El papel de los lagos en el suministro de agua dulce

Los lagos son una fuente importante de agua dulce para la mayoría de las ciudades de los Estados Unidos. Estos lagos, que van desde los vastos Grandes Lagos hasta pequeños embalses, suministran agua a millones de residentes sólo en los Estados Unidos, y esta práctica también está muy extendida en otras regiones del mundo, incluidas China y Australia. Según un estudio publicado por National Geographic en 2023, solo el 3% del agua de la Tierra es dulce, y solo aproximadamente el 1% de esa agua dulce es accesible y apta para tratamiento. Esto hace que el abastecimiento conveniente de grandes masas de agua dulce, como lagos, sea una práctica viable para el tratamiento.

Uso generalizado de agua procedente de lagos

En Estados Unidos, las fuentes de agua superficial, incluidos lagos, ríos y embalses, representan aproximadamente el 63% del suministro público de agua, según el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS). La dependencia es muy evidente en las zonas urbanas situadas cerca de grandes lagos o embalses. Por ejemplo, Chicago utiliza el lago Michigan, mientras que Cleveland y Toledo utilizan el lago Erie. Estos lagos son parte de sistemas regionales de suministro de agua, lo que resalta la importancia de las fuentes lacustres dentro de los sistemas hídricos urbanos.

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Popularidad y desafíos del abastecimiento de lagos

La purificación del agua es el proceso de eliminar sustancias químicas indeseables.

Un suministro de agua basado en lagos es popular porque permite a los municipios acceder a grandes volúmenes de agua con costos iniciales de infraestructura relativamente bajos. Los lagos pueden albergar poblaciones considerables y proporcionar un espacio tratable que crezca con el crecimiento urbano. La visibilidad y el control del agua superficial, combinados con la accesibilidad, contribuyen a una preferencia común por los lagos sobre las aguas subterráneas, que conllevan pozos profundos costosos y técnicamente desafiantes.

Sin embargo, las aguas superficiales son más peligrosas en términos de contaminación que las aguas subterráneas. Los lagos se ven directamente afectados por factores ambientales, incluida la escorrentía agrícola, las aguas pluviales urbanas y los depósitos de desechos industriales. Estos depósitos alimentan a patógenos, sedimentos, productos químicos y nutrientes que complican el tratamiento. Las algas pueden ser otra preocupación importante en el abastecimiento a partir de lagos, a menudo causadas por la contaminación por fósforo y nitrógeno, que pueden producir compuestos tóxicos que no pueden eliminarse fácilmente mediante una desinfección de rutina. Un ejemplo de esto ocurrió en 2014, cuando la contaminación por microcistina en el lago Erie afectó a Toledo, Ohio, lo que provocó un corte temporal de agua.

La instalación de tratamiento de agua cuenta con sistemas mecánicos que gestionan el flujo de agua con algas visibles en la superficie.

Las instalaciones de tratamiento que manejan agua de lago deben emplear procesos de tratamiento prolongados y de múltiples fases, que incluyen coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección. A veces se utilizan métodos más sofisticados, como el carbón activado, el ozono o la luz ultravioleta, para tratar los contaminantes recién introducidos en el agua. Aunque estos procesos aumentan los costos y la complejidad operativa, son necesarios para mantener la seguridad del agua potable. A pesar de estos problemas, el agua de los lagos se utiliza más que el agua subterránea. Su volumen, disponibilidad y capacidad para servir a grandes sistemas urbanizados superan los mayores requisitos de tratamiento, y el agua superficial constituye la base del suministro de agua municipal de Estados Unidos.

Beneficios de los suministros de agua a base de lagos

Un estanque de tratamiento de aguas residuales industriales es una instalación vital para purificar el agua contaminada.

Además de la disponibilidad, los lagos tienen otras ventajas. Los municipios se benefician de la capacidad de gestionar grandes cantidades de almacenamiento, lo que permite a las empresas de agua garantizar un suministro constante durante los períodos de máxima demanda. Los lagos generalmente mantienen niveles más consistentes durante las transiciones estacionales que el agua subterránea, especialmente con la implementación de planes de manejo de cuencas y embalses.

La eficiencia energética también es una preocupación. Tiende a requerir menos energía para bombear agua de los lagos en comparación con los acuíferos profundos, lo que podría requerir bombas de alta potencia e infraestructura adicional. Si bien el tratamiento de aguas superficiales requiere más mano de obra, los factores de accesibilidad, volumen y ahorro de energía tienden a hacer que los sistemas basados ​​en lagos sean más convenientes para los municipios.

Estudios de caso de sistemas de agua basados ​​en lagos

Puesta de sol en el lago Lanier, Georgia del Norte.

Algunos municipios de EE. UU. son excelentes estudios de caso de implementación exitosa de sistemas de agua basados ​​en lagos:

• Chicago, Illinois:El lago Michigan es la principal fuente de agua para toda el área metropolitana de Chicago y abastece a una población de cerca de tres millones. Se lleva a una de las múltiples instalaciones de tratamiento con tomas que salen directamente de este gran lago.
• Cleveland, Ohio:Utilizando el lago Erie, las plantas de tratamiento de la ciudad proporcionan agua que cumple con rigurosas pautas federales, lo que demuestra la capacidad de manejar grandes fuentes de agua superficial de manera segura.
• Fénix, Arizona:La Planta de Tratamiento de Agua de Lake Pleasant complementa el suministro general de agua del desierto de la ciudad con agua procedente de lagos, lo que demuestra la viabilidad del abastecimiento a partir de lagos en tierras áridas cuando se complementa con otras prácticas de gestión del agua.
• Muskegon, Míchigan:La Planta de Tratamiento de Agua de Muskegon trata el agua del lago Michigan para producir más de cuatro mil millones de galones de agua potable al año para casi 90.000 personas. La planta funciona las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y los miembros del personal toman muestras y analizan el agua periódicamente durante todo el proceso de tratamiento para garantizar una calidad óptima del agua.
• Condado de Forsyth, Georgia:Con un fallo favorable, este condado pudo establecer una toma para tratamiento de agua en el lago Lanier, donde anteriormente había operado como instalación de agua subterránea, que satisfizo mejor la alta demanda de residencias y granjas en toda el área de servicio.

Estos ejemplos ilustran las diversas aplicaciones de los sistemas de agua basados ​​en lagos en diversos entornos geográficos y climáticos en los Estados Unidos.

Los lagos son totalmente esenciales para suministrar agua dulce a las ciudades estadounidenses. Si bien el agua superficial se trata con mayor intensidad debido a su mayor vulnerabilidad a la contaminación y a los aportes ambientales, su accesibilidad, cantidad y escalabilidad la convierten en la opción más común para los sistemas de agua urbanos. La conservación de las fuentes de agua de los lagos mediante la gestión de cuencas, la prevención de la contaminación y tecnologías de tratamiento emergentes es esencial. Con la creciente urbanización y los cambios en el régimen climático, será crucial mantener la seguridad y confiabilidad de estos sistemas basados ​​en lagos para garantizar tanto la salud pública como el desarrollo urbano.