embargo, al analizar críticamente estos antecedentes, se identifican ciertas limitaciones como la existe una falta de estudios exhaustivos y actualizados sobre los métodos de estimación de recarga en el acuífero Arroyo Grande que justifican la continuidad de la investigación. • Contaminación y calidad del agua. Según VARGAS QUINTERO (2010) los acuíferos también pueden estar sujetos a la contaminación debido a actividades humanas, como la agricultura intensiva, la disposición inadecuada de desechos o la infiltración de productos químicos como lo muestra la Figura 5. La preservación y supervisión adecuadas de la calidad del agua subterránea son de mucha importancia para asegurar un suministro seguro y confiable de agua potable. Figura 5. Usos del suelo que generan contaminación de acuíferos. Fuente: (Foster et ál., 2006 como se citó en IDEAM, 2015). 12 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. A nivel regional, existen registros limitados de investigaciones llevadas a cabo en acuíferos costeros, y el acuífero Arroyo Grande se destaca como un ejemplo significativo en este sentido. Los últimos estudios publicados sobre este acuífero, llevados a cabo por CARDIQUE en 2006, se centraron en la evaluación de la vulnerabilidad de dicho sistema acuífero frente a procesos de intrusión salina. La recarga es una de las formas de controlar la intrusión salina y mantener el equilibrio ecológico e hidrológico en acuíferos costeros. A medida que aumenta el nivel de agua dulce en el interior del acuífero, es posible que las concentraciones de sal disminuyan (López Arellano, 2022; Rangel Medina et al., 2002). La recarga natural de los acuíferos se produce gracias a la infiltración de agua desde las áreas húmedas cercanas a través de la infiltración vertical de agua de lluvia (Mieles, 2021). Siendo este último proceso el que provee de mayor recarga al acuífero costero Arroyo grande (Mieles, 2021). La comprensión de los acuíferos costeros implica entender la interacción entre las aguas dulces y saladas, así como el riesgo de contaminación cuando la extracción excede la recarga, alterando el equilibrio entre el agua continental y el agua marina (Paredes et al., 2010). Además, uno de los principales desafíos en el estudio de los acuíferos es la falta de datos completos y actualizados. Esto puede dificultar la comprensión precisa de la dinámica del acuífero, Incluyendo la velocidad de recarga, la extracción de agua y la calidad del agua (Haener, 2013). La estimación de la recarga a menudo se realiza utilizando modelos hidrológicos que intentan simular los procesos de flujo de agua en el acuífero. Sin embargo, estos modelos están sujetos a incertidumbres inherentes debido a la simplificación de las complejidades del sistema y a la falta de datos precisos para calibrarlos y validarlos (Secretaría Distrital de Ambiente & Pontificia Universidad Javeriana., 2017). La gestión de los acuíferos debe ser integral y considerar aspectos hidrológicos, ecológicos, técnicos, sociales y económicos (Martínez & Villalejo, 2018). La falta de coordinación entre los diferentes actores involucrados en la gestión del agua puede 13 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. plantear desafíos para la implementación de políticas efectivas y la conservación sostenible del acuífero. En primer lugar, es evidente que se han realizados pocos estudios exhaustivos y actualizados sobre los métodos de estimación de recarga en el acuífero Arroyo Grande. Muchos de los antecedentes identificados como: PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD INTRINSECA DE LOS ACUÍFEROS A LA CONTAMINACIÓN, (2010). IDENTIFICACION DE LA VULNERABILIDAD DEL ACUIFERO COSTERO DE ARROYO GRANDE ANTE LA INTRUSION SALINA, (2006). LA GESTIÓN INTEGRADA DE LOS RECURSOS HÍDRICOS, (2018). HYDROGEOCHEMISTRY IN THE COASTAL AQUIFER, (2010). CÓMO MEJORAR LA GESTIÓN DE DATOS DEL AGUA, (2013). Se basan en investigaciones realizadas hace varios años, lo que implica que la información recopilada puede estar desactualizada. Esta falta de información actualizada dificulta la comprensión precisa de la recarga y la implementación de estrategias de gestión efectivas. Además, los estudios locales existentes mencionados en el párrafo anterior presentan limitaciones en términos de la metodología utilizada para estimar la recarga. Algunos de ellos se basan principalmente en enfoques teóricos y modelos matemáticos simplificados, lo que puede conducir a una falta de precisión en las estimaciones. Es fundamental contar con métodos de estimación más robustos que tengan en cuenta las características hidrogeológicas específicas del acuífero costero Arroyo Grande, como la variabilidad espacial y temporal de las propiedades del suelo y la geología local. La metodología que se usaron en los estudios antes mencionados fueros métodos basados únicamente en modelos hidrogeológicos, no fueron validados adecuadamente o no consideraron la complejidad del sistema, generando estimaciones poco confiables de la recarga. Asimismo, las estimaciones simplificadas no tomaron en cuenta la variabilidad espacial y temporal, al relacionar la precipitación con la recarga, hubieron resultado en datos poco confiables (Andréassian, 2024; Renau 14 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Pruñonosa, 2013). La falta de datos de campo afecto la confiabilidad de las estimaciones, ya que la ausencia de un análisis detallado llevo a estimaciones poco confiables. Además, la subestimación de componentes de la recarga, como la infiltración de agua de lluvia o la interacción con cuerpos de agua superficiales, genero resultados poco confiables (Custodio, 2017; Renau Pruñonosa, 2013; Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). Por último, la falta de consideración de la heterogeneidad del acuífero y las propiedades hidrogeológicas locales pudo haber afectado la confiabilidad de las estimaciones debido a la variabilidad espacial de los procesos hidrológicos en el acuífero Arroyo Grande (CARDIQUE, 2006; Gordillo Rubiano & Jaramillo Páez, 2013). La complejidad hidrogeológica del acuífero costero Arroyo Grande plantea desafíos significativos en la estimación precisa de la recarga(CARDIQUE, 2006; CONSORCIO POMCAS, 2014). Los métodos tradicionales de estimación pueden no ser suficientes para capturar la heterogeneidad del medio, lo que resulta en estimaciones imprecisas. La falta de consideración de esta variabilidad puede llevar a estimaciones sesgadas de la recarga, lo que subraya la importancia de recopilar datos detallados para evitar inexactitudes en la evaluación de este proceso crucial para la gestión sostenible del acuífero(Martínez & Villalejo, 2018; Smith et al., 2020). La falta de robustez en los métodos para estimar la recarga en el acuífero costero Arroyo Grande, al norte del departamento de Bolívar, se atribuyen a varias razones específicas de esta ubicación las cuales son (JIMÉNEZ CASTILLA, 2017): Complejidad hidrogeológica ya que el acuífero costero Arroyo Grande cuenta con características como la presencia de barreras geológicas, la heterogeneidad del medio y la interacción entre aguas subterráneas y aguas superficiales (Avila Ayala & Mendoza, 2023). Variabilidad climática y estacionalidad en la que se encuentra el acuífero costero Arroyo Grande experimenta variaciones climáticas significativas y estacionalidad en la precipitación (Avila Ayala & Mendoza, 2023; UNESCO, 2022). La disponibilidad y calidad de los datos hidrogeológicos y climáticos específicos del acuífero costero Arroyo Grande pueden ser insuficientes para aplicar métodos de 15 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. estimación de la recarga con precisión (Avila Ayala & Mendoza, 2023; CARDIQUE, 2023). La falta de estudios empíricos y validación de los métodos de estimación de la recarga específicamente en el acuífero costero Arroyo Grande puede socavar su robustez (CARDIQUE, 2023). La falta de información detallada sobre las fuentes de datos utilizadas y la calidad de los mismos es otra limitación identificada en los antecedentes locales. Es importante contar con datos confiables y completos como: La velocidad de recarga, la extracción de agua y la calidad del agua, la ubicación del acuífero y su relación con otros cuerpos de agua, la porosidad y permeabilidad de las rocas que componen el acuífero, la cantidad de agua almacenada en el acuífero y la tasa de recarga, sobre la precipitación, la evapotranspiración, la geometría del acuífero y otras variables relevantes para aplicar los métodos y poder obtener estimaciones de la recarga. La ausencia de esta información puede afectar la fiabilidad de los resultados y limitar la capacidad de generalización de los hallazgos. los antecedentes a nivel local sobre la aplicación de método de estimación de la recarga en el acuífero Arroyo Grande presentan limitaciones importantes que justifican la continuidad de la investigación. La falta de estudios actualizados, la falta de datos detallados y la falta de consideración de aspectos cualitativos son algunos de los aspectos que requieren ser abordados en futuras investigaciones. Superar estas limitaciones permitirá obtener estimaciones más precisas y completas de la recarga, lo que a su vez contribuirá a una gestión más efectiva y sostenible del acuífero Arroyo Grande. 16 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 3. METODOLOGÍA DEL ANALISIS. El análisis sobre los criterios técnico, social y económico en la evaluación de aplicabilidad de métodos de estimación de recarga en el Acuífero Arroyo Grande requirió una revisión detallada de los enfoques utilizados y los datos disponibles, así como una evaluación de los impactos económicos y sociales asociados con la gestión del agua en la región. Se procedió según lo concerniente al tipo de monografía escogida (investigación comparativa); ya que, tal como lo indica su nombre, se llevó a cabo una comparación entre los tres métodos seleccionados, resaltando tres criterios los cuales son: técnicos, económico y social, dándole mayor relevancia a los dos primeros criterios, con el propósito de cumplir con los objetivos establecidos. En la Tabla 4 se presenta las fases de la metodología utilizadas en el estudio. Tabla 4. Metodología del análisis. FASE NOMBRE DESCRIPCIÓN Se recopilaron datos sobre los acuíferos costeros subterráneos en general y sobre el seleccionado (Acuífero costero Arroyo 1 Recopilar datos Grande), incluyendo información sobre la geología, hidrología, clima y topografía. Se utilizaron datos de fuentes confiables. Se analizaron los datos recopilados utilizando los tres métodos de estimación de recarga seleccionados (método de balance hídrico, métodos de trazadores isotópicos, 2 Análisis de datos métodos numéricos). Se compararon los resultados obtenidos y se evaluó la idoneidad de cada método en función de los criterios técnicos, económicos y sociales. 17 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 3.1 Fase 1: Recopilación de datos. En esa etapa de la investigación, se adquirió toda la base teórica proveniente de fuentes externas y confiables. Sobre esta base, se llevó a cabo el análisis necesario para cumplir con los objetivos previamente establecidos. Además, la recopilación de información tenía como propósito obtener datos esenciales que alimentaron el análisis, incluyendo aspectos como costos, geología, hidrología, clima, topografía y otros datos relevantes a los acuíferos costeros, técnicas e impacto social que proporcionan cada uno de los métodos aplicados al acuífero costero Arroyo Grande. Las fuentes que proporcionaron esta información fueron las siguientes: ❖ Bases de datos a las que tiene acceso la Universidad de Cartagena. ❖ Bases de datos de precios, rendimiento y demás características de los materiales, maquinaria y equipos. ❖ Base de datos externas y revistas indexadas por MinCiencias (EBSCO, SCIELO, REDALYC, DIALNET). ❖ Paginas gubernamentales y oficiales. En la recolección de información, se estableció cuál era la información necesaria para llevar a cabo la investigación. Esta información esta expresada en documentos de diversos tipos que abarcaba distintos aspectos. Entre estos documentos se encontraba el POMCAS (CONSORCIO POMCAS, 2014), que delineaba el uso del suelo, la topografía, la hidrografía y las cuencas hidrográficas. Además, se utilizó la Guía técnica para la formulación de los planes de ordenamiento y manejo de cuencas hidrográficas, proporcionada por CARDIQUE (2006) y CARSUCRE (2017), que contenía datos técnicos, económicos y sociales de los acuíferos costeros en general y, específicamente, del Acuífero Costero Arroyo Grande. También se recurrió a catálogos de precios de materiales y otra información que resultó útil más adelante en la investigación. 