Caracterizacion hidrogeologica, hidroquimica e isotopica ambiental de los sistemas acuiferos del noreste de Cordoba

Abstract

El agua subterránea es el principal insumo de todas las actividades sociales y productivas que se desarrollan enCórdoba, generando condicionamientos en el uso del territorio en función de su disponibilidad y calidad, por lo quees necesario llegar a un conocimiento más acabado del funcionamiento hidrológico, tomando al ser humano comoparte del mismo, y de esta manera generar políticas de desarrollo sustentables. El objetivo de esta investigaciónes construir el modelo de funcionamiento geohidrológico ambiental (hidrodinámico, geoquímico e isotópico) de lossistemas acuíferos libre y confinados de las cuencas bajas de los ríos Xanaes y Suquía, para establecer lasrelaciones hidráulicas e hidroquímicas entre los subsistemas atmosférico, superficial y subterráneo y las posiblesinfluencias antrópicas. Se utilizó metodología geológica-geomorfológica e hidrogeológica convencional, incluyendoel análisis de los isótopos estables (2H y 18O) y radioactivos (14C). La zona investigada (28.700 km2), forma partede la provincia geológica Llanura Chaco-Pampeana, y se caracteriza por materiales y geoformasfundamentalmente de origen fluvio-eólico y subordinamente lacustre-palustre. El acuífero libre es el másimportante y utilizado en actividades agrícola-ganaderas, mientras que los sistemas confinados son los utilizadosen ámbitos urbanos para abastecimiento público y en el rural principalmente para riego. La sedimentación que dioorigen a los diferentes sistemas acuíferos del Noreste de Córdoba está fuertemente relacionada a lapaleoactividad fluvial neógeno-cuaternaria, condicionada en gran parte por las estructuras geológicas regionales ypor la disponibilidad pluvial en los periodos interglaciares. El acuífero libre, de espesor variable de Oeste a Esteentre 100 a 50 m respectivamente, se aloja en los sedimentos cuaternarios compuestos tanto de arenas, gravas yconglomerados de origen fluvial (K de 5 a más de 50 m/d), como de limo y limo arenoso de origen eólico,parcialmente cementados por CaCO3 (K entre 10-3 a 1 m/d). Los niveles freáticos varían de Oeste a Este de 50 a 1m de profundidad respectivamente, la dirección regional de flujo subterráneo es OSO-ENE, los gradienteshidráulicos varían de Oeste a Este de 0,36% a 0,03% respectivamente y el ámbito de descarga hidrológicaregional es la laguna de Mar Chiquita. La Conductividad Eléctrica (CE) del agua subterránea muestra una estrecharelación con las unidades geomorfológicas identificadas, así, la zona de abanicos aluviales posee valores de CEbajos (entre 347 y 1.000 ?S/cm) mostrando poco aumento de la CE en sentido de la dirección de flujo. En el sectororiental los valores de CE (entre 3.000 y 14.180 ?S/cm) indican una evolución clásica en el sentido del flujo,próximo a la zona de descarga regional, mostrando un cambio de tipo geoquímico del agua de bicarbonatadas ysulfatadas, al Oeste, a cloruradas-sulfatadas, al Este, siempre sódicas. Los isótopos estables del agua deprecipitación en la llanura muestran promedios ponderados de ?18O=-4,9?; ?2H=-24?, mientras que el aguasuperficial para los sistemas serranos posee composición isotópica ?18O promedio= -5,6 ? y ?2H promedio=-29 ?denotando origen meteórico a partir de masas de aire algo más empobrecidas que las lluvias en la llanura, debidoa efecto continental, altitud y disminución de la temperatura. Dentro del área de estudio el agua superficial seencuentra más enriquecida ?18O promedio=-4,3 ?; ?2H promedio= -23? respecto a las lluvias locales. Las aguasdel río Dulce, Suquía y Xanaes en la llanura, se alinean en una recta de evaporación vinculándose con la lagunaMar Chiquita, denotando el típico proceso de evaporación de sistemas superficiales y su aporte al cuerpo de aguade descarga regional. La composición isotópica del acuífero libre en las sierras y piedemonte presenta valoresmás empobrecidos que en la llanura (?18O=-5,4?; ?2H=-27? y ?d? promedio de 16 ?), indicando el fuerte vínculode aporte de las precipitaciones serranas, mientras que en el área de estudio es de (?18O=-4,6?; ?2H=-25? y ?d?entre 8 y 16 ?) indicando recarga local. Los Sistemas Acuíferos Confinados (SAC) son multicapa, constituidospor lentes areno gravosos (K~1 a 50 m/d) interestratificados con sedimentos más finos, de variable desarrollolateral y diferentes grados de confinamiento, quedando cada SAC definido por la unidad litoestratigráfica que loforma: SAC A-Fm. Santiago Temple; SAC B-Fm. Puelche; SAC C-Fm. Paraná y SAC D-Fm. Chaco. El flujosubterráneo para el SAC A es en general OSO-ENE con gradientes hidráulicos (0,54- 0,2%) para el sectoroccidental y una abrupta disminución en el sentido de flujo a valores entre 0.1 y 0.06%. La CE es en general baja(325 a 1.500 ?S/cm) mostrando poca evolución geoquímica en sentido de la dirección de flujo, manteniendo sucarácter de bicarbonatado en casi toda el área. El SAC B muestra una convergencia E-W de flujo en la depresiónde tortugas-San Antonio donde la dirección cambia hacia el Norte con gradientes entre 0.11 a 0.04%, llegando apresentar surgencia de 1 a 3 m. Los mayores valores de CE se encuentran en todo el sector oriental del área deestudio, coincidiendo plenamente con la zona Planicie Loéssica Oriental, con aguas del tipo cloruradas sódicas,mientras que para el sector occidental del sistema se caracteriza por valores de CE relativamente bajos y aguasdel tipo sulfatadas bicarbonatadas ? sódicas menos evolucionadas, indicando junto con la dirección de flujo paraeste sector una recarga lateral desde el SAC A y probablemente relaciones hidráulicas con el acuífero freático queaportarían menos contenido salino. El SAC D presenta surgencia de 3 a 25 m, con valores de CE entre 828 y3.000 ?S/cm en función de la capa captada y aguas del tipo cloruradas y/o sulfatadas Sódicas. En general, losSAC se encuentran más empobrecidos isotópicamente (2H y 18O) que el acuífero libre, principalmente SAC B y D,y similar a los arroyos de las áreas serrana pedemontanas lo que indicaría recarga en estos sectores y/o enépocas pasadas más frías. El SAC A presenta valores intermedios, pudiendo inferirse posibles relacioneshidráulicas con el acuífero libre en algunos sectores. Las edades obtenidas por métodos hidráulicos son similaresa las de 14C para SAC A (3.000 y 13.000 AP) indicando aguas viejas con un incremento en la edad de Oeste aNoreste e interpretadas como recargadas durante períodos fríos holocénicos. Para SAC B (13.400 y 17.000 AP)se asume que pueden corresponder a recargas de la última glaciación mientras que para SAC D (31.300 AP), setrataría de paleoaguas pleistocénicas recargadas durante la Glaciación Würm. El modelo hidrogeológico elaboradopermitió aportar a la elaboración de políticas de gestión del recurso y a la generación de buenas prácticashidrogeológicas, protegiendo los SAC con tasas de renovación muy bajas y determinando zonas hidrogeológicasmarginales donde se restringen los permisos de usos de agua subterránea.