Asignarle una edad al agua no es algo que forme parte de la vida cotidiana, aunque sí se le asigna a un vino por su año de cosecha, a un auto por su año de fabricación, a una canción según el año en que fue compuesta por su autor… Haciendo un parangón con el nacimiento de un ser vivo, podemos contabilizar el tiempo de existencia de cualquier elemento para el cual convengamos en un momento como el de “nacimiento”, y dispongamos de alguna manera de medir ese tiempo transcurrido. En el caso del agua subterránea, su origen como tal (su nacimiento) es el momento en el cual el agua infiltrada en el suelo alcanza la superficie del acuífero, es decir la profundidad a partir de la cual la totalidad de los poros del suelo están llenos de agua. Antes de eso, el agua que se infiltra atraviesa la parte superficial del suelo, pero en esta zona, denominada zona no saturada, coexisten en los poros agua y aire. Entonces, la “edad del agua” puede definirse como el tiempo transcurrido desde que una parcela de agua queda aislada de la atmósfera hasta una posición determinada en el acuífero o su descarga en el agua superficial o por captación en un pozo (Torgersen et al., 2013).

Es necesario encontrar sustancias o elementos que permitan determinar ese tiempo transcurrido, las cuales son llamados trazadores de edad. Entre los trazadores de edad, el tritio se destaca por ser parte de la molécula del agua. Es el átomo de hidrógeno de peso 3, que se desintegra por decaimiento radiactivo y permite seguir las aguas hasta tiempos de residencia en el medio de unos 50 a 60 años. Los demás trazadores son en general gases, que se disuelven en el agua cuando está en contacto con la atmósfera, y cuando ésta entra en la zona saturada quedan aislados, y entonces sus contenidos pueden indicar el tiempo que pasó desde aquel momento. Entre estos gases, se pueden diferenciar dos tipos para la datación. Algunos son gases que no sufren reacciones químicas de manera significativa ni decaimiento radiactivo, por lo cual su contenido en el agua se mantiene proporcional al que había en el aire cuando se infiltró. Si ese contenido en la atmósfera ha variado de manera progresiva y conocida, la concentración de ese gas disuelto en el agua se corresponde con el contenido en el aire en un momento dado, y de esa manera nos indican cuándo esa agua ingresó al acuífero. Llamamos a estos trazadores de entrada variable o transientes. Comúnmente son gases de origen antrópico tales como los clorofluorocarbonados.

Otro grupo de gases, en cambio, comienzan a disminuir su concentración inicial en la atmósfera por decaimiento radiactivo. La velocidad a la cual se produce este decaimiento es perfectamente conocida, y entonces si se conoce la concentración con la que el gas ingresa al acuífero, y luego se mide la concentración en una muestra, es posible calcular el tiempo transcurrido. El rango de “edad” en el cual estos trazadores radiactivos pueden ser aplicados depende de una propiedad de esos núcleos que se denomina tiempo de semi-desintegración.

Para datar aguas viejas, el método más tradicional es del radioisótopo carbono-14, cuya utilización es conocida desde los años 60 cuando Frank Libby obtuvo el premio Nobel por el desarrollo de sus aplicaciones, inicialmente en arqueología. El 14C ingresa al agua por la disolución del CO2 atmosférico, y este método permite datar hasta algo más de 30 mil años. Sí, hay agua subterránea que se aisló de la atmósfera hace decenas de miles de años, pero como veremos, también mucho más viejas. La datación de aguas más viejas es posible gracias a la utilización de un radioisótopo muy raro de un gas noble, el criptón de peso atómico 81, cuyo tiempo de semidesintegración (tiempo que trascurre hasta que queda la mitad del contenido inicial) permite datar aguas de hasta 1.300.000 años (Figura 1). Su determinación utilizando cantidades de agua “razonables”, es posible por el desarrollo en los últimos 10 años de un nuevo método analítico denominado Atom Trap Trace Analysis (ATTA) (Lu y Mueller, 2010), que está disponible para la medición específica del 81Kr en apenas 3 laboratorios en todo el mundo.

Gracias a un proyecto de Cooperación Bilateral entre el CONICET y la National Sience Fundation de China y en el marco de un proyecto coordinado de Organismo Internacional de Energía Atómica, investigadores del Grupo Hidrogeología (Instituto de Geología de Costas y del Cuaternario e Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras) realizaron un estudio de datación con criptón-81 de los acuíferos profundos de la región costera de la provincia de Buenos Aires, que contienen aguas termales. Para el muestreo se utilizó un equipo de que extrae los gases disueltos del agua y los almacena en bolsas especiales (fotografía 1), y las muestras fueron enviadas al Laser Laboratory for Trace Analysis and Precision Measurements de la University of Science and Technology of China, en la ciudad de Hefei.

Los resultados obtenidos han sido publicados en la revista Journal of Hydrology (Martínez et al., 2022). El agua del pozo surgente termal de Pedro Luro, en el sur de la provincia fue datada en 920 mil años; el pozo termal de Médano Blanco (Partido de Necochea) en 630 mil años, y un pozo exploratorio de Obras Sanitarias en las afueras de Mar del Plata en 640 mil años. En el eje de la cuenca del Salado, los pozos termales de Termas del Salado (General Belgrano), Termas Dolores (Dolores) y Termas Marinas (San Clemente del Tuyú) fueron datados en 1.050.000 años, 1.137.000 años y 1.100.000 años respectivamente, indicando que las aguas termales en la región tienen más de un millón de años de tiempo de residencia.

Estas aguas son de las más antiguas determinadas en el continente sudamericano hasta la fecha, y gracias a la utilización conjunta de otros isótopos y gases como trazadores, se ha determinado que la recarga ha ocurrido en condiciones de clima árido en el periodo denominado Transición del Pleistoceno Medio. El conocimiento del tiempo de residencia (edad) del agua subterránea en un insumo de gran importancia para comprender el funcionamiento del sistema hidrológico subterráneo y un adecuado manejo del mismo, y como archivo paleoclimático. Además….ya sabemos que cuando vas a las termas de la provincia de Buenos Aires, ¡te bañás en aguas de un millón de años!

Dr. Daniel Emilio Martínez
Grupo Hidrogeología
Instituto de Geología de Costas y del Cuaternario (IGCyC) – Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (IIMyC)