Implicancias ambietnales de las relaciones hidrodinamicas e hidroquimicas entre aguas superficiales y subterraneas en la planicie arenosa del sur de Cordoba. Argentina

Abstract

La mayoría de los sistemas de agua superficial presentan interacciones con el agua subterra naturales o modificadas por actividades humanas, que es necesario dilucidar para el correcto manejo de los recursos. El objetivo de la investigación fue evaluar el funcionamiento hidrodinámico e hidroquínnico de aguas superficiales (ASUP) y subterráneas (ASUB) y sus implicancias ambientales, además de aquellas vinculadas a las interrelaciones entre ambos sistemas, en la planicie arenosa del Sur de Córdoba. La zona estudiada, de 7.000 km2, posee relieve plano a suavemente ondulado, con dominio de procesos agradacionales. Se destacan sistemas de dunas longitudinales y parabólicas de diferente origen y edad, que interdigitan y se yuxtaponen al paleoabanico aluvial del río Quinto. El clima, de tipo mesotermal subhúmedo seco, presenta precipitaciones anuales entre 607 mm (sur) a 745 mm (norte), concentradas en un 85% en primavera-verano La zona es atravesada por los tramos medios-bajos de cuatro cursos de agua, el arroyo Ají, los canales Devoto y La Cautiva y el río Quinto (único con nacientes en San Luis y regulado por embalses aguas arriba de la zona de estudio). El acuífero freático está conformado principalmente por sedimentos de edad cuaternaria, dominantemente eólicos con diferente grado de cementación carbonática y en forma subordinada por materiales fluviales. Las conductividades hidráulicas son variables (1-10 m/d). La dirección general de escurrimiento del agua subterránea es NO-SE, siendo el sector oriental del área dominantemente de descarga (local-regional), con bañados y lagunas. Los gradientes hidráulicos y velocidades de agua resultaron mayores en los campos de dunas (1,5% y 0,3 m/d, respectivamente) y menores en los planos hidrohalomórficos (0,09% y 0,05 m/d). Respecto a la calidad del agua, los sistemas superficiales (loticos) presentan salinidad entre 0,9 — 1,9 g/L (bicarbonatadas a sulfatadas sódicas), mientras que las lagunas temporarias y permanentes de 0,9 g/L (bicarbonatadas magnésicas-sódicas) hasta 1,4-14,8 g/L (sulfatada y/o clorurada sódicas). El acuífero libre exhibe aguas con un patrón geoquímico complejo, con salinidades desde 0,4 g/L (dulces), vinculadas a médanos activos, hasta 1,5 g/L en lomas topográficas. Las mayores salinidades (2,0 a 11,0 g/L, salobres a saladas), están asociadas al resto de la llanura eólica, fundamentalmente en áreas hidrohalomórficas. En general, el agua subterránea presenta una evolución geoquímica normal en el sentido del flujo, desde aguas dulces a saladas y desde bicarbonatadas, pasando por sulfatadas, a cloruradas. Los resultados isotópicos (2H y 180) muestran un enriquecimiento general en dirección Oeste-Este, debido a que el agua de recarga de los cuerpos superficiales y del acuífero en zona pedemontana (Córdoba y San Luis) proviene de lluvias generadas por un frente cálido húmedo del océano Atlántico, empobrecido isotópicamente por efectos de continentalidad y de altura. El análisis de las relaciones aguas superficiales — subterráneas mostró gran diversidad. Así, la composición química del agua superficial fue variable, aunque cada curso de agua exhibió marcada homogeneidad de aguas dulces desde que entran hasta que salen de la zona de estudio, a pesar de haber recorrido decenas de kilómetros y de mantener, en la mayoría de los tramos, conexión hidráulica con un acuífero que aporta aguas salobres a saladas. Los datos isotópicos y la modelación geoquímica numérica indican que en verano e invierno, la calidad del río Quinto se explica por procesos de mezcla entre el agua superficial, muy influenciada por la presa El Chañar, y flujos subterráneos locales, intermedios y/o regionales. En verano, existe un dominio de la componente superficial (72 a 95%) y en invierno de la subterránea (50 a 82%). La marca isotópica del arroyo Ají y los canales Devoto y La Cautiva, indican que están muy influenciados por lluvias locales y por sus cuencas altas. El modelo numérico del Ají al ingreso al área, muestra que la mezcla es de predominio de agua superficial sobre la subterránea (70/30), con leve evaporación y fraccionamiento isotópico y cambio de esta proporción a lo largo del recorrido, disminuyendo el aporte subterráneo (4%). Similar resultado se obtuvo midiendo 222Rn en verano (con un valor de 4,5 pCi/L) indicando el balance de masas un aporte subterráneo del orden de 2%. Los sistemas lénticos también se interpretaron como mezcla de agua superficial y subterránea, sujetas a variados procesos de evaporación. En lagunas profundas permanentes las mezclas resultaron en proporciones 41/59 de flujos subterráneos dulces locales con salados regionales, respectivamente, variable según el grado de evaporación (del orden de 53%). Las lagunas más someras dieron mezclas del orden de 84/16 (dulce-salado) con grados de evaporación del orden de 32%. Las aguas de las lagunas someras del S y SE, resultaron más saladas por alimentación de agua subterránea muy evolucionada, aspecto corroborado por el modelo isotópico. Estas relaciones ASUP-ASUB muestran el condicionamiento que ejerce el relieve, la litología y el clima, destacándose que la composición química de ambos sistemas es fundamentalmente el resultado de diferentes velocidad de circulación de cada cuerpo de agua y de procesos de mezcla entre aguas superficiales y subterránea (local— intermedia y regional), dando lugar al mosaico geoquímico complejo observado. El escenario descripto genera connotaciones ambientales propias de cada sistema hidrológico y de las relaciones entre ambos. Entre los problemas ambientales asociados a los cursos de agua se registraron los vinculados a su dinámica (erosión de márgenes, profundización y desbordes e inundaciones) La principal fortaleza que presentan, especialmente el arroyo Ají, está vinculada a su agua dulce, que implica recarga inducida del arroyo hacia el acuífero por la extracción de agua con perforaciones situadas a la vera del arroyo. En relación al acuífero libre, los porcentajes de aptitud obtenidos muestran una amenaza generalizada la salud humana por altos contenidos en sales/ cloruros/ sulfatos/ As/F-, aunque se reconocen fortalezas por su aptitud para actividades agropecuarias. El impacto humano sobre la calidad de los recursos hídricos es evidente. El NO3-, indicador de contaminación derivada de fertilizantes y ganadería, se encuentra en cantidades elevadas en aguas subterráneas, superando el fondo natural. Se detectaron también en ASUP y ASUB xenobióticos como atrazinas (herbicida) y cafeína (farmacéutico)