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Investigadores chilenos documentan nuevas dinámicas en cuencas de montaña

El ciclo del agua en Chile central enfrenta transformaciones profundas a raíz del cambio climático. Variaciones mínimas de temperatura han comenzado a modificar los patrones históricos de precipitación, alterando la cantidad de agua que circula en las cuencas y la concentración de minerales disueltos. Esto afecta de manera directa la calidad de los recursos hídricos que abastecen a los valles donde vive más de la mitad de la población del país.

Un estudio liderado por el Dr. Marcos Macchioli, investigador post-doctoral del Departamento de Geología de la Universidad de Chile, se adentró en la generación y transporte de solutos en las cuencas del Mapocho y del Maipo, ambas sin actividad minera directa pero fundamentales para el suministro de agua de la Región Metropolitana. “Estos comportamientos están muy ligados al tipo de roca, ya que no todas se disuelven por igual. Las del Maipo Alto, por ejemplo, se disuelven mucho más fácilmente”, explicó el especialista, tras documentar cómo las diferencias en la geología de cada cuenca determinan patrones contrastantes en la composición del agua.

En el Maipo Alto, dominado por rocas carbonatadas-evaporíticas, la concentración de elementos químicos disminuye a medida que aumenta el caudal, salvo en el Cajón de las Melosas, donde ocurre lo contrario. El Mapocho Alto, con predominio de rocas volcánicas-silícicas, presenta en cambio patrones de quimiostasis, es decir, solutos que se mantienen constantes incluso con el incremento del caudal, fenómeno también observado en el río Yeso. Estas diferencias, descritas por primera vez en la literatura especializada, amplían la comprensión sobre la relación entre agua y roca en un territorio crítico para la seguridad hídrica nacional.

El propio estudio subraya la urgencia de estos hallazgos. “Comprender el comportamiento de los solutos es crucial para mejorar las evaluaciones de la calidad del agua y las líneas de base geoquímicas, especialmente en una zona tan densamente poblada, que actualmente sufre escasez de agua debido a la sobreexplotación y a un escenario de sequía decenal”, señala textualmente la publicación. Esta perspectiva cobra relevancia en un contexto donde la presión sobre los recursos hídricos exige políticas más informadas y precisas.

El trabajo de Macchioli se suma al de otros investigadores de la Universidad de Chile que exploran el ciclo del agua en la llamada Zona Crítica, la capa superficial de la Tierra que sustenta la vida. La Dra. Alida Pérez-Fodich investiga la generación de solutos en cuencas volcánicas del sur; el Dr. Matías Taucare ha descrito drenajes ácidos naturales en la cordillera; y estudiantes de doctorado guiados por la Dra. Linda Daniele estudian la calidad del agua en acuíferos de la Araucanía. En conjunto, estas investigaciones contribuyen a una visión interdisciplinaria que busca fortalecer las bases científicas para la gestión hídrica en Chile.

Respaldado por el proyecto Fondecyt de postdoctorado n°3220318, este esfuerzo se proyecta más allá del ámbito académico. “Este conjunto de datos puede ser utilizado por los responsables de políticas, gobiernos regionales y otros tomadores de decisiones de asuntos públicos de Chile Central, que se ocupan de la gestión de los recursos hídricos”, sostiene el paper, dejando claro que la ciencia busca incidir en las decisiones que marcarán el futuro del agua en el país.

Drenaje ácido natural desafía ideas sobre pureza del agua en Chile central

Una reciente investigación del Departamento de Geología de la Universidad de Chile, publicada en Journal of Hydrology, arroja luz sobre la calidad del agua en la alta cordillera del centro de Chile, un espacio crucial para la gestión futura de los recursos hídricos. Liderada por el Dr. Matías Taucare, la investigación desafía la creencia común de que las aguas de montaña son siempre puras y sin contaminantes.

El foco del estudio es el fenómeno del “drenaje ácido”, conocido principalmente por su vínculo con la contaminación minera, debido a la infiltración de fluidos desde tranques de relave. Sin embargo, el equipo de Taucare explica que en la Cordillera de los Andes el drenaje ácido también puede ser natural, resultado de la interacción entre el agua y los sistemas metalogénicos presentes en las rocas de la zona. Para analizar este fenómeno en un entorno libre de actividad humana, los investigadores se trasladaron hasta el valle El Arpa, en la alta montaña de la región de Valparaíso, sobre los 2.800 metros sobre el nivel del mar.

Tras un riguroso trabajo de muestreo y análisis en laboratorio, se detectaron altas concentraciones de hierro y manganeso en las aguas recolectadas, lo que pone en entredicho la idea de que estos caudales son inmaculados. “Este estudio demuestra que las aguas de montaña no son tan puras como se cree”, señala el Dr. Taucare. Además, el equipo pudo cuantificar que aproximadamente el 51% de la nieve caída en estas alturas contribuye a la recarga de los acuíferos subterráneos, un dato vital para entender cómo se renuevan estos recursos.

La importancia de este diagnóstico radica en que el agua, al circular por las rocas, actúa como agente oxidante y puede lixiviar minerales que, en bajas concentraciones, resultan inocuos, pero en niveles elevados, pueden ser tóxicos para la salud humana. En zonas mineras del norte de Chile, por ejemplo, se han detectado niveles peligrosos de arsénico, un elemento que puede filtrarse en el agua. Estos hallazgos refuerzan la necesidad de proteger la alta cordillera como un área estratégica para la conservación y renovación de las fuentes hídricas.

La distinción entre drenaje ácido natural y minero es fundamental, ya que cada uno presenta una composición química distinta. Mientras el drenaje ácido minero está marcado por metales pesados como plomo, arsénico y cadmio, el natural se caracteriza principalmente por hierro, manganeso y aluminio. En el contexto del cambio climático, esta diferenciación cobra aún más relevancia. Según el Dr. Taucare, la disminución de precipitaciones producto del calentamiento global podría concentrar estos elementos tóxicos en el agua, aumentando los riesgos ambientales y sanitarios. Su colega, el Dr. James McPhee, resalta que entender la interacción entre nieve, hielo y roca en el subsuelo es un desafío pendiente que esta investigación comienza a abordar, abriendo la puerta a futuros estudios interdisciplinarios.

Este trabajo requirió una compleja combinación de análisis satelitales, isotópicos e hidrogeoquímicos, realizados en colaboración con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España y el Departamento de Geología de la Universidad de Chile, reflejando la naturaleza global y multidisciplinaria del estudio.

El Dr. Matías Taucare es un investigador con una trayectoria consolidada en hidrogeología de montaña. Su trabajo doctoral ya demostró la conexión hidráulica entre la alta cordillera y los acuíferos del valle central chileno. Actualmente, continúa explorando los procesos de recarga hídrica en las montañas y advierte sobre el estado crítico de los acuíferos de la zona central, un llamado urgente para la protección y manejo sostenible del recurso más vital del país.