Cada año, millones de visitantes al Parque Nacional del Gran Cañón se detienen en una estación de agua, sin saber que su hidratación depende de un manantial alimentado por cuevas llamado Roaring Springs en el Borde Norte, un lugar tan inaccesible que no hay sendero hacia él. Esta única fuente abastece no solo a los turistas, sino también a las plantas, animales y ecosistemas enteros que llaman hogar al cañón. Y a medida que la región se vuelve más calurosa y seca, proteger esta fuente vital de agua se vuelve cada vez más importante, porque nada dice 'vacaciones' como una crisis hídrica inducida por la sequía.

Investigadores de la Escuela de Informática, Computación y Sistemas Cibernéticos de la Universidad del Norte de Arizona están en el caso, tratando de entender cómo funcionan realmente Roaring Springs y otros manantiales alimentados por cuevas. Con una nueva subvención del Parque Nacional del Gran Cañón, expandirán los esfuerzos para mapear estos sistemas de agua y descubrir cómo el deshielo se conecta con los manantiales. "Entender dónde se hunde el agua es crítico para la infraestructura, los animales, las plantas y el resto de los ecosistemas que dependen de estos manantiales", dijo Blase LaSala, estudiante de doctorado en ecoinformática. "Son como oasis". Los hallazgos iniciales se publicaron recientemente en Scientific Reports, porque aparentemente incluso el agua de las cuevas merece revisión por pares.

La mayoría de las personas nunca entrarán en las cuevas que alimentan los manantiales del Gran Cañón; están cerradas al público y a menudo ubicadas lejos de los senderos establecidos. Así que los científicos tienen que ser creativos. Para su investigación doctoral, LaSala trabajó con la profesora Temuulen "Teki" Sankey, experta en teledetección, para crear mapas detallados de varios sistemas de cuevas. Usando un escáner lidar móvil, el equipo produjo modelos 3D de alta resolución que capturan paredes, techos, pasajes y cámaras de las cuevas con notable detalle. Durante 45 días, investigadores, voluntarios y personal del parque documentaron más de 10 kilómetros de pasajes y salas subterráneas. "No tenía idea de lo grandes y largas que son estas cuevas", admitió Sankey. "Las cuevas del Gran Cañón nunca se habían mapeado en 3D así". El trabajo requirió un gran esfuerzo logístico: los miembros del equipo cargaban mochilas de hasta 55 libras, incluido el equipo lidar, mientras caminaban hasta entradas remotas de cuevas que podían tardar hasta dos días en alcanzarse. Una vez dentro, trepaban, rapelaban, gateaban e incluso flotaban a través de secciones inundadas mientras registraban las formas y patrones de fractura de las cuevas. Un jueves cualquiera, realmente.

La explicación más simple de dónde viene el agua es el deshielo de la Meseta Kaibab. La pregunta más difícil es cómo viaja esa agua bajo tierra antes de emerger en manantiales como Roaring Springs. Los manantiales alimentados por cuevas se encuentran dentro de las formaciones de piedra caliza Redwall y Muav, con varias capas de roca entre ellos y la superficie. Experimentos previos de trazado con colorante realizados por el parque han demostrado que el agua puede moverse sorprendentemente rápido; en algunas pruebas, el colorante vertido en sumideros de la meseta viajó aproximadamente 20 kilómetros y apareció en manantiales en tan solo una semana. Exactamente cómo se mueve sigue siendo incierto, con fracturas, fallas, permeabilidad de la roca y vías subterráneas desempeñando un papel. "Es como mirar una caja negra", dijo LaSala. "Ves lo que entra y lo que sale, pero es muy difícil cuantificar lo que sucede allí dentro".

Entender estas vías no es solo académico: tiene implicaciones prácticas para la calidad del agua y la seguridad pública. Los manantiales más grandes del Gran Cañón son alimentados por sistemas kársticos, que Sankey compara con "queso suizo" debido a los numerosos agujeros, canales y aberturas en la roca. El agua se mueve rápidamente a través de estas vías, dejando poca oportunidad para la filtración natural, lo que significa que contaminantes como escorrentía de incendios forestales o E. coli podrían viajar rápido también. Si se detecta contaminación, los funcionarios del parque pueden cerrar temporalmente las operaciones de bombeo hasta que se resuelva el problema. Al identificar dónde entra el agua al sistema y rastrear cómo se mueve, los investigadores pueden ayudar a los administradores a localizar las fuentes de contaminación y reducir el riesgo de futuras interrupciones.