Resumen
Se ha detectado una contaminación por lixiviados de nitrato de origen agrícola en 17 de los 20 pozos particulares muestreados en la cuenca del río Cedar, al Nordeste de Iowa (EEUU). En nueve de los pozos, el contenido en nitrato es superior a la concentración máxima admitida para agua potable (45 mg/L), de acuerdo con los criterios de la Agencia Medioambiental de los Estados Unidos (USEPA). Mediante investigaciones de transporte de solutos, se ha podido caracterizar la heterogeneidad del subsuelo debido al contraste de conductividad hidráulica entre las tres capas identificadas: sedimentos margosos superficiales, depósitos Cuaternarios de arena y grava, y depósitos de till glacial. El contraste de materiales origina una barrera capilar que altera los mecanismos del desplazamiento vertical de trazador.
Se ha utilizado bromuro de potasio, fertilizante de maíz y fluoresceína como trazadores del agua de tormenta. De esta forma se ha observado que el flujo a través de macroporos es significativo únicamente en la capa superior margosa de 0.9 m. Prueba de ello es que se registró una concentración promedio de 204 mg/L de bromuro, a una profundidad de 0.3 m, tres días después del episodio de lluvia. Se midió asimismo un pico de fluoresceína de 650 μg/L, también a 0.3 m, al cabo de cinco días. Bajo las margas se encuentra el nivel de cantos rodados de Iowa (Iowan Pebble Band), desarrollado en un período post-glacial, que consiste en cantos rodados mezclados con arena. Gracias a los experimentos de campo se pudo comprobar que hay un flujo vertical preferente de trazador en el estrato superior margoso, el cual se convierte de inmediato en horizontal (en la matriz) al encontrar el nivel de cantos rodados, cuya conductividad hidráulica saturada es mayor. Por debajo de los cantos hay depósitos de tillita pre-Illinoiense de baja conductividad. Aunque se han identificado macroporos en la parte superior oxidada de los depósitos glaciales, la existencia de un marcado gradiente horizontal en el nivel de cantos rodados actúa impidiendo la infiltración del agua de tormenta. Los datos químicos indican que el nivel de cantos rodados se comporta como un contorno de conductividad hidráulica que altera abruptamente el mecanismo de flujo no saturado, inicialmente a través de los macroporos del suelo, para convertirlo en flujo en medio poroso.