Descarga submarina de agua subterránea y flujos asociados a lo largo de la costa de Kanyakumari (India) mediante trazador de radón y balance de masas de nutrientes

Agua dulce oculta bajo las olas

A lo largo de muchas costas, incluido el extremo sur de India, grandes cantidades de agua dulce se filtran silenciosamente al mar a través del lecho marino. Este flujo invisible, denominado descarga submarina de agua subterránea, puede transportar nutrientes que sostienen la vida, pero también contaminación, desde la tierra hasta el océano. El estudio detrás de este artículo se centra en la costa de Kanyakumari, donde el Mar Arábigo se encuentra con el Océano Índico, y muestra cómo rastrear un gas que ocurre de forma natural en el agua ayuda a revelar dónde se produce este flujo oculto, qué intensidad tiene y qué significa para los ecosistemas costeros y la seguridad hídrica local.

Una costa donde se encuentran tres mares

El distrito de Kanyakumari, en el punto más meridional de India, combina cabos rocosos, playas arenosas y estuarios ricos respaldados por ríos y humedales. Recibe fuertes lluvias estacionales tanto del monzón suroeste como del noreste, que recargan los acuíferos subterráneos. Bajo la superficie, capas de roca meteorizada, arena y arcilla almacenan agua subterránea que se utiliza para consumo y riego. Pero parte de esa agua nunca llega a los pozos o a los ríos; en su lugar, se filtra directamente al mar a través de sedimentos costeros porosos. Dado que este intercambio ocurre fuera de la vista, comprenderlo es crucial para una región que ya enfrenta escasez de agua subterránea, intrusión salina y un aumento de la contaminación por agricultura, aguas residuales e industria.

Usar un gas natural como trazador

Para medir el flujo oculto de agua subterránea hacia el mar, los investigadores usaron radón‑222, un gas radiactivo que se forma de manera natural en las rocas y el suelo. El agua subterránea adquiere radón al moverse a través de minerales subterráneos, por lo que suele contener mucho más radón que el agua de mar superficial. Al recoger agua de pozos interiores y del agua intersticial en arenas de playa durante mareas altas y bajas, y antes y después de la temporada del monzón, el equipo midió los niveles de radón junto con la química básica del agua y nutrientes clave. Luego aplicaron un «balance de masas» de radón —un ejercicio de contabilidad que pondera todas las fuentes y pérdidas de radón— para estimar cuánta agua subterránea debe filtrarse hacia las aguas costeras para explicar las concentraciones observadas.

Pulsos estacionales de agua subterránea y nutrientes

Las mediciones revelaron que el radón en el agua subterránea era entre una y dos órdenes de magnitud mayor que en el agua de mar cercana, lo que confirma que la filtración desde abajo es la principal fuente de radón a lo largo de esta costa. Usando el enfoque de balance de masas, el equipo encontró que la descarga submarina de agua subterránea varió desde aproximadamente 0,01 hasta casi 1 metro cúbico por metro cuadrado de lecho marino por día, con valores más altos después de las lluvias del monzón. La recarga posmonzónica eleva los niveles y la presión del agua subterránea, lo que empuja más agua hacia el mar. Al mismo tiempo, la química mostró que las áreas con alto radón pero bajo contenido de sal señalan entradas de agua subterránea más dulce, mientras que altas salinidades y radón más bajo indican zonas donde el agua de mar está simplemente circulando dentro y fuera del lecho marino.

Alimento para la vida — y combustible para floraciones

Además del radón, los investigadores rastrearon formas disueltas de nitrógeno, fósforo y sílice —nutrientes que alimentan la vida marina. Encontraron que estos nutrientes suelen estar más concentrados en el agua subterránea que en el agua de mar superficial, y que su aporte al océano a través del agua subterránea cambia con las estaciones. Antes del monzón, cuando la dilución es menor, el agua subterránea transportaba relativamente más nitrógeno disuelto y sílice, aumentando el riesgo de que estos aportes puedan favorecer bloom de algas o condiciones de bajo oxígeno en aguas cercanas a la costa. Después del monzón, el flujo subterráneo más fuerte coincidió con mayor dilución, por lo que las concentraciones de nutrientes en el agua que descarga eran menores aunque el flujo total de agua fuera mayor.

Qué significa esto para las costas y las comunidades

En términos simples, este estudio muestra que el lecho marino a lo largo de la costa de Kanyakumari actúa como una frontera con fugas, donde el agua subterránea —a veces limpia, a veces contaminada— entra de forma continua al mar. Al usar el radón como un tinte invisible, los autores cartografiaron dónde es más fuerte esta fuga, cómo cambia entre las estaciones secas y lluviosas y cómo aporta nutrientes que pueden tanto sostener las redes tróficas marinas como, en exceso, dañarlas. Sus resultados sugieren que la gestión de la calidad del agua costera en regiones influenciadas por monzones no puede basarse únicamente en los ríos y la escorrentía superficial; debe tener en cuenta también lo que ocurre bajo la arena. Un mejor control de fertilizantes, aguas residuales y bombeo de agua subterránea en tierra moldeará directamente la salud del océano costero en alta mar.

Cita: George, A.K., Gandhi, M.S., Muthukumar, P. et al. Submarine groundwater discharge and associated fluxes along the Kanyakumari coast of India using radon and nutrient mass balance approach. Sci Rep 16, 8655 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37950-9

Palabras clave: descarga submarina de agua subterránea, acuíferos costeros, trazador radón, flujo de nutrientes, Mar Arábigo