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Lengua de señas
Toma de muestras para estudios isotópicos en la cuenca del río Mocoa en marzo de 2026. Foto: David Amado - SGC.
En las montañas del suroeste antioqueño, un grupo de geocientíficos ha instalado colectores de lluvia en fincas de la región. A simple vista parecen dispositivos sencillos: embudos que capturan el agua lluvia, pero cada una de esas muestras guarda una información invisible y muy importante.
En el laboratorio, esa agua puede revelar de dónde proviene la humedad que formó la lluvia, cuánto tiempo ha viajado por el territorio y qué camino siguió antes de volver a superficie y mostrarse como un manantial o alimentar ríos, arroyos y quebradas. Ese tipo de preguntas se responden con la hidrología isotópica, una herramienta científica que permite rastrear el origen y el recorrido del agua. En Colombia, el SGC ha sido una de las entidades pioneras en aplicar estas técnicas para comprender cómo funciona el ciclo del agua en distintos territorios del país. Ver más en Estudios del SGC apuntan a conocer el ciclo del agua en ecosistemas estratégicos de Colombia.
La huella isotópica que revela el origen del agua
Pero reconstruir ese recorrido del agua no es sencillo. Aunque todas las moléculas de agua parecen iguales, no lo son del todo. El agua está formada por oxígeno e hidrógeno, pero estos elementos pueden presentarse en diferentes formas llamadas isótopos. Algunas moléculas contienen versiones más pesadas de estos elementos, como el oxígeno-18 o el deuterio (hidrógeno-2).
Las proporciones de estos isótopos cambian a medida que el agua se evapora, viaja en la atmósfera y vuelve a caer como lluvia. Factores como la altitud, la temperatura o la distancia con respecto al mar influyen en esa señal isotópica, de modo que cada gota conserva una especie de “huella química” que permite rastrear su origen.
Con esa señal es posible distinguir si el agua que fluye en un río, una quebrada o un arroyo, proviene de lluvias recientes, de agua que se infiltró meses atrás o de mezclas entre distintos sistemas, explica Jimmy Muñoz, director de Asuntos Nucleares del Servicio Geológico Colombiano.
“Los estudios que estamos desarrollando permiten construir líneas meteóricas locales, herramientas clave que describen el comportamiento de la lluvia, identifican las zonas de recarga de los acuíferos y permiten reconstruir las trayectorias del agua dentro del sistema hidrogeológico.. Contar con estas líneas es fundamental porque reflejan las condiciones climáticas propias de cada región y reducen la incertidumbre en la interpretación del origen y la circulación del agua”.
Según él, estos estudios han permitido generar información científica inédita sobre el funcionamiento del agua en ecosistemas estratégicos de montaña y han fortalecido el conocimiento hidrogeológico del país.
En los últimos años, el SGC ha aplicado estas herramientas en distintos territorios del país, desde páramos andinos hasta zonas de transición hacia la Amazonia:
1. En el Parque Nacional Natural Chingaza, por ejemplo, los estudios del SGC permitieron comprender el funcionamiento del ciclo del agua en este ecosistema estratégico para el abastecimiento hídrico de Bogotá. El análisis isotópico de la lluvia, los manantiales y los cursos de agua (quebradas, lagunas y embalses) reveló cómo se infiltra el agua y cómo circula antes de emerger nuevamente en el paisaje. Ver más en "Ríos voladores": así viaja el agua desde la Amazonia hasta el páramo de Chingaza.
Gracias a esto también se pudo establecer que cerca del 30 % de la recarga de este páramo depende de flujos de humedad provenientes del bioma amazónico. Para Julio Fierro Morales, director general del Servicio Geológico Colombiano, uno de los hallazgos más reveladores de estos estudios es el nivel de conexión entre este bioma tan amenazado por la deforestación y los sistemas hídricos andinos: en Chingaza, en los meses más lluviosos, el aporte de humedad de la selva puede llegar incluso al 90 %.
Asimismo, los resultados indican que el páramo y las áreas de reserva actúan simultáneamente como zonas de recarga, tránsito y descarga del sistema hidrogeológico, donde la infiltración de la lluvia alimenta los flujos subterráneos que posteriormente vuelven a superficie como manantiales o son interceptados y afectados por actividades de minería subterránea.
Esto confirma la estrecha conexión entre las lluvias del páramo y las fuentes hídricas que se manifiestan en el territorio, información que aporta bases científicas para la toma de decisiones sobre la protección del agua y el ordenamiento ambiental en la región. Leer más en Colombia da un paso histórico en el ordenamiento del territorio alrededor del agua con guía para proteger los acuíferos.