18 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 3.2 Fase 2: Análisis de datos. Se llevaron a cabo análisis sobre los datos de tres métodos de estimación de la recarga de acuíferos costeros. El propósito era determinar cuál de estos métodos se adecuaba mejor a las características del Acuífero Costero Arroyo Grande, teniendo en cuenta criterios técnicos, económicos y sociales. Los resultados obtenidos de la evaluación de estos criterios serán considerados para la implementación de los métodos de estimación de recarga en acuíferos costeros, específicamente en el caso del Acuífero Costero Arroyo Grande. La decisión de analizar únicamente los criterios técnico, económico y social en esta monografía comparativa se fundamenta en la búsqueda de un enfoque claro y preciso para abordar la complejidad del tema. Los tres criterios mencionados anteriormente fueron identificados como pilares fundamentales que capturaron la esencia del análisis, permitiendo una comparación integral y significativa. Cada uno de los criterios técnico, económico y social fue definido cuidadosamente para orientar la evaluación de la aplicabilidad de prácticas relacionadas con los acuíferos costeros, en este caso, el Acuífero Costero Arroyo Grande. En el análisis técnico, se consideró la eficacia y viabilidad de las soluciones propuestas para gestionar el recurso acuífero, abordando desafíos específicos relacionados con la calidad del agua y la sostenibilidad a largo plazo. El criterio económico se centró en la viabilidad financiera de las opciones, evaluando costos, beneficios y rentabilidad a corto y largo plazo. Por último, el criterio social abordo las dimensiones culturales y comunitarias, analizando el impacto en las poblaciones locales, la equidad en el acceso al agua y la aceptación social. Este enfoque integral permitió una comparación equilibrada y proporciono una base sólida para clasificar las opciones disponibles en función de su aplicabilidad para la gestión sostenible de los acuíferos costeros. 19 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Se interpretaron los resultados del análisis de aplicabilidad de los métodos de estimación de la recarga al acuífero costero Arroyo Grande. En este análisis se evaluaron la idoneidad de los tres criterios en estudio. Los criterios evaluados fueron los técnicos, económicos y sociales. Se analizó la capacidad de cada método para satisfacer estos criterios y se compararon los resultados. Los resultados del análisis de los criterios se tendrán en cuenta para la aplicación de los métodos de estimación de recarga en acuíferos costeros, como el de Arroyo Grande. Además, se dan recomendaciones para investigaciones futuras que podrían incluir el análisis. Se determino el método de trazadores isotópicos como el método más prometedor y viable para estimar la recarga del acuífero costero Arroyo Grande, ya que las características del acuífero antes mencionado se adaptan a la aplicación del método. 20 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 4. METODOS ESTUDIADOS. El libro Estimating Groundwater Recharge del 2010, menciona métodos físicos tanto en la zona saturada como en la zona no saturada para estimar la recarga de acuíferos (Healy & Scanlon, 2010). Para estimar la recarga de acuíferos en la zona no saturada, se pueden utilizar diferentes métodos, como el método de balance hídrico, el método de modelamiento, el método de trazadores, y los métodos físicos en la zona no saturada (CARDIQUE, 2023; Healy & Scanlon, 2010; Valdés Abellán, 2013). Estos métodos pueden ayudar a evaluar la tasa de recarga y su distribución, lo que es importante para una gestión eficiente de los recursos hídricos subterráneos. Estos métodos químicos ambientales se basan en el balance de masa para la estimación de la recarga en áreas semiáridas, donde la recarga es más susceptible a las condiciones superficiales (Healy & Scanlon, 2010; IGME, 2012). La zona no saturada desempeña un papel importante en la recarga de acuíferos, ya que el agua infiltrada a través de esta zona puede llegar a la zona saturada y aumentar el nivel freático. La recarga de acuíferos es un proceso complejo que depende de diversos factores, como la porosidad, la compresibilidad del agua, y la permeabilidad del suelo (Healy & Scanlon, 2010; Valdés Abellán, 2013). En cuanto a la zona saturada, el libro Estimating Groundwater Recharge, (2010) menciona que los métodos más utilizados son aquellos que emplean el cloruro como trazador ambiental en la zona no saturada, representando alrededor del 60% de las técnicas utilizadas. Estos métodos proporcionan estimaciones puntuales de la recarga, y se destaca que la mayoría de las técnicas basadas en datos de la zona no saturada ofrecen estimaciones puntuales (Healy & Scanlon, 2010; Ordoñez Gálvez, 2011). La superficie freática marca el límite entre las zonas saturada y no saturada, y se determina aproximadamente por el nivel que alcanza el agua en el interior de los pozos que penetran ligeramente en la zona de saturación (IGME, 2012; Ordoñez Gálvez, 2011). El agua subterránea almacenada en el subsuelo se encuentra ocupando 21 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. los poros, fisuras y huecos en general de los materiales que allí se localizan, y tarde o temprano retornará a la superficie (Healy & Scanlon, 2010). En el ámbito de la estimación de la recarga de agua en los acuíferos, se han planteado diversos enfoques y teorías por parte de investigadores y científicos. Estas teorías tienen como objetivo explicar los procesos relacionados con la recarga de los acuíferos y ofrecer métodos para su estimación (Vélez et al., 2019). A continuación, se ofrecerán observaciones acerca de algunas de las teorías que actualmente se encuentran en uso: • Métodos del balance hídrico. • Métodos de trazadores isotópicos. • Métodos numéricos. 4.1 Método del balance hídrico. Se emplea comúnmente un método para estimar la recarga de agua en acuíferos. Esta teoría se fundamenta en el principio de conservación de la masa y la energía, teniendo en cuenta los flujos de entrada y salida de agua en el acuífero .(UNESCO, Sokolov, n.d como se citó en LOOR BARREZUETA, 2017). En el contexto de la estimación de la recarga, el enfoque de la Teoría del Balance Hídrico (Figura 6) se basa en calcular la diferencia entre la precipitación que cae en una determinada área y la cantidad de agua que se pierde por evapotranspiración y otros procesos de salida (Freeze & Cherry 1979; Tinajero 1982 citados en Cruz Falcón et al., 2013). La recarga se define como la parte de la precipitación que no se evapora ni se transpira, y que se infiltra en el acuífero para reponer el agua subterránea (Davis & Wiest 1971 como se citó en Cruz Falcón et al., 2013). Para utilizar la Teoría del Balance Hídrico, es imprescindible disponer de datos estimados sobre la precipitación, la evapotranspiración y otros parámetros relevantes. Según IDEAM (2019) se emplean estaciones meteorológicas y otros dispositivos de 22 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. medición para obtener información climática, como la cantidad y la distribución de la lluvia en el área de investigación. Figura 6: Diagrama de balance hídrico. Fuente: (Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019) Sin embargo, es importante reconocer que la aplicación de la Teoría del Balance Hídrico puede presentar ciertas limitaciones. Para Ordoñez Gálvez (2011), Estas limitaciones pueden incluir lo que se describe en la Tabla 5. 23 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Tabla 5. Limitaciones de balance hídrico. ASPECTO DESCRIPCIÓN según de Carvalho Alves et al., (2013) la precisión de los datos de precipitación y evapotranspiración puede variar según la calidad y la ubicación de las estaciones Precisión de los datos meteorológicas. Además, La distribución de la lluvia en el espacio puede ser desigual, lo que puede dificultar la estimación precisa de la recarga en áreas extensas. La recarga puede variar a lo largo del tiempo debido a cambios estacionales, eventos extremos de precipitación o cambios en las condiciones climáticas. La Variabilidad temporal Teoría del Balance Hídrico asume una relación constante entre la precipitación y la recarga, lo cual puede no ser válido en todas las situaciones (Heredia J. & Murillo J., 2002). Aparte de la precipitación y la evapotranspiración, Existen otros fenómenos como el escurrimiento superficial, la infiltración directa desde Influencia de otros procesos ríos o lagos, y la interacción con aguas subterráneas adyacentes que pueden afectar la recarga de los acuíferos (Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). 24 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. El método del balance hídrico se utiliza para estimar la recarga de un acuífero costero, y conlleva costos asociados que abarcan diferentes aspectos. Estos costos incluyen la adquisición y mantenimiento de equipos necesarios como perforadoras, bombas sumergibles, medidores de nivel de agua, medidores de calidad del agua, cables eléctricos, tubos pvc, para la medición de variables hidrológicas, como precipitación, evapotranspiración y escorrentía. los costos de análisis y modelado son esenciales para procesar y evaluar los datos recolectados. Esto implica el uso de software especializado y la contratación de expertos en hidrología y análisis de datos, quienes realizan los cálculos y estimaciones necesarios para determinar la recarga del acuífero (Cruz Falcón, Ramírez-Hernández, et al., 2013; Ocampo & Vélez, 2013a; Pino et al., 2020a). Estos análisis y modelados proporcionan una estimación precisa y confiable de la recarga, lo cual es esencial para una gestión adecuada de los recursos hídricos subterráneos. Además, es importante tener en cuenta los costos de mantenimiento y monitoreo a largo plazo del acuífero costero. Esto implica llevar a cabo mediciones y análisis periódicos para actualizar los datos y ajustar los modelos utilizados en el balance hídrico. También se deben considerar los costos asociados con la implementación de medidas de conservación y gestión del agua, con el objetivo de mantener un equilibrio sostenible entre la extracción y la recarga del acuífero. Estos costos son necesarios para garantizar una gestión efectiva y proteger la disponibilidad de agua subterránea a largo plazo (Cruz Falcón, Ramírez-Hernández, et al., 2013; Ocampo & Vélez, 2013a; Pino et al., 2020a). A pesar de estas limitaciones, el del Balance Hídrico sigue siendo una herramienta importante en la estimación de la recarga en acuíferos, especialmente en áreas donde se dispone de datos climáticos adecuados. Sin embargo, es recomendable complementarla con otros enfoques y técnicas para obtener estimaciones más precisas y confiables de la recarga en el acuífero Arroyo Grande, al norte del departamento de Bolívar. 25 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 4.2 Método de trazadores isotópicos. Los trazadores isotópicos como se muestra en la Figura 7 es una herramienta utilizada en la hidrogeología para estudiar y comprender los procesos de recarga en acuíferos. Esta teoría se basa en la utilización de isótopos estables, como el oxígeno-18 (δ18O) y el deuterio (δD), presentes en las moléculas de agua, para rastrear el origen y el movimiento del agua en el ciclo hidrológico (Dickinson et al., 2006 como se citó en Valenzuela et al., 2013). Según el IAEA, los trazadores isotópicos deben ser móviles, solubles y no deben experimentar grandes retardos producidos por la retención en el sólido o en la matriz del acuífero (Mook, 2002). Figura 7: Trazadores isotópicos. Fuente: (PLATA BEDMAR & ARAGUAS ARAGUAS, 2000; Autor 2024) En cuanto a los criterios técnico, social y económico para la aplicación de los trazadores isotópicos en la estimación de la recarga de un acuífero costero, se debe considerar lo siguiente aspectos: 26 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. La elección del trazador isotópico debe basarse en la hidrogeología del acuífero y en las características del agua subterránea. Además, se debe tener en cuenta la precisión y exactitud de las mediciones isotópicas (Peralta Vital et al., 2015). Los isótopos estables son variantes de un elemento que tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones en su núcleo. Estos isótopos se encuentran en proporciones diferentes en función de diversos factores, como la evaporación, la precipitación y los procesos de recarga. Al analizar las proporciones de isótopos en el agua subterránea, se puede obtener información valiosa sobre su origen y los procesos de mezcla y recarga que ha experimentado (Valenzuela et al., 2013). Según Valenzuela et al., (2013) la teoría de trazadores isotópicos se basa en varios principios fundamentales como se describe en la Tabla 6. Tabla 6. Principios fundamentales trazadores isotópicos. PRINCIPIOS DESCRIPCIÓN Durante los procesos de evaporación y condensación, los isótopos más pesados tienden a concentrarse en la fase líquida, mientras que Fraccionamiento isotópico los más ligeros tienden a evaporarse (Custodio y Llamas, 1983 como se citó en Herrera Lameli, 2001). La proporción de isótopos en el agua, representada por los valores δ18O y δD, puede utilizarse como una "huella isotópica" Con el fin Huella isotópica de reconocer distintas fuentes de agua y discernir entre aguas superficiales y subterráneas (Dickinson et al., 2006 como se citó en Valenzuela et al., 2013). El análisis de las proporciones de isótopos en diferentes puntos de un acuífero, es posible Mezcla y recarga identificar las áreas de recarga y los procesos de mezcla de aguas (Quiroz & Martínez, 2021). 