Caracterización de acuíferos y de sus procesos hidrogeoquímicos asociados: Caso del acuífero de Tongoy, Chile

Abstract

Se desarrolló una metodología, con un enfoque integral (geológico, estadístico, hidrológico, hidroquímico, interacción suelo-agua), que a partir de la caracterización hidroquímica de cualquier acuífero permite identificar y establecer de manera consistente su relación con los tipos de suelo y los procesos hidrogeoquímicos asociados a las interacciones suelo-agua del lugar. Se aplicó dicha metodología por primera vez en el acuífero costero entre Río Elqui y Río Limarí (Región de Coquimbo, Chile), dado que no existen estudios previos de este tipo en esa zona, siendo un recurso hídrico de gran importancia para uso humano, agrícola y ganadero en el lugar. Se realizó un muestreo dinámico de las aguas de pozos distribuidos en el área de estudio midiendo in situ conductividad eléctrica, pH y temperatura, y posteriormente, en laboratorio, las concentraciones de iones mayores son determinadas mediante técnicas ICP-MS (EPA 200.8), Cromatografía iónica (EPA 300.1) y Volumetría (APHA/AWWA/WEF, 2012). El análisis estadístico por conglomerado y de componentes principales evidencia la relación de la composición química de dichas aguas con cuatro tipos de suelo (depósitos eólicos, depósitos aluviales, secuencias marinas transgresivas, rocas intrusivas) donde se ubican los pozos. La mayoría de las aguas muestreadas en el sector de estudio se clasifican como mixtas hacia el interior del continente (cloruradas- bicarbonatadas-sulfatadas, sódicas-magnésicas-cálcicas). Solamente en el borde costero se observan iones dominantes (cloruro, sodio). Se observa que la presencia de los iones mayores está determinada en primer lugar por procesos catiónicos en ambiente marino y lixiviación de carbonatos, los cuales están asociados a meteorización, intrusión marina, lixiviación e intercambio catiónico reverso. En segundo lugar, los iones mayores se originan por procesos de lixiviación de carbonatos en ambientes no marinos, asociados a meteorización y lixiviación principalmente en sectores alejados de la cuña salina y/o de transgresiones marinas. La sobresaturación de sales (aragonita, calcita, dolomita) y el comportamiento de la conductividad eléctrica también se co-relacionan con los tipos de suelo en función de los componentes principales (CP1, CP2). El proceso ambiental más importante identificado, que da cuenta del comportamiento de la conductividad eléctrica en el acuífero, corresponde a los procesos catiónicos en ambiente marino (CP1). La cercanía al borde costero y la distribución espacial de las transgresiones marinas son los factores que más inciden en una mayor concentración de los iones mayores y en los procesos de interacción suelo-agua. El análisis integral permite describir y explicar las características hidroquímicas espaciales del acuífero, y cómo sus principales iones y procesos de interacción suelo-agua identificados son consistentes con los tipos de suelo donde se ubican los pozos.