3. En la cuenca del río Mocoa (Putumayo), los estudios que el SGC realiza actualmente buscan comprender el comportamiento del agua en el territorio de transición entre los Andes y la Amazonia. Para ello se están combinando análisis isotópicos e hidrogeoquímicos que permiten reconstruir las trayectorias de flujo del agua y comprender los procesos de recarga, circulación y descarga en el piedemonte amazónico.
Allí, la participación activa de comunidades de municipios como Mocoa, Sibundoy y San Francisco ha sido clave en la instalación de colectores de lluvia y en la recolección mensual de muestras. Esto, sumado a las muestras colectadas por los investigadores del SGC en ríos, quebradas y manantiales, ha empezado a arrojar información importante sobre el comportamiento del agua que abastece a miles de personas y sustenta la biodiversidad de la región.
Entre los resultados preliminares de los estudios en Putumayo, se destaca que la cuenca se alimenta principalmente de la precipitación local: el agua que entra es prácticamente la misma que circula y se descarga, con flujos de recorrido corto y una relación muy estrecha entre aguas superficiales y subterráneas.
Esta dinámica hace que la cuenca sea hidrológicamente autosostenible, pero también altamente sensible a variaciones climáticas —como fenómenos de El Niño o La Niña— y a cambios en el uso del suelo, como la deforestación. Estos hallazgos representan un llamado de atención sobre la necesidad de proteger el agua como bien común.
“Nuestro objetivo con este estudio es darle herramientas a la comunidad para que conozca cómo se mueve el agua en su zona, y con eso ellos puedan proteger el agua frente a acciones que puedan vulnerar la conservación de este tipo de ecosistemas, en este caso de los nacimientos principalmente”, dice Ana Milena Velásquez, ingeniera química de la dirección de Asuntos Nucleares del SGC.
5. Para la cordillera Central, el SGC está construyendo la línea meteórica local de Cajamarca–Ibagué, teniendo en cuenta que esta zona forma parte de un corredor montañoso estratégico caracterizado por diversas altitudes, alta variabilidad en las lluvias y una compleja dinámica atmosférica. Construir esta línea permite comprender cómo varía la señal isotópica de la lluvia a lo largo de la cordillera y generar información base para interpretar procesos de recarga, circulación de aguas subterráneas y relación entre precipitación y escorrentía en cuencas de montaña.
De esta manera, el estudio aporta conocimiento fundamental sobre el comportamiento isotópico de la precipitación en la cordillera Central, fortaleciendo las herramientas científicas disponibles para investigaciones hidrogeológicas y para la gestión del recurso hídrico en esta región del país.
Comprender cómo se mueve el agua
Tras recolectar muestras de lluvia, ríos, quebradas, arroyos y manantiales y analizar su composición isotópica, los científicos construyen líneas meteóricas locales que les permiten interpretar cómo varía la señal isotópica con la altitud y comprender procesos como la infiltración del agua, la recarga de acuíferos y la conexión entre aguas lluvias, superficiales y subterráneas. Leer más en Si los acuíferos no corren como ríos bajo tierra, ¿cómo se ven y se forman?
Más allá de la investigación científica, esta información puede tener implicaciones importantes para la gestión del agua, el ordenamiento territorial y la protección de zonas de recarga de acuíferos, todo ello enmarcado en el ordenamiento alrededor del agua. Según Laura Beltrán, geóloga e investigadora del grupo de Aplicaciones Geocronológicas de la Dirección de Asuntos Nucleares del SGC, la isotopía se está consolidando como una herramienta clave para la toma de decisiones y la planificación territorial. Al identificar las zonas donde se recarga el agua, permite orientar su protección, ya que de ellas depende el abastecimiento hídrico aguas abajo en la cuenca.
“Esto hace posible delimitar áreas de recarga, evaluar la sostenibilidad de las aguas subterráneas y anticipar la vulnerabilidad de la cuenca frente a eventos como sequías. Además, aporta a la comprensión del papel de los acuíferos como sistemas que amortiguan las variaciones de las cuencas”.
En un país donde gran parte del agua nace en ecosistemas de montaña y páramos, entender el recorrido de cada gota es clave para comprender cómo se sostiene el balance hídrico del territorio. La isotopía permite, precisamente, revelar ese viaje invisible del agua desde la atmósfera hasta el subsuelo.