27 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. La utilización de trazadores isotópicos permite obtener información valiosa sobre la recarga en acuíferos y su interacción con otros componentes del sistema hidrológico (Ortega & Gil, 2019). Sin embargo, es importante considerar ciertas limitaciones de esta teoría. Estas limitaciones pueden incluir la variabilidad espacial y temporal de las proporciones de isótopos, la necesidad de calibración de las huellas isotópicas y la influencia de otros factores, como la evaporación en la superficie del suelo, en las proporciones de isótopos (Valenzuela et al., 2013). Para estimar la recarga de un acuífero subterráneo costero utilizando trazadores isotópicos estables, se pueden emplear varias técnicas (Tabla 7) y ecuaciones (Tabla 8) dependiendo de la complejidad del sistema hidrogeológico y de los procesos involucrados. La recarga de un acuífero costero subterráneo como lo es Arroyo Grande puede ser difícil de medir directamente, pero los trazadores isotópicos estables pueden proporcionar información valiosa sobre los procesos de recarga y las fuentes de agua (IMTA, 2023; ROSALES RAMÍREZ, 2012). Tabla 7: Técnicas para estimar la recarga de un acuífero subterráneo costero mediante trazadores isotópicos. Técnicas Descripción Referencia Se analizan los isótopos estables (Custodio, 2017; Análisis de isótopos presentes en las muestras de agua Fortaleché Rodríguez, estables subterránea, como el oxígeno-18 (18O) y 2022; IMTA, 2023) el deuterio (2H). Se comparan los valores de isótopos estables encontrados en el agua Comparación con fuentes subterránea con los de las posibles (Ossa et al., 2021) de agua fuentes de recarga, como la precipitación y el agua superficial. Se utiliza un modelo hidrogeológico para integrar la información de los isótopos Modelado hidrogeológico (Barbieri, 2019) estables con otros datos hidrológicos y geológicos disponibles. 28 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Tabla 8: Ecuaciones hidroisotópicas. Nombre de la Descripción Ecuación referencia ecuación Esta ecuación describe el fraccionamiento isotópico que ocurre durante los procesos de enriquecimiento isotópico (α) depende de la temperatura del agua y otros factores, mientras • Rt es la relación isotópica que la fracción de evaporación (η) en el tiempo t (agua (Fortaleché es la fracción de agua que ha sido subterránea). Rodríguez, 2022; Ecuación de evaporada. La ecuación de Valdivielso et al., Rayleigh • R0 es la relación isotópica Rayleigh nos permite estimar 2021; VILLEGAS- inicial (agua de lluvia). cómo los valores de isótopos YEPES, 2013) • α es el factor de estables (como 18O y 2H) pueden enriquecimiento isotópico. cambiar durante la evaporación, lo • η es la fracción de que puede ser útil para evaporación. comprender los procesos de recarga y el ciclo del agua en un sistema hidrológico. Estas ecuaciones describen el flujo de agua subterránea en el • Q es la tasa de flujo de acuífero y pueden ser utilizadas Ecuaciones de agua (recarga). junto con los datos isotópicos para (Custodio, 2017; flujo de agua • K es la conductividad VILLEGAS-YEPES, estimar la recarga. Un ejemplo subterránea hidráulica del acuífero. 2013) común es la ecuación de Darcy • A es el área de la sección para el flujo de agua subterránea transversal del flujo. en medios porosos • dh/dl es el gradiente hidráulico. 29 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Después de haber analizado las tablas anteriores se pude decir que la técnica que se utilizo es la de análisis de isotopos estables donde se aplica la ecuación de fraccionamiento isotópico o ecuación de Rayleigh. El fraccionamiento isotópico se refiere al proceso mediante el cual los diferentes isótopos de un elemento se distribuyen de manera desigual durante ciertos procesos físicos o químicos (Custodio, 2017; Fortaleché Rodríguez, 2022). En el contexto de la inyección de trazadores isotópicos estables en un acuífero, el fraccionamiento isotópico puede jugar un papel importante en la interpretación de los resultados y en la estimación de la recarga del acuífero (Fortaleché Rodríguez, 2022). La inyección de trazadores isotópicos estables mediante el fraccionamiento isotópico implica el uso de isotopos estables de elementos como el oxígeno-18 (18O) y el deuterio (2H) en el agua. Estos trazadores isotópicos pueden ser inyectados en el acuífero en forma de agua marcada con un alto contenido de estos isótopos (Fortaleché Rodríguez, 2022; Torres-Rivera et al., 2019). Una vez inyectados, estos trazadores isotópicos seguirán el flujo del agua subterránea dentro del acuífero. Durante su transporte, el fraccionamiento isotópico puede ocurrir debido a procesos como la evaporación, la difusión, la adsorción, entre otros. Estos procesos pueden afectar la distribución de los isótopos en el agua y pueden proporcionar información valiosa sobre la dinámica del agua subterránea y los procesos de recarga (Fortaleché Rodríguez, 2022; Quiroz & Martínez, 2021; Torres- Rivera et al., 2019). Por ejemplo, si se observa un cambio en los valores de los isótopos estables a medida que el trazador se mueve a través del acuífero, esto puede indicar procesos como la evaporación o la mezcla con aguas de diferentes fuentes (Quiroz & Martínez, 2021). Al analizar estos cambios isotópicos en combinación con datos hidrológicos y modelos hidrogeológicos, se puede estimar la recarga del acuífero y comprender mejor los procesos que afectan la calidad y la cantidad del agua subterránea (Quiroz & Martínez, 2021; Valenzuela et al., 2013). 30 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. La aplicación de los trazadores isotópicos deben ser rentables y sostenible a largo plazo. Se deben considerar los costos asociados con la recolección y análisis de muestras isotópicas (Peralta Vital et al., 2015). Según Eurofins Enviroment Testing Spain, (2022) desde el punto de vista económico, la recolección de muestras de agua y los análisis de laboratorio pueden variar dependiendo de la complejidad del análisis y la cantidad de muestras que se recolecte. Además de los costos de las muestras, también hay gastos en equipo de muestreo, reactivos químicos y análisis especializados (SIVICAP, 2011). Las inversiones en capacitación y desarrollo de habilidades para el personal encargado de los análisis isotópicos son importantes para garantizar la precisión y calidad del análisis (Cornare, 2014). Proporcionan información vital sobre las fuentes de recarga y la influencia de las aguas superficiales y marinas, lo que facilita una asignación más precisa de los recursos y una planificación adecuada del uso del agua, especialmente en áreas con escasez de agua dulce (IAEA, 2013; Molerio León, 2007). Esto optimiza las estrategias de extracción y minimiza los costos asociados con la extracción y desalinización del agua, especialmente en zonas costeras donde la desalinización puede ser necesaria pero costosa (IAEA, 2013; Molerio León, 2007). La aplicación de los trazadores isotópicos debe ser compatible con las necesidades y expectativas de las comunidades locales. Es importante involucrar a las comunidades locales en el proceso de investigación y gestión del agua subterránea (Peralta Vital et al., 2015). Desde una perspectiva social, los métodos trazadores isotópicos son fundamentales para asegurar un suministro equitativo y seguro de agua potable en las comunidades costeras. La comunicación efectiva y accesible de los resultados isotópicos a la comunidad local y a las partes interesadas es esencial para construir transparencia y confianza en el proceso de muestreo y análisis isotópicos, y va más allá de la simple transmisión de datos (Iglesias Pérez & Jiménez Guethón, 2017; UNESCO, 2015). 31 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Implica la participación activa de la comunidad y las partes interesadas en todas las etapas del proceso. Al involucrar a la comunidad local, se les brinda la oportunidad de compartir sus conocimientos y perspectivas únicas sobre el acuífero y su gestión, enriqueciendo nuestra comprensión de los sistemas hídricos y facilitando decisiones informadas sobre la conservación y el manejo del agua subterránea. Asimismo, la participación de las partes interesadas otorga un sentido de responsabilidad compartida y pertenencia, fortaleciendo la confianza y promoviendo un enfoque colectivo que involucra a científicos, gestores del agua, autoridades locales y la comunidad en general (Iglesias Pérez & Jiménez Guethón, 2017; UNESCO, 2015). En general, la teoría de trazadores isotópicos proporciona una herramienta poderosa para comprender los procesos de recarga en acuíferos y mejorar las estimaciones de la contribución de diferentes fuentes de agua. Su aplicación en el acuífero Arroyo Grande, al norte del departamento de Bolívar, podría ayudar a determinar la procedencia del agua subterránea. 4.3 Métodos numéricos. Los estudios sobre modelos numéricos para acuíferos subterráneos se han fortalecido en la década de 1980, con el objetivo de comprender mejor las dinámicas complejas de estos sistemas hidrológicos subterráneos (Ramos Arzola, 2012; Pérez, A, 2013). Los métodos numéricos son herramientas valiosas para el estudio y gestión de acuíferos subterráneos costeros, especialmente en la estimación de la recarga de acuíferos (Dillon et al., 2020; Pérez, 2013; Ramos Arzola, 2012). Estos métodos son precisos y eficaces, como se demuestra en el libro Managed Aquifer Recharge for Water Resilience (Dillon et al., 2020, 2021). Además de analizar la intrusión salina y evaluar el impacto de la recarga artificial, los métodos numéricos pueden ayudar a predecir el comportamiento del acuífero y optimizar el uso del agua subterránea. Por lo tanto, desempeñan un papel esencial en la gestión sostenible de los acuíferos subterráneos costeros, proporcionando herramientas para analizar, estimar y diseñar estrategias efectivas de manejo de los recursos hídricos subterráneos en entornos costeros (Dillon et al., 2021; Meconi, 2020; Pérez, 2013). 32 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Esta teoría se refiere al uso de herramientas de simulación computacional para representar y estudiar los procesos hidrológicos en acuíferos. Estos modelos utilizan ecuaciones matemáticas y algoritmos para describir el flujo de agua subterránea y otros fenómenos relacionados, como la recarga (Autoridad Nacional Del Agua, 2017). La utilización de modelos numéricos en estudios de fluidos subterráneos demanda un considerable tiempo y requiere de amplias gamas de habilidades y conocimientos. (Scanlon et al. 2002 como se citó en Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). Los modelos numéricos son una herramienta crucial para la gestión sostenible de los recursos hídricos subterráneos, permitiendo la predicción y la simulación de los sistemas acuíferos (Castillo, 2022). Los modelos pueden ser de diferentes tipos como se muestran en la Tabla 9, dependiendo de las características específicas del sistema subterráneo: Tabla 9. Tipos de modelos numéricos. TIPO DE MODELO DESCRIPCIÓN REFERENCIA Utilizan las leyes físicas para simular el Modelos físicos de comportamiento hidrodinámico del sistema Ramos Arzola, (2012). acuíferos subterráneo. Los sistemas acuíferos se clasifican según el tipo de fluido y su estado. Resultan útiles en sistemas subsuperficiales que Modelos basados en involucran fluidos viscosos entre placas paralelas Ramos Arzola, (2012) técnicas analógicas o sistemas de membranas. Utilizan técnicas estadísticas y cartográficas Modelos geoespaciales para construir modelos numéricos Castillo, (2022). geoestadísticos de los sistemas subterráneos. Para la aplicación de estos modelos, se puede seguir un proceso estructurado que incluye la siguiente serie de pasos que se muestra en la Tabla 10. 33 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Tabla 10. Paso a paso de aplicación de los modelos. PASO DESCRIPCIÓN Identificación de las características del sistema subterráneo: Es esencial conocer el tipo de fluido, su 1 estado, las placas y las características geológicas del subsuelo para seleccionar el modelo más adecuado (Ramos Arzola, 2012).. Construcción del modelo numérico: Se utilizan técnicas estadísticas y cartográficas geoespaciales para construir el modelo. Los datos recopilados 2 pueden incluir la topografía del subsuelo, la ubicación de las aguas subterráneas y las condiciones físicas y químicas del subsuelo (Castillo, 2022). Evaluación y ajuste del modelo: Una vez construido, el modelo debe ser evaluado y ajustado 3 para asegurarse de que reproduce el comportamiento del sistema subterráneo de manera fiel (Murillo Urrutia et al., 2018). Podemos conceptualizar el proceso de modelación como la interacción entre los componentes fundamentales que se ilustran en la Figura 8 (Refsgaard y Henriksen, 2004 como se citó en Murillo Urrutia et al., 2018). 