Mediante el estudio de los isótopos, los científicos pueden descubrir el origen, edad, calidad y uso del agua, recabando datos para proteger este recurso natural.
A continuación, se exponen algunos ejemplos de la aplicación de estas técnicas:
Estudio de aguas subterráneas
Las aguas subterráneas se filtran desde la tierra y la arena de las primeras capas de seulo hasta las superficies rocosas más profundas o "acuíferos", donde se acumulan y se desplazan lentamente.
En algunas regiones, estas aguas constituyen el principal recurso hídrico, debido a la disminución de la cantidad y la calidad de las aguas superficiales en los ríos, lagos y embalses. Estas condiciones provocan inseguridad alimentaria por la pérdida de cultivos y el no poder satisfacer las necesidades básicas de una población que está en cosntante crecimiento.
El uso creciente de las aguas subterráneas exite una mayor compresión de los factores que afectan a los patrones de las precipitaciones y de los nexos entre la recarga y la descarga (movimientos del agua desde la superficie hasta los acuíferos y viceversa).
Por lo tanto, con técnicas isotópicas se puede hacer un estudio regional para medir las interacciones entre las precipitaciones y la dirección y la magnitud del flujo de agua por encima y debajo del suelo, monitorear la concentración de radio (un material radiactivo natural) presente en el agua por diversos procesos naturales derivados de la geología y la geoquímica del lugar o explora opciones para el tratamiento del agua.
Los resultados obtenidos pueden ser de utilidad para los responsables de formular políticas que protegan las zonas de recarga indispensables para el uso sostenible y seguro del agua o construir instalaciones con unidades de tratamietno del agua que usarán óxido de manganeso hidratado para eliminar el radio del agua.
Uso responsable del agua en entornos agrícolas
El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), en colaboración con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), está ayudando a 50 países en este área.
En África Oriental las sequías, que cada vez son más frecuentes, constituyen una amenza para alimentos básicos como son las bananas. La región produce alrededor del 20% de las bananas del mundo y parte de su población vive del cultivo de esa fruta.
Mediante técnicas isotópicas se puede realizar un análisis del carbono-13 en bananos, así como utilizar otros datos para lograr una producción más eficiente en el uso del agua, lo que sería la cración de sistemas de cultivo de bananos climáticamente inteligentes.
El carbono-13 se utiliza para medir el dióxido de carbono y entender la manera en que la planta lo absorbe y libera.
Gestión del balance hidrológico mediante la técnica del tritio-helio 3
Uno de los factores clave para establecer un balance hidrológico fiable es conocer la edad exacta del agua ya que proporciona información sobre su procedencia, su velocidad de recarga y la probabilidad de que esté contaminada.
El tritio es uno de los tres isótopos dle hidrógeno. En su calidad de isótopo radiactivo, el tritio decae durante un determinado periodo de tiempo y se convierte en helio-3, un isótopo estable, que no decae. Por lo tanto, teniendo como base que en la década de los años 50 y 60 había altos niveles de tritio en la atmósfera que han ido decayendo a helio-3 paulatinamente desde entonces, aunque considera a tritio un buen trazador, junto con el helio-3 da un nivel de detalle de la información mucho más preciso.
Por su experiencia, los científicos saben que se necesitan aproximadamente 12 años para que la mitad de los átomos de tritio presentes en el agua decaigan y se conviertan en helio.
El helio es un gas noble, lo que significa que es estable y que no reacciona químicamente ante otros elementos presentes en las rocas o el agua. Esto lo convierte en un punto de referencia constante y fiable. Los científicos pueden determinar la edad exacta del agua joven si conocen la concentración de helio procedente del tritio (helio-3) respecto a la cantidad total de helio en el agua, así como la concentración de otros gases nobles.En
Esta técnica es una de las más comunes para el estudio del agua joven, menos de 60 años de edad, que es más susceptible de verse afectada por las condiciones climáticas y la contaminación, los científicos utilizan la téncia del tritio/helio para conocer su edad que puede estar entre unos pocos meses o millones de años.
Utilizan un espectrómetro de masas para ordenar los isótopos según su peso y determinar sus respectivas concentraciones. Una vez que las conocen y el tiempo que tarda el tritio en convertirse en helio-3, los científicos pueden rastrear los isótopos y determinar la edad del agua y la frecuencia con al que se recarga.
Si tiene un año de edad, por ejemplo, tardará un año en recargarse y la probabilidad de que le afecten las condiciones climáticas y los contaminantes es mucho mayor que si tiene 50.000 años.
La información recopilada puede ayudar a los responsables de la toma de decisiones a formular estrategias y políticas de gestión de los recursos hídricos mejor orientadas y más sostenibles.