34 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Figura 8. Elementos que componen la terminología adoptada de modelación. Fuente: (Adaptado de Refsgaard y Henriksen, 2004 como se citó en Murillo Urrutia et al., 2018) La teoría de modelos numéricos se basa en los siguientes principios: • Representación del acuífero: Los modelos numéricos dividen el acuífero en una malla tridimensional de celdas o elementos, donde cada celda representa una porción del acuífero. Estas celdas pueden variar en tamaño y forma, dependiendo de la complejidad y la resolución deseada en la representación del acuífero (Vélez et al., 2019). • Ecuaciones de flujo: Los modelos numéricos utilizan las ecuaciones de flujo de agua subterránea, como la ecuación de Darcy, para describir el movimiento del agua dentro del acuífero. Estas ecuaciones consideran factores como la permeabilidad del subsuelo, el gradiente hidráulico y las propiedades de almacenamiento del acuífero (Mook, 2002). • Parámetros hidrogeológicos: Los modelos numéricos requieren datos sobre las propiedades hidrogeológicas del acuífero, como la conductividad hidráulica, la porosidad y la transmisividad. Estos parámetros se obtienen a través de estudios de campo, pruebas de bombeo y análisis de muestras de agua subterránea (Betancur & Palacio, 2009). 35 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. • Condiciones de contorno: Los modelos numéricos también consideran las condiciones de contorno, que incluyen los límites del acuífero, las condiciones de frontera y las fuentes y sumideros de agua. Estas condiciones son necesarias para simular el flujo de agua en el acuífero y estimar la recarga (Betancur & Palacio, 2009). Por último, es importante recordar que la elección del modelo numérico más adecuado y su correcta implementación son claves para la predicción y la simulación de los sistemas acuíferos subterráneos (Castillo, 2022). La elección debe estar basada en las características específicas del sistema subterráneo y la precisión de los datos disponibles para su construcción (Castillo, 2022). No obstante, es crucial tener presente que los modelos numéricos se ven afectados por ciertas limitaciones y suposiciones simplificadoras (Betancur & Palacio, 2009)La exactitud y confiabilidad de los resultados están estrechamente vinculadas a la calidad y representatividad de los datos utilizados como entrada, así como a la correcta calibración y validación del modelo. Además, es necesario tener en cuenta la incertidumbre asociada a los parámetros y condiciones del acuífero para obtener estimaciones más precisas (Betancur & Palacio, 2009). Estimar la recarga de un acuífero costero mediante métodos numéricos implica considerar diversos costos. En primer lugar, se deben contemplar los gastos relacionados con la recolección y análisis de datos geológicos e hidrogeológicos. Esto implica realizar estudios de campo como lo son los estudios de la calidad del agua, estudios geológicos, estudios de bombeos, estudios hidrogeológicos, estudios de infiltración y estudios de interferencia, tomar muestras y realizar pruebas de laboratorio, lo cual requiere personal especializado y equipos adecuados, generando costos considerables (Manghi et al., 2009; Varni, 2013). El uso de métodos numéricos para estimar la recarga implica el empleo de software y recursos computacionales específicos. Es necesario adquirir licencias de software especializado y contar con suficiente capacidad de procesamiento para desarrollar y 36 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. ejecutar los modelos numéricos de manera eficiente. Los costos asociados a estos recursos varían según la complejidad de los modelos y las necesidades de procesamiento requeridas (Varni, 2013; Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). Es importante considerar el mantenimiento y la actualización del modelo a medida que se obtienen nuevos datos o se producen cambios en las condiciones del acuífero. Esto implica invertir en recursos humanos y tecnológicos para llevar a cabo las actualizaciones necesarias, garantizando así la precisión y relevancia del modelo en la estimación de la recarga del acuífero costero (Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). La estimación de la recarga de un acuífero costero mediante métodos numéricos requiere la participación activa de las partes interesadas, establecer una comunicación efectiva y una divulgación clara de los resultados y metodologías utilizadas. Esta colaboración es fundamental para enriquecer el desarrollo y la aplicación de los modelos numéricos, ya que aporta conocimientos locales y perspectivas diversas (Rodriguez-Levy et al., 2023; Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). Esto promueve la confianza y permite a la comunidad comprender el proceso y los resultados obtenidos, fomentando el intercambio de ideas y un debate informado para una mejor toma de decisiones en relación con el manejo del acuífero costero (Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). Durante la estimación de la recarga, es necesario considerar, evaluar y abordar las implicaciones económicas y ambientales de las decisiones tomadas en relación con el uso y gestión del acuífero. Garantizar la equidad en la distribución del agua subterránea es crucial para asegurar que todas las partes interesadas tengan acceso equitativo al recurso (HERRERA FRANCO, 2015; Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). 37 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. El método de modelos numéricos ofrece una herramienta valiosa para la estimación de la recarga en acuíferos, incluido el acuífero Arroyo Grande. Los modelos numéricos, como los modelos físicos de acuíferos, los modelos basados en técnicas analógicas y los modelos geoestadísticos, son herramientas que pueden proporcionar información detallada sobre los procesos hidrológicos. Además, estos modelos pueden ser de gran ayuda en la toma de decisiones relacionadas con la gestión y la protección de los recursos hídricos subterráneos. Porque tienen la capacidad para simular procesos hidrológicos, analizar diferentes escenarios, optimizar la gestión, evaluar la vulnerabilidad, y comunicar y gestionar el riesgo. Estas capacidades son fundamentales para comprender la dinámica de los acuíferos y garantizar la sostenibilidad del suministro de agua subterránea. Estos métodos mencionados son solo una pequeña muestra de las muchas existentes en el ámbito de la estimación de recarga de acuíferos. Cada una de estas teorías tiene sus propias ventajas y desventajas, y su efectividad puede variar según las características particulares del acuífero que se esté investigando (Lerner et al. 1990 como se citó en Andreo et al., 2004). Es fundamental tener en cuenta varios enfoques y combinar diferentes teorías con el fin de obtener estimaciones de recarga más precisas y confiables. Además, el progreso en la investigación y la tecnología sigue permitiendo el desarrollo de nuevas teorías y enfoques que amplían nuestro conocimiento y mejoran nuestra capacidad para estimar la recarga en acuíferos (Andreo et al., 2004; Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). La mayoría de los países de la región no han asignado los recursos suficientes para la adecuada ejecución de la ley en caso de contaminación, sobreexplotación y obtención de información del acuífero. Si bien los preceptos jurídicos son de extrema relevancia, resulta esencial una regulación, seguimiento, y contar con incentivos bien alineados en la región, no sólo para garantizar una mejor apreciación del papel y el valor del agua, sino también para prevenir su sobreexplotación y contaminación (UNESCO, 2021). 38 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. La importancia de los acuíferos para los ecosistemas, el desarrollo social y las actividades económicas de la región no hará más que aumentar en un futuro próximo debido al cambio climático y sus repercusiones en el ciclo del agua (UNESCO, 2021, 2022). Aunque los recursos hídricos subterráneos de la región siguen siendo relativamente abundantes, es urgente mejorar la gestión de la recarga y la gobernanza para garantizar su uso sostenible (IDEAM, 2023b; UNESCO, 2022). Por lo tanto, se espera que la investigación, el trabajo de campo y el seguimiento cubran las lagunas de conocimiento existentes y proporcionen una base más sólida para una toma de decisiones informada y coordinada (UNESCO, 2022). 39 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 5. ANÁLISIS CRÍTICO DEL ESTADO DEL ARTE A NIVEL NACIONAL E INTERNACIONAL Y SUS LIMITACIONES. Al realizar un análisis crítico del estado del arte sobre las metodologías aplicadas como se muestra en el punto anterior a la estimación de la recarga a nivel nacional e internacional, se identifican diversas limitaciones que justifican la necesidad de continuar la investigación en el acuífero Arroyo Grande. 5.1 NIVEL NACIONAL. A nivel nacional, se observa que existen investigaciones dispersas y limitadas sobre la aplicabilidad de los métodos a la estimación de la recarga en acuíferos similares al acuífero costero Arroyo Grande. Muchos de los estudios se centran en acuíferos de otras regiones geográficas o presentan enfoques y condiciones hidrogeológicas distintas, lo que dificulta su aplicación directa en el acuífero en cuestión. Según el CONSORCIO POMCAS de (2014) las características geológicas e hidrogeológicas del acuífero costero Arroyo Grande son las descrita en la Tabla 1, tomando en cuentas estas características, se pueden presentar investigaciones realizadas dentro y fuera de Colombia. Según Iguaran Hernandez, (2022) en el acuífero de Santa Marta se aplicó un MODELO DE RECARGA POTENCIAL DEL SISTEMA ACUIFERO por medio de la Metodología de Schosinsky de (2006) la cual consiste una evaluación del equilibrio de agua en los suelos, considerando diferentes factores tales como la cantidad de lluvia, la evaporación y transpiración, la humedad disponible, la composición del suelo, la inclinación del terreno, la presencia de vegetación, el flujo de agua superficial, entre otros aspectos lo cual les permitió identificar la zonas de recargas naturales y estimar la recarga de agua utilizando el enfoque de balances hídricos en suelos, como se muestra en la Figura 9. 40 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Figura 9. Balance hidrológico de un acuífero subterráneo costero. Fuente:(Schulz & García, 2018; Autor, 2024) En Morroa, Sucre según (Dominguez Antonio., 2018) se realizó el estudio INFILTRACIÓN POTENCIAL SOBRE LA CUENCA ARROYO GRANDE DE LA SABANA Y SU APORTE A LA RECARGA DEL ACUIFERO MORROA, SUCRE, COLOMBIA (Dominguez Antonio., 2018). en este caso, se utilizó una de las técnicas disponibles para estimar la recarga, la cual no proporciona una medida exacta, sino que estima la recarga potencial, que representa el agua que se filtra pero que puede o no llegar al nivel freático. Los métodos se clasifican como de Medida Directa y Empíricos (Dominguez Antonio., 2018). Dentro de los métodos de Medida Directa se incluyen enfoques como el Balance de Agua, las Técnicas de Darcy y la Técnica de Trazadores (IDEAM, 2013b). Cada uno de ellos presenta ventajas y limitaciones en su aplicación, por lo tanto, se sugiere emplear al menos dos o más técnicas en una zona específica para poder realizar una comparación de los resultados obtenidos. El método de trazadores (Balance del ion Cloruro), Se utiliza para estimar el reabastecimiento y se basa en el uso de sustancias 41 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. visibles o analíticamente detectables presentes en el agua (M. V. Vélez & Vásquez, 2004 como se cita en Dominguez Perez, 2018). Con este método es posible identificar los flujos preferenciales en el sistema (Hendrickx y Walter, 1997 como se citó en Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019), el propósito es identificar los procesos que causan el flujo, determinar las fuentes de sustancias disueltas y los sistemas contaminantes, además de determinar las fuentes de recarga, entre otros aspectos relevantes (Kendall y Caldwell, 1998 como se citó en Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). El método se fundamenta en el principio de conservación de masa del trazador, asumiendo que tanto el agua como el trazador se mueven a la misma velocidad (Vélez Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019). La aplicación del método consiste en la inyección de un trazador y su seguimiento en un área específica (M. V. Vélez & Vásquez, 2004 como se cita en Dominguez Perez, 2018). Según CARSUCRE, (2017) Para estimar la disponibilidad de agua en esta región del Acuífero Morroa, se calcularon la elasticidad y el almacenamiento a nivel de acuífero, considerando los niveles del acuífero de Morroa que se ilustran en la Figura 10 y las características de estos niveles antes mencionados que se muestra en la Tabla 11. Los niveles de agua en el acuífero y su inclinación se mantienen constantes y continuos. Los análisis de isótopos, infiltración, permeabilidad y balance hídrico revelan una recarga mínima (de 7 a 34 mm por año). Por lo tanto, se determinó que la recarga es prácticamente nula. Se utilizaron varios métodos para estimar la recarga como lo son los isotopos y balances hídricos. 42 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Tabla 11. Características hidrogeológicas de los niveles del acuífero Morroa. Espesor Conductividad capas Nivel Litología Permeabilidad Hidráulica permeables (m/día) (m) Areniscas líticas de grano fino hasta grueso de color gris claro y A 30-226 Primaria Alta 2,8 pardo, con lentes conglomeráticos y algunas capas y lentes de arcillas. Areniscas muy friables de grano fino a medio de color amarillo a Primaria ocre, con lentes y capas de gravas B 38-164 moderada a 0,5 sueltas hacia el techo y delgadas alta capas de arcilla finamente estratificadas Líticas finas de color gris, areniscas líticas medias ferruginosas, lentes y capas de C 40-60 Primaria Alta gravas de color gris, amarillento areniscas arcillosas muy friables y algunos lentes de arcillolitas Primaria baja a 40-50 para el Areniscas líticas medias de color moderada D amarillo grisáceo algo D (nivel D) y consolidadas, areniscas finas y E arcillosas, algunos lentes 40-50 para el conglomeráticos y lentes arcillosos moderada a E alta (nivel E) Fuente: (CARSUCRE., 2017) 43 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Figura 10. Niveles acuíferos de Morroa. Fuente: (CARSUCRE., 2017) 5.2 NIVEL INTERNACIONAL. A nivel internacional, aunque se encuentra una mayor cantidad de investigaciones, también se presentan limitaciones. Gran parte de los estudios internacionales se enfocan en acuíferos de áreas geográficas distintas y con condiciones hidrogeológicas diferentes a las del Arroyo Grande. Esto implica que los métodos y enfoques utilizados en estos estudios pueden no ser directamente aplicables al acuífero costero Arroyo Grande. Es necesario clasificar, reportar y validar estos métodos en el contexto específico del acuífero costero Arroyo Grande para asegurar su fiabilidad. Según Cruz Falcón et al., (2013), es fundamental abordar la gestión sostenible del agua subterránea en áreas como La Paz, donde la demanda de agua potable está creciendo y el acuífero está enfrentando problemas de sobreexplotación y salinización. Para garantizar un suministro de agua potable adecuado para el 44 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. desarrollo de la ciudad, es necesario comprender el equilibrio hidrológico del acuífero y establecer normativas adecuadas para la extracción de agua subterránea. La recarga del acuífero en La Paz proviene principalmente de la precipitación en áreas de gran altitud al este y sur, y se realiza mayormente a través del flujo subterráneo en el valle donde se encuentra ubicado el acuífero. En el estudio ESTIMACIÓN DEL BALANCE HIDROLÓGICO, que se realizó en una zona de extracción de acuífero con una extensión de 200 km2, Se estimaron tanto la recarga horizontal como vertical de agua dulce, y también se evaluó la intrusión de agua salada. Los resultados obtenidos mostraron una recarga total de 22.98 millones de metros cúbicos por año, con una intrusión total de 1.73 millones de metros cúbicos por año (Cruz Falcón, Ramírez Hernández, et al., 2013). Según Cruz Falcón, Ramírez-Hernández, et al., (2013) Se aplicaron los métodos de flujo subterráneo y la Ley de Darcy para estimar la recarga del acuífero utilizando información de nivel piezométrico en la zona de extracción del acuífero. Con el fin de analizar los efectos hidrológicos potenciales derivados de las modificaciones en la vegetación en un acuífero poco profundo de tipo arenoso ubicado en la región subtropical de Australia, se llevaron a cabo una estimación de la entrada y salida de agua subterránea a través de la evapotranspiración (ETg), se calcularon rendimientos específicos que dependen de la profundidad con el fin de realizar dichas estimaciones, considerando tres tipos de cobertura vegetal; Durante un período se realizaron estimaciones Aplicando el Método de Fluctuación de Nivel de Frecuencia con el enfoque del Método White para recopilar información sobre la recarga y la evapotranspiración (ETg). (Fan et al., 2014). El método del balance de masa de cloruro (CMB) es ampliamente utilizado como una técnica para estimar la recarga, ya que solamente se necesita analizar la concentración de cloruro en la precipitación y en el agua subterránea (Barrera-de-Calderón et al., 2022; Cabrera et al., 2015; Scanlon et al., 2006 como se cita en Sadeak et al., 2023). 45 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Con base al estudio de Sadeak et al., (2023) realizado en Bangladesh A medida que se avanza en este proceso, la disolución del cloruro presente en la formación geológica conduce a un aumento en la concentración de iones de cloruro. El área de investigación se distingue por la presencia de formaciones de roca sedimentaria, Debido a que las propiedades hidrogeológicas del acuífero indican que el método de balance de masa de cloruro (CMB) es adecuado para estimar el almacenamiento de agua subterránea. El balance de masas de cloruro se utiliza para determinar la cantidad de agua que se infiltra en el acuífero y la cantidad de agua que se extrae del acuífero (M. del C. Cabrera et al., 2013). Al medir la concentración de cloruro en el agua, se puede estimar la cantidad de agua dulce que se ha infiltrado en el acuífero y la cantidad de agua salada que se ha extraído del acuífero. Esto es importante para comprender la dinámica del acuífero y para garantizar la sostenibilidad del suministro de agua subterránea (M. del C. Cabrera et al., 2013; Espinosa-Martínez et al., 2015). Además, se identifica una falta de consenso en cuanto a los métodos de estimación de la recarga utilizados a nivel nacional e internacional (QUIROZ LONDOÑO et al., 2012). Existen diversas técnicas y enfoques, cada uno con sus ventajas y limitaciones. Sin embargo, la falta de comparabilidad entre los métodos dificulta la elección del enfoque más adecuado para el Arroyo Grande. Es fundamental realizar una evaluación crítica de los diferentes métodos y considerar sus aplicaciones específicas, teniendo en cuenta las características hidrogeológicas y los datos disponibles en el acuífero en cuestión. Otra limitación importante es la falta de datos y la calidad de los mismos. La estimación precisa de la recarga requiere información detallada sobre la precipitación, la evapotranspiración, las propiedades del suelo y la geología local, entre otros factores. Sin embargo, en muchos casos, la disponibilidad de estos datos es limitada o su calidad es variable. La falta de datos confiables puede afectar la precisión y confiabilidad de las estimaciones de recarga, lo que resalta la necesidad de mejorar los sistemas de monitoreo y recopilación de datos a nivel nacional e internacional. 46 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. El estado del arte a nivel nacional e internacional sobre la comprensión de la dinámica del acuífero, la identificación y estimación de las fuentes de recarga son fundamentales para garantizar la sostenibilidad del suministro de agua subterránea, Por lo tanto, la continuidad de la investigación del acuífero costero Arroyo Grande puede proporcionar información valiosa para la gestión sostenible de los recursos hídricos. La falta de investigaciones específicas, la falta de aplicabilidad directa de los estudios existentes, la falta de consenso en los métodos utilizados y la disponibilidad y calidad limitada de los datos son aspectos clave que deben abordarse en futuras investigaciones. Superar estas limitaciones permitirá mejorar la precisión y confiabilidad de las estimaciones de recarga en el Arroyo Grande y contribuirá a una gestión más efectiva y sostenible de este recurso hídrico crucial. 47 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 6. ANÁLISIS Y RESULTADOS. El análisis de aplicabilidad de métodos de estimación de recarga en un acuífero, como el Arroyo Grande en el norte del Departamento de Bolívar; según la FAO (2013) implica evaluar los diferentes enfoques técnicos, sociales y económicos utilizados para estimar la cantidad de agua que se recarga en el acuífero. • En términos técnicos, el análisis se centra en la elección y la aplicación de los métodos de estimación de recarga más apropiados. Esto implica la revisión de la disponibilidad y calidad de los datos hidrológicos, geológicos y climáticos relevantes para el acuífero en cuestión. Los métodos técnicos utilizados pueden incluir técnicas de modelado hidrogeológico, mediciones de campo, análisis de isótopos, entre otros (Cruz Falcón, Ramírez-Hernández, et al., 2013; Murillo, 2004; VALLE & ZARAGOZA, 2019). El objetivo es obtener estimaciones precisas y confiables de la recarga de agua en el acuífero. • El análisis económico se centra en evaluar los costos y beneficios asociados con los diferentes métodos de estimación de recarga. Esto incluye los costos de recolección y análisis de datos, el costo de implementar los métodos de estimación y el costo de mantener y monitorear el acuífero a lo largo del tiempo (Amaya Ruiz, 2010; Cruz Falcón, Ramírez-Hernández, et al., 2013). Además, se deben considerar los beneficios económicos derivados de una estimación precisa de la recarga, como la gestión eficiente del agua y la planificación adecuada para el desarrollo sostenible (FAO, 2013). • El aspecto social del análisis se refiere a la consideración de los impactos y las implicaciones que la estimación de recarga puede tener en las comunidades locales y en los usuarios del agua en la región. Esto implica evaluar los aspectos culturales, las necesidades de agua de las comunidades, las prácticas de gestión del agua existentes y las políticas de uso del agua(Bocanegra & Custodio, 1994; Custodio, 2017). También puede ser necesario involucrar a las partes interesadas y a la comunidad en general en el proceso de estimación de recarga, para asegurar que sus perspectivas y preocupaciones sean tenidas 48 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. en cuenta (MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE Y MEDIO RURAL Y MARION, 2008). Los resultados de la monografía, se basa en los datos y el análisis específico realizado en el estudio. Los resultados incluyeron la evaluación de la precisión y la aplicabilidad de los métodos de estimación de recarga utilizados, la identificación de los factores técnicos, sociales y económicos que influyen en la gestión del agua en el acuífero, y posibles recomendaciones para mejorar la estimación de la recarga y su gestión en el futuro. Después de comprender y analizar los datos presentados en la Tabla 12, la cual presenta una comparación de tres métodos de estimación de la recarga de acuíferos costeros, incluyendo los criterios técnicos, económicos y sociales asociados a cada método: trazadores isotópicos, balance hídrico y método numérico. Cada método tiene aspectos técnicos, económicos y sociales a considerar. Los trazadores isotópicos implican análisis de isótopos y comunicación clara. El balance hídrico evalúa datos hidrológicos y participación comunitaria. El método numérico requiere análisis de datos geológicos, costos de software y participación de partes interesadas. Esta comparación ayuda a elegir el método más adecuado según las necesidades y contextos específicos, se ha establecido una jerarquía de los métodos más y menos factibles, donde el número uno representa el método más adecuado y el número tres el menos adecuado. La elección del método apropiado para estimar la recarga de un acuífero costero, como el de Arroyo Grande, dependerá de diversos factores específicos, como las características hidrogeológicas del acuífero, la disponibilidad de datos y recursos, y los objetivos del estudio. 49 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Tabla 12. Jerarquía de aplicabilidad de métodos al acuífero Arroyo Grande. CRITERIO TÉCNICO ECONÓMICO SOCIAL REFERENCIAS METODO - Comunicación clara y comprensible de los resultados - Muestreo y análisis de isótopos. - Costos asociados a la recolección de muestras de agua y (Cornare, 2014; Dominguez isotópicos a la comunidad local y a las partes interesadas. - Identificación de firmas isotópicas para los análisis de laboratorio. Antonio., 2018; IAEA, 2013b; 1. - Participación de la comunidad local y partes interesadas distinguir fuentes de agua y comprender las - Gastos en equipo de muestreo, reactivos químicos y Iglesias Pérez & Jiménez TRAZADORES en el proceso de muestreo y análisis isotópicos. contribuciones a la recarga. análisis especializados. Guethón, 2017b; Peralta Vital ISOTÓPICOS - Consideración de los conocimientos locales y el papel de - Interpretación de los resultados isotópicos en - Inversiones en capacitación y desarrollo de habilidades et al., 2015; SIVICAP, 2011; los trazadores isotópicos en la gestión y conservación del relación con los procesos hidrológicos. para el personal encargado de los análisis isotópicos. Valenzuela et al., 2013) agua del acuífero. - Evaluación de datos hidrológicos relevantes - Participación de la comunidad local en el proceso de (Cruz Falcón, Ramírez (precipitación, evapotranspiración). estimación de recarga. Hernández, et al., 2013; LOOR 2. - Costos asociados a la recolección de datos hidrológicos. - Análisis de la interacción acuífero-agua de - Consideración de los impactos sociales de las decisiones BARREZUETA, 2017; Ocampo BALANCE - Costos de análisis y modelado. mar. basadas en las estimaciones de recarga. & Vélez, 2013b; Ordoñez Gálvez, HÍDRICO - Costos de mantenimiento y monitoreo a largo plazo. - Consideración de las características - Consideración de las necesidades de agua de la 2011; Pino et al., 2020b; Vélez geológicas del acuífero costero. población local. Otálvaro & Vásquez Ariza, 2019) - Costos asociados a la recolección y análisis de datos (Autoridad Nacional Del Agua, - Recopilación y análisis de datos geológicos e - Participación de las partes interesadas en el desarrollo y geológicos e hidrogeológicos con pruebas de bombeo. 2017; Castillo, 2022; Meconi, hidrogeológicos. aplicación de los modelos numéricos. - Costos de software y recursos computacionales 2020; Murillo Urrutia et al., 2018; 3. - Desarrollo y calibración del modelo - Comunicación y divulgación de resultados y necesarios para desarrollar y ejecutar los modelos. Pérez, 2013; Ramos Arzola, 2012; NUMERICO numérico. metodologías a la comunidad y partes interesadas. - Mantenimiento y actualización del modelo a medida que Rodriguez-Levy et al., 2023b; - Consideración de la interacción acuífero-agua - Consideración de los impactos sociales y equidad en la se obtienen nuevos datos o se producen cambios en las Varni, s. f.; Vélez Otálvaro & de mar. distribución del recurso hídrico. condiciones del acuífero. Vásquez Ariza, 2019) 50 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. La tabla 12 describe tres métodos de estimación de acuíferos costeros: trazadores isotópicos, balance hídrico y numérico. Cada método tiene su criterio, técnica, costos económicos y sociales. El primer método, que utiliza rastreadores isotópicos, implica muestrear y analizar isótopos de agua para comprender las fuentes de recarga, requiriendo criterios técnicos, económicos y sociales. Los criterios técnicos implican interpretar los resultados isotópicos en relación con los procesos hidrológicos, los criterios económicos incluyen costos y desarrollo de personal, y los criterios sociales involucran comunicación y participación comunitaria. El segundo método es el balance hídrico, implica evaluar datos hidrológicos relevantes y considerar la interacción entre el acuífero y el agua de mar. Los criterios técnicos incluyen la evaluación de las características geológicas del acuífero costero, los criterios económicos abarcan los costos de recolección de datos, análisis, modelado, mantenimiento y monitoreo a largo plazo, y los criterios sociales involucran la participación comunitaria en la estimación de recarga y la consideración de los impactos sociales de las decisiones basadas en dichas estimaciones. El tercer método es el numérico, implica recopilar y analizar datos geológicos e hidrogeológicos, desarrollar y calibrar un modelo numérico, y considerar la interacción acuífero-agua de mar. Los criterios técnicos incluyen interpretar los resultados del modelo, los económicos abarcan los costos de recolección y análisis de datos, software y recursos computacionales, y los sociales involucran la participación de partes interesadas, comunicación de resultados, y equidad en la distribución del recurso hídrico. Sin embargo, al tomar en cuenta los criterios técnicos, económicos y sociales mencionados previamente, se puede sostener que la aplicación de la teoría de los trazadores isotópicos es un método prometedor y viable para la estimación de la recarga en el acuífero costero Arroyo Grande. Esto se debe a las ventajas técnicas que ofrece, así como a su comparativa o menor carga económica y su capacidad para 51 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. generar confianza y fomentar la participación social como se muestra en la Tabla 12. La elección de este método se respalda en un análisis de sus características en relación con los objetivos del estudio y su aplicabilidad en el contexto específico del acuífero Arroyo Grande. También se puede sugerir la combinación del método trazadores isotópicos y balance hídrico ya que presenta ventajas significativas. Los trazadores isotópicos ofrecen una visión detallada y precisa de las fuentes de agua y los procesos de mezcla presentes en el acuífero, lo cual mejora la comprensión del sistema en su conjunto. Por otro lado, el análisis del balance hídrico se apoya en datos confiables y tiene en cuenta la interacción entre el acuífero y el agua de mar, lo que brinda una perspectiva más completa. Al combinar ambos enfoques, se maximizan las fortalezas inherentes a cada método y se logra mejorar la confianza en los resultados obtenidos. Esta combinación no solo aumenta la credibilidad en las estimaciones de recarga, sino que también proporciona una base sólida para la gestión sostenible del acuífero. Al contar con resultados respaldados por múltiples líneas de evidencia y una comprensión más completa de las fuentes de agua y los procesos hidrológicos, los responsables de la gestión pueden tomar decisiones fundamentadas y aplicar estrategias efectivas para conservar y utilizar de manera sostenible el recurso hídrico del acuífero costero. Esta monografía comparativa sobre los criterios técnico, social y económico en el análisis de aplicabilidad de métodos de estimación de recarga en el Acuífero Arroyo Grande requirió una revisión detallada de los enfoques utilizados y los datos disponibles, así como una evaluación de los impactos económicos y sociales asociados con la gestión del agua en la región. 52 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 7. CONCLUSIONES La importancia de esta investigación radica en su contribución al campo de la gestión y conservación de los acuíferos costeros, en particular el acuífero Arroyo Grande. Mediante un exhaustivo análisis y comparación de los métodos de estimación de recarga de acuíferos, considerando sus criterios económicas, sociales y técnicas, se ha logrado obtener una clasificación que permite determinar su aplicabilidad en el acuífero costero Arroyo Grande. Se identificaron tres métodos para estimar la recarga de acuíferos que han sido desarrollados e implementados a nivel mundial y que son aplicables al acuífero Arroyo Grande. Entre estos métodos, destaca los trazadores isotópicos debido a su efectividad y confiabilidad. Los trazadores isotópicos permiten identificar las fuentes de agua y comprender los procesos de mezcla en el acuífero, proporcionando información valiosa sobre las contribuciones a la recarga. Al analizar los criterios de aplicabilidad de los métodos de estimación de recarga en acuíferos costeros, como el de Arroyo Grande como se muestra en la Tabla 12, se determinó que el uso de trazadores isotópicos ofrece ventajas económicas, técnicas y sociales, fortaleciendo los resultados y proporcionando una base sólida para la gestión sostenible del acuífero. Además, se sugiere combinar los trazadores isotópicos con el balance hídrico para aumentar la confiabilidad de los resultados obtenidos. El método de los trazadores isotópicos se ha demostrado como la opción preferente para estimar la recarga en el acuífero Arroyo Grande, considerando sus criterios económicos, sociales y técnicos. Este estudio proporciona una valiosa guía para la aplicación de métodos de estimación de recarga en acuíferos costeros, contribuyendo así a la gestión sostenible de estos importantes recursos hídricos. Esta investigación tiene un significado relevante al brindar una visión integral de los métodos de estimación de recarga de acuíferos y al identificar los enfoques más adecuados para el acuífero costero Arroyo Grande. Estos hallazgos pueden ser de 53 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. gran utilidad para los responsables de la gestión del agua, ya que les proporciona una base sólida y confiable para la implementación de estrategias de conservación y uso sostenible de este recurso hídrico vital. Basándonos en el análisis de aplicabilidad de métodos de estimación de recarga en el acuífero costero Arroyo Grande, se presentan a continuación algunas recomendaciones razonables y realistas para investigaciones futuras: • Monitoreo a largo plazo: Realizar un monitoreo continuo y a largo plazo de los niveles de agua subterránea, las características químicas del agua y las condiciones hidrológicas en el acuífero costero de Arroyo Grande. Esto permitiría obtener datos a largo plazo para evaluar las tendencias de la recarga y comprender mejor los procesos hidrogeológicos. • Análisis de la influencia de la intrusión de agua salina: Investigar los efectos de la intrusión de agua salina en el acuífero costero de Arroyo Grande y su impacto en la recarga. Esto implica el mapeo y monitoreo de la interfaz de agua dulce-agua salina, así como el estudio de los factores que pueden afectar la intrusión, como el nivel del mar, la extracción de agua y los cambios en los patrones de recarga. • Evaluación de la calidad del agua subterránea recargada: Realizar análisis detallados de la calidad del agua subterránea recargada en el acuífero costero. Esto incluye la evaluación de parámetros químicos, biológicos y microbiológicos para comprender los impactos potenciales de la recarga en la calidad del agua y su idoneidad para diferentes usos. Estas recomendaciones ayudarían a mejorar la comprensión de la recarga en el acuífero costero de Arroyo Grande y proporcionarían información relevante para la gestión y protección sostenible de este recurso hídrico vital. Es importante considerar los recursos disponibles, la colaboración con otras instituciones y la participación de las partes interesadas locales al llevar a cabo estas investigaciones. 54 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. 8. REFERENCIAS Acevedo Rodríguez, J. D. (2021). Metodología para la evaluación integral de la disponibilidad hídrica en regiones áridas y desérticas Maestría en Ingeniería Civil. https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/handle/001/2008/Rodr%C3%AD guez%20Acevedo%20-%20Juan%20David%20- %202021.pdf?sequence=1&isAllowed=y Amaya Ruiz, G. (2010). Estudio de uso combinado de fuentes de agua superficial y subterránea para el suministro de agua potable para el municipio de Turbo, Antioquia. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/3391 Andréassian, V. (2024). On the (im)possible validation of hydrogeological models. Comptes Rendus. Géoscience, 355(S1), 337–345. https://doi.org/10.5802/crgeos.142 Andreo, B., Vías, J., López-Geta, J. A., Carrasco, F., Durán, J. J., & Jiménez, P. (2004). Propuesta metodológica para la estimación de la recarga en acuíferos carbonáticos. https://app.ingemmet.gob.pe/biblioteca/pdf/BGM115-2-177.pdf Arcgis Online Minambiente. (2023). Topografía Dep. Bolívar. Arcgis Online Minambiente. https://mads.maps.arcgis.com/home/webmap/viewer.html?useExisting=1 Autoridad Nacional Del Agua. (2017). Propuesta de Metodología para la Elaboración y Evaluación de Modelos Conceptuales y Numéricos de Aguas Subterráneas. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.30418.35525 Avila Ayala, R., & Mendoza, jorge M. (2023). ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS PARA LA POTABILIZACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN EL CORREGIMIENTO DE ARROYO GRANDE/ CARTAGENA. https://repositorio.unicartagena.edu.co/bitstream/handle/11227/16609/TESIS%2 0AVILA-MENDOZA%20FINAL.pdf?isAllowed=y&sequence=2 Barbieri, M. (2019). Isotopes in Hydrology and Hydrogeology. Water, 11(2), 291. https://doi.org/10.3390/w11020291 Barrera-de-Calderón, M. L., Garfias, J., Martel, R., & Salas-García, J. (2022). Estimación de la distribución espacio temporal de la recarga de agua subterránea en regiones húmedas con clima tropical. Tecnología y ciencias del agua, 13(2), 340–404. https://doi.org/10.24850/j-tyca-2022-02-07 Betancur, T., & Palacio, C. (2009). LA MODELACION NUMERICA COMO HERRAMIENTA PARA LA EXPLORACION HIDROGEOLÓGICA Y 55 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. CONSTRUCCION DE MODELOS CONCEPTUALES (Caso de aplicación: Bajo Cauca Antioqueño) EXPLORATION AND HYDROGEOLOGICAL CONCEPTUAL MODELS THROUGH NUMERICAL MODELING (Study case: Bajo Cauca Antioqueño). Año, 76, 39–49. http://www.scielo.org.co/pdf/dyna/v76n160/a04v76n160.pdf Bocanegra, E., & Custodio, E. (1994). UTILIZACIÓN DE ACUÍFEROS COSTEROS PARA ABASTECIMIENTO. Dos Casos de Estudio: Mar del Plata (Provincia de Buenos Aires, Argentina) y Barcelona (Cataluña, España). En Ingeniería del Agua (Vol. 1, Número 4). http://iwaponline.com/IA/article- pdf/1/4/49/576193/ia19942649.pdf Busso, A. S., Merino, L. M., & Chury, M. (2021). Evaluation of aquifer recharge into Salto Chico, Hernandarias and Ubajay formations. Palmar Creek, Entre Ríos, Argentina. Boletin Geologico y Minero, 132(3), 253–271. https://doi.org/10.21701/BOLGEOMIN.132.3.002 Cabrera, M., Cruz-Fuentes, T., Mendoza Grimón, V., & Palacios-Díaz, M. (2015). Estudio, aprovechamiento y gestión del agua en terrenos e islas volcánicas. Instituto Geológico y Minero de España. http://hdl.handle.net/10553/12736 Cabrera, M. del C., Naranjo, G., Cruz Fuentes, T., Hernández Quesada, P., Benavides, A., Estévez, E., Martín, L. F., & Custodio, E. (2013). APLICACIÓN DEL BALANCE DE CLORUROS PARA LA ESTIMACIÓN DE LA RECARGA NATURAL AL ACUÍFERO DEL NORTE DE GRAN CANARIA (Antonio Fernández Uría, Ed.). Instituto Geológico y Minero de España. https://www.researchgate.net/publication/263417849_Aplicacion_del_balance_d e_cloruros_para_la_estimacion_de_la_recarga_natural_al_acuifero_del_Norte_d e_Gran_Canaria Cabrera, M., Naranjo, G., Hernández-Quesada, P., Benavides, A., Estévez, E., Cruz- Fuentes, T., Martín, L., & Custodio, E. (2013). Estimación de la recarga natural a los acuíferos del Norte de Gran Canaria a partir del balance de cloruros. https://core.ac.uk/download/pdf/333884417.pdf Campo Mercado, A. A. (2022). FORMULACIÓN DE ESTRATEGIAS DE RESILIENCIA PARA EL ACUÍFERO COSTERO ARROYO GRANDE (ZONA NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR). file:///C:/Users/JHON%20VITOLA/Downloads/110846697%20ANDRES%20C AMPO%20Formato%20FOR-FO- 074%20Informe%20Final%20de%20Trabajo%20de%20Grado%20para%20Pos grado%20V2.pdf 56 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. CARDIQUE. (2006). IDENTIFICACION DE LA VULNERABILIDAD DEL ACUIFERO COSTERO DE ARROYO GRANDE ANTE LA INTRUSION SALINA. http://geonodesiam.invemar.org.co/documents/3500 CARDIQUE. (2023). INFORME DE GESTIÓN Y CUMPLIMIENTO DEL PLAN DE ACCIÓN INSTITUCIONAL 2020 – 2023 “HACIA UN TERRITORIO RESILIENTE Y MÁS QUE SOSTENIBLE”. www.cardique.gov.cowww.cardique.gov.co CARSUCRE. (2017). ESTUDIO TECNICO DEL ACUIFERO MORROA CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE SUCRE CARSUCRE. https://carsucre.gov.co/wp- content/uploads/2019/01/ESTUDIOTECNICO_ACUIFERO- Morroa_Corregido_c.pdf Castellar, N. (2021, marzo 17). Arroyo Grande reclama por agua potable. https://www.eluniversal.com.co/cartagena/arroyo-grande-reclama-por-agua- potable-HM4349081 Castellar, Néstor. (2020, septiembre 20). Arroyo Grande quiere agua. 1. https://www.eluniversal.com.co/cartagena/arroyo-grande-quiere-agua- HD3511687 Castillo, B. (2022). Aplicación de métodos geoestadísticos en el modelado espacio- temporal de los niveles de agua subterránea del acuífero Valle de Sébaco, Nicaragua Application of geostatistical methods in the spatio-temporal modeling of groundwater levels in the Sébaco Valley aquifer, Nicaragua. Ciencias Ambientales, 56(2), 194–210. https://doi.org/10.15359/rca.56/2.10 CONSORCIO POMCAS. (2014). PLAN DE ORDENACIÓN Y MANEJO DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA ARROYOS DIRECTOS AL CARIBE SUR– CIÉNAGA DE LA VIRGEN (CÓDIGO 1206-01) -BAHÍA DE CARTAGENA. https://cardique.gov.co/files/Publicaciones/POMCAS/ARROYOS%20DIRECT OS%20CIENAGA%20DE%20LA%20VIRGEN/Documento%20Resumen.pdf Cornare. (2014). INTRUCTIVO RECOLECCIÓN MUESTRAS DE AGUA. https://www.cornare.gov.co/laboratorio/I-MA- 01_Recoleccion_Muestras_de_Agua_V.05.pdf Cruz Falcón, A., Ramírez Hernández, J., Vázquez González, R., Nava-Sánchez, E. H., Troyo Diéguez, E., & Fraga Palomino, H. C. (2013). Estimation of the hydrological balance and recharge of the aquifer of la Paz, BCS, Mexico. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0186- 29792013000100009 57 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Cruz Falcón, A., Ramírez-Hernández, J., Vázquez-González, R., Hiparco Nava- Sánchez, E., Troyo-Diéguez, E., & Fraga-Palomino, H. C. (2013). ESTIMACIÓN DE LA RECARGA Y BALANCE HIDROLÓGICO DEL ACUÍFERO DE LA PAZ, BCS, MÉXICO Estimation of the hydrological balance and recharge of the aquifer of la Paz, BCS, Mexico. https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0186- 29792013000100009 Custodio, E. (2017). Salinización de las aguas subterráneas en los acuíferos costeros mediterráneos e insulares españoles. Iniciativa Digital Politècnica, Oficina de Publicacions Acadèmiques Digitals de la UPC. https://core.ac.uk/download/pdf/141674819.pdf de Carvalho Alves, M., de Carvalho, L. G., Vianello, R. L., Sediyama, G. C., de Oliveira, M. S., & de Sá Junior, A. (2013). Geostatistical improvements of evapotranspiration spatial information using satellite land surface and weather stations data. Theoretical and Applied Climatology, 113(1–2), 155–174. https://doi.org/10.1007/s00704-012-0772-1 De Paoli, F., Tatiana, C. :, & Fuentes, C. (2016). LA EVALUACIÓN DE LA RECARGA AL ACUÍFERO DEL NORTE DE GRAN CANARIA MEDIANTE LE BALANCE DE AGUA EN EL SUELO TUTORA: María del Carmen Cabrera Santana. Dillon, P., Escalante, E. F., Megdal, S. B. ;, & Massmann, G. (2021). Managed Aquifer Recharge for Water Resilience. MDPI. https://doi.org/10.3390/books978-3-03943-043-7 Dillon, P., Fernández Escalante, E., Megdal, S. B., & Massmann, G. (2020). Managed Aquifer Recharge for Water Resilience. Water, 12(7), 1846. https://doi.org/10.3390/w12071846 Dominguez Antonio. (2018). INFILTRACIÓN POTENCIAL SOBRE LA CUENCA ARROYO GRANDE DE LA SABANA Y SU APORTE A LA RECARGA DEL ACUIFERO MORROA, SUCRE, COLOMBIA. https://repositorio.unisucre.edu.co/bitstream/handle/001/1139/T551.49%20D671 .pdf?sequence=1&isAllowed=y Espinosa-Martínez, S., Custodio, E., & Loaso-Vierbücher, C. (2015). Comparación de la recarga natural estimada con el balance de agua en el suelo y con el balance de la deposición atmosférica de cloruro en un sistema carbonatado en el área semiárida del Baix Ebre, Cataluña, España. Ingeniería del agua, 19(3), 135. https://doi.org/10.4995/ia.2015.3540 58 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Eurofins Enviroment Testing Spain. (2022). Análisis de agua: qué es y para qué sirve. https://www.eurofins-environment.es/es/analisis-de-agua/ Fan, J., Oestergaard, K. T., Guyot, A., & Lockington, D. A. (2014). Estimating groundwater recharge and evapotranspiration from water table fluctuations under three vegetation covers in a coastal sandy aquifer of subtropical Australia. Journal of Hydrology, 519(PA), 1120–1129. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.08.039 FAO. (2013). Afrontar la escasez de agua: un marco de acción para la agricultura y la seguridad alimentaria. fao.org/3/i3015s/i3015s.pdf Fortaleché Rodríguez, Y. F. (2022). Alteraciones ambientales producidas por la presencia de hidrocarburos mediante análisis de fraccionamiento isotópico (δ13CDIC) en un acuífero en el Valle Medio del Magdalena. https://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/82674/1012428367.2022.p df?isAllowed=y&sequence=3 Gordillo Rubiano, A. F., & Jaramillo Páez, J. E. (2013). Caracterización y consolidación de información hidrogeológica secundaria disponible de los sistemas acuíferos de la región caribe y pacífica. https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/1082 Haener, P. (2013). Cómo mejorar la gestión de datos del agua - vertiente - Revista de la ALHSUD capítulo chileno. www.alhsudchile.cl Healy, R. W., & Scanlon, B. R. (2010). Estimating Groundwater Recharge. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511780745 Heredia, J., & Murillo, J. (2002). BALANCE HÍDRICO Y ESTIMACIÓN DE LA RECARGA MEDIANTE MODELACIÓN NUMÉRICA EN PEQUEÑAS CUENCAS DEL SECTOR SUDORIENTAL DE LA ISLA DE GRAN CANARIA. HERRERA FRANCO, G. A. (2015). Estudio para un Modelo de Gestión de un Acuífero Costero, mediante Metodologías Participativas y Análisis Geoestadístico en el marco del Desarrollo Local. Manglaralto, Ecuador. https://oa.upm.es/39347/1/GRICELDA_AMERICA_HERRERA_FRANCO.pdf Herrera Lameli, C. (2001). Caracterización hidrogeoquímica del macizo de Betancuria, Fuerteventura, Archipiélago de Canarias. https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6215/06Capitulo5.pdf?sequence=8 IAEA. (2013a). Las técnicas isotópicas contribuyen a la gestión de los recursos de agua subterránea en los golfos de Morrosquillo y Urabá, en Colombia. https://www.iaea.org/sites/default/files/18/11/col7001_sp.pdf 59 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. IAEA. (2013b). Las técnicas isotópicas contribuyen a la gestión de los recursos de agua subterránea en los golfos de Morrosquillo y Urabá, en Colombia. www.iaea.org/technicalcooperation IDEAM. (2013a). Hidrográficas Hidrográficas Zonificación y Codificación de Cuencas Hidrográficas. www.imprenta.gov.co IDEAM. (2013b). Lineamientos conceptuales y metodológicos para la Evaluación Regional del Agua. https://www.minambiente.gov.co/wp- content/uploads/2021/10/Anexo-42.-Lineamientos-Conceptuales-y- Metodologicos-para-las-Evaluacion-Regional-del-Agua-2013.pdf IDEAM. (2014). Estudio Nacional Estudio Nacional del Agua. www.ideam.gov.co IDEAM. (2015). Principios básicos para el conocimiento y monitoreo de las aguas subterráneas en Colombia contenidos del Taller de Formación. IDEAM. (2019). FICHA METODOLÓGICA DE LA OPERACIÓN ESTADÍSTICA VARIABLES METEOROLÓGICAS. http://www.ideam.gov.co/documents/11769/72085840/Ficha+metodol%C3%B3 gica.pdf/19486e3c-2d68-46f9-ab76-2c5bf58a12ef IDEAM. (2023a). Clima del Departamento de Bolívar. http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasClimatologico.html IDEAM. (2023b). ESTUDIO NACIONAL DEL AGUA 2022. 464. http://www.ideam.gov.co/web/agua/estudio-nacional-del-agua Iglesias Pérez, M., & Jiménez Guethón, R. (2017a). Desarrollo local y participación social. ¿De qué estamos hablando? Local development and social participation. What are we talking about? 60–73. http://scielo.sld.cu/pdf/reds/v5n1/reds05117.pdf Iglesias Pérez, M., & Jiménez Guethón, R. (2017b). Desarrollo local y participación social. ¿De qué estamos hablando? Local development and social participation. What are we talking about? http://scielo.sld.cu/pdf/reds/v5n1/reds05117.pdf IGME. (2012). Las aguas subterráneas en la planificación hidrológica. https://www.miteco.gob.es/content/dam/miteco/es/agua/publicaciones/AGUAS %20SUBTERRANEAS%201de7_tcm30-215716.pdf Iguaran Hernandez, H. Ernesto. (2022). MODELO DE RECARGA POTENCIAL DEL SISTEMA ACUIFERO DE SANTA MARTA Y SUS ALREDEDORES. https://repositorio.unimagdalena.edu.co/items/f5bccdf2-ca46-4d3b-8d20- d07076eba06d 60 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. IMTA. (2023). Análisis de Isótopos Estables en el Agua Subterranea Alrededor de la Mina de Calica, Quintana Roo. https://www.imta.gob.mx/gobmx/DOI/reporte/2023/analisis-de-isotopicos- estables-en-el-agua-subterranea.pdf Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales [IDEAM]. (2014). Sistemas Acuíferos del Área Hidrográfica Caribe. En Estudio Nacional del Agua. http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023080/Anexo_4.pdf JIMÉNEZ CASTILLA, T. (2017). LA POLÍTICA COLOMBIANA DE IMPULSO A LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES LÍQUIDOS DE PRIMERA GENERACIÓN Y SUS EFECTOS SOBRE EL DESARROLLO RURAL. El caso de María La Baja en el Caribe colombiano. Londoño Quiroz, M. O., Martinez, D. E., & Massone, H. E. (2012). EVALUACIÓN COMPARATIVA DE MÉTODOS DE CÁLCULO DE RECARGA EN AMBIENTES DE LLANURA. LA LLANURA INTERSERRANA BONAERENSE (ARGENTINA), COMO CASO DE ESTUDIO COMPARATIVE ASSESSMENT OF RECHARGE ESTIMATION METHODS IN PLAIN ENVIRONMENTS. THE INTER-MOUNTAINOUS PLAIN (ARGENTINA) AS A CASE STUDY. 79, 239– 247. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/21605/29840 LOOR BARREZUETA, Y. S. (2017). “ESTUDIO DEL BALANCE HÍDRICO SUPERFICIAL DE LAS CUENCAS HIDROGRÁFICAS SECTOR SAN JUAN Y SAN BARTOLOMÉ EN EL ÁREA DE INTERCEPTACIÓN CON EL BOSQUE Y VEGETACIÓN PROTECTOR AGUARONGO”. López Arellano, A. F. (2022). ESTIMACIÓN DE RECARGA DE AGUA SUBTERRÁNEA EN LA CUENCA DE CAUQUENES (35°40’S y 36°20’S), CHILE CENTRAL. file:///C:/Users/JHON%20VITOLA/Downloads/Estimacion- de-recarga-de-agua-subterranea-en-la-cuenca-de-Cauquenes.pdf Manghi, F., Mortazavi, B., Crother, C., & Hamdi, M. R. (2009). Estimating Regional Groundwater Recharge Using a Hydrological Budget Method. Water Resources Management, 23(12), 2475–2489. https://doi.org/10.1007/s11269-008-9391-0 Martínez, Yaset., & Villalejo, Víctor. (2018). La gestión integrada de los recursos hídricos: una necesidad de estos tiempos: Vol. XXXIX (Número 1). http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1680- 03382018000100005 Meconi, G. (2020). SISTEMAS ACUÍFEROS Y MODELOS HIDROGEOLÓGICOS CONCEPTUALES: HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS PARA USO SOSTENIBLE EN UPSTREAM. EJEMPLOS. 61 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. https://www.researchgate.net/publication/342453597_SISTEMAS_ACUIFERO S_Y_MODELOS_HIDROGEOLOGICOS_CONCEPTUALES_HERRAMIEN TAS_DE_EVALUACION_DE_RECURSOS_HIDRICOS_PARA_USO_SOST ENIBLE_EN_UPSTREAM_EJEMPLOS Mieles, Monica. (2021). DETERMINACIÓN DE LA INFLUENCIA DE LA RECARGA POR PRECIPITACIÓN EN EL DESPLAZAMIENTO DE LA CUÑA SALINA DE UN ACUÍFERO COSTERO PILOTO UTILIZANDO EL SOFTWARE SUTRA [Proyecto de grado]. Universidad de Cartagena. MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE Y MEDIO RURAL Y MARION. (2008). FICHA DE LA TECNOLOGÍA Gestión de la recarga de acuíferos: su implicación en la lucha contra la desertificación. Tipologías y dispositivos de recarga artificial. https://www.miteco.gob.es/es/biodiversidad/temas/desertificacion- restauracion/0904712280144db8_tcm30-152640.pdf Molerio León, L. F. (2007). HIDROLOGÍA DE TRAZADORES EN LA GESTIÓN AMBIENTAL DE YACIMIENTOS DE PETRÓLEO ONSHORE. http://redciencia.cu/geobiblio/paper/2007_leslie_Trazadoes_Geociencias.pdf Mook, W. G. (2002). Isótopos ambientales en el ciclo hidrológico : principios y aplicaciones (W. G. Mook, Ed.) [Book]. Instituto Geológico y Minero de España. Murillo, J. (2004). RECARGA DE ACUÍFEROS. EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE CONDICIONANTES TÉCNICOS Y ECONÓMICOS. ACUÍFERO ALUVIAL DEL BAJO GUADALQUIVIR. https://oa.upm.es/344/1/06200409.pdf Murillo Urrutia, L. G., Guevara Hurtado, W., Diez Díaz, J., Buitrago Aguirre, C. L., Hernández Suárez, J. S., González Parra, J. D., Pineda González, C. P., Salazar Galán, S. A., Carvajal Miranda, C. F., & Castellanos Pérez, H. A. (2018). GUÍA NACIONAL DE MODELACIÓN DEL RECURSO HÍDRICO PARA AGUAS SUPERFICIALES CONTINENTALES. https://www.andi.com.co/Uploads/Propuesta_gu%C3%ADa_modelaci%C3%B3 n.pdf Ocampo, O. L., & Vélez, J. J. (2013a). Análisis comparativo de modelos hidrológicos de simulación continua en cuencas de alta montaña: caso del Río Chinchiná. http://www.scielo.org.co/pdf/rium/v13n24/v13n24a04.pdf Ocampo, O. L., & Vélez, J. J. (2013b). Análisis comparativo de modelos hidrológicos de simulación continua en cuencas de alta montaña: caso del Río Chinchiná. http://www.scielo.org.co/pdf/rium/v13n24/v13n24a04.pdf 62 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Ordoñez Gálvez, J. J. (2011). “Contribuyendo al desarrollo de una Cultura del Agua y la Gestión Integral de Recurso Hídrico” LIMA-PERÚ 2011 Cartilla Técnica Cartilla Técnica. https://www.gwp.org/globalassets/global/gwp- sam_files/publicaciones/varios/aguas_subterraneas.pdf Ortega, L., & Gil, L. (2019). El agua. https://www.iaea.org/es/publications/magazines/bulletin/60-1 Ossa, J., Campillo, A. K., Omar, C., & Betancur, T. (2021). Representación espacial de zonas de recarga del agua subterránea a partir de mapas isotópicos de precipitación. Caso de estudio: Valle de Aburrá, Colombia. BOLETÍN GEOLÓGICO Y MINERO, 132(1–2), 65–75. https://doi.org/10.21701/bolgeomin.132.1-2.007 Paredes, V., Vargas, Z.-I., Vargas, A.-M. C., & Arellano, Q.-F. (2010). HYDROGEOCHEMISTRY IN THE COASTAL AQUIFER OF THE URABA REGION. http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S1692- 33242010000200005&script=sci_arttext Peralta Vital, J. L., Gil Castillo, R., Dapeña Dapeña, C., Valdez González, L., Olivera Acosta, J., & Morejón Miranda, Y. M. (2015). Hidrología isotópica, herramienta nuclear para la gestión sostenible del recurso hídrico Isotopic hydrology, nuclear tool for sustainable management of water resources: Vol. XXXVI (Número 1). http://scielo.sld.cu/pdf/riha/v36n1/riha05115.pdf Pérez, A. (2013). Impacto de la minería subterránea en acuíferos: perspectivas en el contexto colombiano Impact of the underground mining on aquifers: perspectives in the Colombian context. 3. https://core.ac.uk/download/pdf/236383568.pdf Pino, E., Ramos, L., Mejía, J., Chávarri, E., & Ascensios, D. (2020a). Medidas de mitigación para el acuífero costero La Yarada, un sistema sobreexplotado en zonas áridas. 38, 21–31. https://www.scielo.cl/pdf/idesia/v38n3/0718-3429- idesia-38-03-21.pdf Pino, E., Ramos, L., Mejía, J., Chávarri, E., & Ascensios, D. (2020b). Medidas de mitigación para el acuífero costero La Yarada, un sistema sobreexplotado en zonas áridas. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.4067/S0718- 34292020000300021 PLATA BEDMAR, A., & ARAGUAS ARAGUAS, L. (2000). Medida de flujos subterráneos mediante ensayos con trazadores en sondeos en relación con el estudio de fugas de embalses. https://hispagua.cedex.es/sites/default/files/hispagua_articulo//ingcivil/115/articu lo3/flujos.htm#arriba 63 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. QUIROZ LONDOÑO, O. M., MARTINEZ, D. E., & MASSONE, H. E. (2012). EVALUACIÓN COMPARATIVA DE MÉTODOS DE CÁLCULO DE RECARGA EN AMBIENTES DE LLANURA. LA LLANURA INTERSERRANA BONAERENSE (ARGENTINA), COMO CASO DE ESTUDIO. https://www.redalyc.org/pdf/496/49623207032.pdf Quiroz, M., & Martínez, D. (2021). Distribución espacial de isótopos estables en el acuífero pampeano en el sudeste de la provincia de Buenos Aires (Argentina). BOLETÍN GEOLÓGICO Y MINERO, 132(1–2), 175–184. https://doi.org/10.21701/bolgeomin.132.1-2.018 Ramos Arzola, L. Carlos. (2012). Modelación matemática del acuífero Cuentas Claras Numerical Models of Groundwater Aquifers View project. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.27911.19367 Rangel Medina, M., Monreal Saavedra, R., Morales Montaño, M., & Castillo Gurrola, J. (2002). VULNERABILIDAD A LA INTRUSIÓN MARINA DE ACUÍFEROS COSTEROS EN EL PACIFICO NORTE MEXICANO; UN CASO, EL ACUÍFERO COSTA DE HERMOSILLO, SONORA, MÉXICO. https://core.ac.uk/download/pdf/328063486.pdf Renau Pruñonosa, A. (2013). Nueva herramienta para la gestión de las aguas subterráneas en acuíferos costeros. Volumen ecológico de remediación (VER). Metodología y aplicación a la Plana de Oropesa-Torreblanca (MASub 080.110). http://hdl.handle.net/10803/110878 Rodriguez-Levy, I. E., Centellas-Levy, M. A., Ferreira, W. J., Mustafa, S. M. T., Rivera-Rodriguez, L., Gonzales Amaya, A., & Huysmans, M. (2023a). Desarrollo y Aplicación de una Metodología para la Identificación de Zonas Potenciales de Recarga de Aguas Subterráneas: Un Estudio de Caso en la Microcuenca Virvini, Tiraque, Bolivia Development and Application of a Methodology for the Identification of Potential Groundwater Recharge Zones: A Case Study in the Virvini Micro-Basin, Tiraque, Bolivia. Water, 15(7), 1268. https://doi.org/10.3390/w15071268 Rodriguez-Levy, I. E., Centellas-Levy, M. A., Ferreira, W. J., Mustafa, S. M. T., Rivera-Rodriguez, L., Gonzales Amaya, A., & Huysmans, M. (2023b). Development and Application of a Methodology for the Identification of Potential Groundwater Recharge Zones: A Case Study in the Virvini Micro- Basin, Tiraque, Bolivia. Water, 15(7), 1268. https://doi.org/10.3390/w15071268 ROSALES RAMÍREZ, T. Y. (2012). Reconocimiento químico e isotópico del acuífero costero de La Paz, B.C.S: Evaluación de una posible intrusión marina. 64 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. Sadeak, S., Al Amin, M., Chowdhury, T., Mia, M. B., Alam, M. J., Ahmed, K. M., & Khan, M. R. (2023). Comparison of the groundwater recharge estimations of the highly exploited aquifers in Bangladesh and their sustainability. Groundwater for Sustainable Development, 20. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2022.100896 Schosinsky, G. (2006). CÁLCULO DE LA RECARGA POTENCIAL DE ACUÍFEROS MEDIANTE UN BALANCE HÍDRICO DE SUELOS. https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/geologica/article/view/4223 Schulz, C. Juan., & García, R. fernando. (2018). Apuntes sobre Balance y Recarga de Acuiferos Version Final. https://www.cohife.org.ar/wp- content/uploads/2021/03/Balance-y-Recarga-de-Acuiferos-Version-Final.pdf Secretaría Distrital de Ambiente, & Pontificia Universidad Javeriana. (2017). INFORME METODOLÓGICO: INFORME QUE CONTENGA LA METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN DEL MODELO HIDROGEOLÓGICO CONCEPTUAL Y DEL MODELO ANALÍTICO DEL ACUÍFERO DE BOGOTÁ. http://www.idiger.gov.co/riesgo- SIVICAP. (2011). Manual de Instrucciones para la Toma, Preservación y Transporte de Muestras de Agua de Consumo Humano para Análisis de Laboratorio. https://www.ins.gov.co/sivicap/Documentacin%20SIVICAP/2011%20Manual% 20toma%20de%20muestras%20agua.pdf Smith, M., Cross, K., Paden, M., & Laban, P. (Eds.). (2020). Acuíferos: gestión sostenible de las aguas subterráneas. IUCN, International Union for Conservation of Nature. https://doi.org/10.2305/IUCN.CH.2016.WANI.8.es Torres-Rivera, S., Ramos-Leal, J. A., Rodríguez-Robles, U., Carranco-Lozada, S., & Torres-Hernández, J. R. (2019). Metodología polínica ambiental (MEPAM) para estudios hidrogeológicos en zonas cársticas. Caso Joya de Luna-Guaxcamá, S.L.P. Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 36(1), 1–12. https://doi.org/10.22201/cgeo.20072902e.2019.1.565 UICN, Gland, & Suiza. (2016). Spring : managing groundwater sustainably. En Spring : managing groundwater sustainably. International Union for Conservation of Nature and Natural Resources. https://doi.org/10.2305/iucn.ch.2016.wani.8.en UNESCO. (2015). Promover instrumentos para la participación y conciencia de las partes interesadas, y para la resolución de conflictos. https://es.unesco.org/themes/garantizar-suministro-agua/hidrologia/escasez- calidad/partes-interesadas 65 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. UNESCO. (2021). Informe Mundial de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos 2021: El valor del agua. UNESCO, París. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000378890 UNESCO. (2022). Informe Mundial de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos 2022: Aguas subterráneas, Hacer visible el recurso invisible. UNESCO, París. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000380743_spa Valdés Abellán, J. (2013). Estudio de los impactos sobre la zona no saturada derivados del uso de agua desalada procedente de acuíferos salobres continentales Study of impacts on the vadose zone deriving from use of brackish inland aquifers desalted wáter. https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=61600 Valdivielso, S., Vázquez-Suñé, E., & Custodio, E. (2021). Isotopía ambiental de las precipitaciones y de las aguas superficiales y subterráneas en los Andes Centrales: Revisión. BOLETÍN GEOLÓGICO Y MINERO, 132(1–2), 147–156. https://doi.org/10.21701/bolgeomin.132.1-2.015 Valenzuela, L., Ramírez-Hernández, J., & Palomares, R. B. (2013). Composición isotópica del agua subterránea y su relación con la salinidad en el valle de san luis río colorado en sonora, México. Informacion Tecnologica, 24(2), 57–66. https://doi.org/10.4067/S0718-07642013000200008 VALLE, A., & ZARAGOZA, H. (2019). LA RECARGA DE ACUÍFEROS. ANÁLISIS DE SU ESTIMACIÓN DE ACUERDO CON LA INFORMACIÓN DISPONIBLE, EL CASO DEL ACUÍFERO DEL VALLE DE SAN JUAN DEL RÍO,QUERÉTARO. https://www.researchgate.net/publication/344849717_La_recarga_de_acuiferos_ Analisis_de_su_estimacion_de_acuerdo_con_la_informacion_disponible_el_cas o_del_Acuifero_del_Valle_de_San_Juan_del_Rio_Queretaro?channel=doi&link Id=5f9366cb92851c14bce19a1a&showFulltext=true VARGAS QUINTERO, M. C. (2010). MINISTERIO DE AMBIENTE VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL VICEMINISTERIO DE AMBIENTE GRUPO DE RECURSO HÍDRICO PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD INTRINSECA DE LOS ACUÍFEROS A LA CONTAMINACIÓN. https://www.minambiente.gov.co/wp- content/uploads/2021/10/Anexo-40.-Propuesta-metodologica-para-la- evaluacion-de-la-vulnerabilidad-a-la-contaminacion-de-acuiferos-1.pdf Varni, M. R. (s. f.). APLICACIÓN DE VARIAS METODOLOGÍAS PARA ESTIMAR LA RECARGA AL ACUÍFERO PAMPEANO, ARGENTINA Application of 66 ANÁLISIS DE APLICABILIDAD DE MÉTODOS DE ESTIMACIÓN DE RECARGA EN EL ACUÍFERO ARROYO GRANDE, NORTE DEL DEPARTAMENTO DE BOLÍVAR. several methodologies for estimating groundwater recharge to the Pampeano Aquifer, Argentina. Varni, M. R. (2013). Aplicación de varias metodologías para estimar la recarga al acuífero pampeano, Argentina. https://www.scielo.org.mx/pdf/tca/v4n3/v4n3a4.pdf VÁSQUEZ FERNANDO. (2017). PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN COLOMBIA, A PARTIR DEL MÉTODO DRASTIC. Vélez, M., Victoria, M., María, L., & Ariza, V. (2019). Métodos para determinar la recarga en acuíferos. https://www.researchgate.net/publication/334094380_Metodos_para_determinar _la_recarga_en_acuiferos?__cf_chl_tk=6zX2VNGi3MGJ2A8kYBn6hDllvh9Ce 7N_8WI6NcTK_NY-1661823550-0-gaNycGzNCiU Vélez Otálvaro, M. V., & Vásquez Ariza, L. M. (2019). Métodos para determinar la recarga en acuíferos. https://www.researchgate.net/publication/334094380_Metodos_para_determinar _la_recarga_en_acuiferos VILLEGAS-YEPES, P. P. (2013). CARACTERIZACIÓN ISOTÓPICA DEL ACUÍFERO DEL GOLFO DE URABÁ, UTILIZANDO 2^H, 18^O, 14^C Y 13^C. https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/5749/1/VillegasPedro_201 6_CaracterizacionIsotopicaAcuifero.pdf 67