Estudios sedimentológicos, geohidrólogicos y geoquímicos para la evaluación de fuentes alternativas de agua subterránea dulce en sectores del litoral de Bahía Samborombón, provincia de Buenos Aires

Abstract

La planicie costera del Río de la Plata se desarrolla en el litoral noreste y este de la Provincia de Buenos Aires, donde una de las principales limitantes para el desarrollo socioeconómico es el predominio de agua subterránea salina. Asimismo, el litoral de Bahía Samborombón, en la planicie costera del estuario exterior, es la zona con mayores problemas de abastecimiento de agua ya que aquí, contrariamente a lo que ocurre en la planicie del tramo inferior y medio del estuario, también en las zonas más continentales existen problemas de salinización de acuíferos. No obstante, pueden reconocerse ambientes geomorfológicos donde las condiciones hidrolitológicas favorecen el almacenamiento de agua dulce, como los cordones litorales que se desarrollan en el tramo medio y norte del litoral de la bahía. En estas unidades se forman lentes de agua dulce producto de la recarga preferencial del agua de lluvia, las cuales no solo constituyen las fuentes actuales de abastecimiento de agua, sino que, además, tienen un rol ecológico importante dado que son el sustento del bosque nativo de Celtis tala y especies asociadas. Pese a la importancia hidrogeológica que tienen estos cordones, desde principios del siglo XX la actividad minera ha explotado gran parte de esta geoforma alterando las reservas de agua dulce. Por estos motivos el objetivo general del presente trabajo de tesis es la identificación de fuentes de agua dulce alternativas en el litoral del sector central de Bahía Samborombón. Dentro del área de estudio se reconocieron geoformas de relieve positivo como lomadas arenosas, barras de punta y lunettes, las cuales serían unidades capaces de alojar lentes de agua dulce. Sin embargo, luego de los estudios de detalle de las características texturales e hidroquímicas, sólo las lomadas arenosas y barras de punta poseen sedimentos con altas tasas de infiltración que permiten acumular el agua de lluvia en forma de lentes, pudiendo ser utilizadas como una fuente alternativa de agua subterránea. Estas geoformas se desarrollan en el sector este del área de estudio vinculadas espacialmente a los cordones litorales, por lo que las lentes de agua que se forman en ellas se amalgaman dando lugar a una única lente de agua dulce. De esta manera, las lentes formadas en lomadas arenosas y barras de punta suman reservas a aquellas que se alojan en los cordones litorales. En cambio, en los lunettes distribuidos en el sector oeste del área, al estar compuestos por sedimentos más finos con bajas tasas de infiltración, el agua tiende a salinizarse a escasa profundidad. Por otro lado, en lo que respecta a la explotación minera de los cordones litorales y la problemática hidrológica que esto representa en la zona, los estudios realizados permitieron comprobar que en los cordones litorales se forman lentes de agua dulce no solo en condiciones naturales, sino que también cuando son modificados por la actividad minera (canteras rellenas con material de descarte arenoso). En el análisis de los balances hídricos y variaciones de niveles freáticos, el cordón modificado muestra un comportamiento similar al de la lomada arenosa, presentando importantes excesos hídricos. No obstante, la disminución en la altura topográfica que ocasiona la explotación minera influye en el espesor de la lente siendo menor en el cordón modificado en comparación con el cordón natural, característica muy marcada en los perfiles geoeléctricos. Esta disminución en el espesor de las lentes se observa también en las lomadas arenosas y barras de punta, geoformas topográficamente más bajas que el cordón litoral natural. Luego, a pesar de que en aquellas explotaciones en que las excavaciones quedan al descubierto el agua acumulada en las canteras registra bajos contenidos salinos, la misma suele presentar rasgos de eutrofización debido al aumento en la cantidad de nutrientes, razón por la cual no se recomienda su uso para abastecimiento. Esto prueba que el relleno de las excavaciones con el material de descarte una vez finalizada la extracción, resulta una buena medida de mitigación que contribuye a la conservación de las lentes de agua dulce. En cuanto a la química del agua subterránea en las lentes de agua dulce que se forman en estas unidades, la misma es de baja salinidad asociada a facies de tipo Ca-Mg-HCO3 y Na-HCO3, donde la interacción agua-sedimento es el principal determinante de la presencia de iones solubles. Dentro de los principales procesos geoquímicos se encuentran la disolución de CO2(g), la disolución - precipitación de carbonatos, el intercambio catiónico y la meteorización de silicatos. Cabe señalar que estos procesos también regulan la presencia de elementos como As, Fe y Mn, los cuales en altas concentraciones pueden ser una limitante de la calidad del agua. Por otro lado, en los pozos con mayores tenores salinos se suma la disolución de fases minerales más solubles como yeso y halita. Con respecto a su distribución espacial se observa que las lentes de agua dulce alojadas en lomadas arenosas, barras de punta y cordones litorales (natural y modificado) se desarrollan en todo el sector oriental del área de estudio de manera continua y paralela a la costa. En ellas, el volumen total de reservas de agua dulce almacenado fue estimado en 81.330.903 m3, de los cuales un 37% corresponde a las reservas que se acumulan en lomadas arenosas y barras de punta. Asimismo, de este volumen total, las reservas que pueden ser sustentablemente explotadas, es decir, las reservas reguladoras constituyen un volumen de agua de 4.207.891 m3. De acuerdo con esto, y a partir de un consumo medio por habitante de 100 L, las reservas reguladoras teóricamente podrían abastecer alrededor de unos 115.000 habitantes permanentes. A su vez, es importante destacar que el sector occidental del área de estudio no dispone de fuentes de agua dulce, razón por la cual estas lentes deben abastecer tanto a los pobladores que viven en sus alrededores como a aquellos que se encuentran en zonas más alejadas localizadas al oeste. De la misma manera, si se consideran las reservas reguladoras asociadas a lomadas arenosas y barras de punta, la estimación teórica muestra que estas podrían abastecer una población permanente cercana a los 25.000 habitantes, lo que representa a un 21% de los habitantes totales que pueden ser abastecidos por las lentes, comprobando su relevancia como fuentes alternativas a la de los cordones litorales. Los resultados presentados en esta tesis constituyen el primer estudio acerca del desarrollo de lentes de agua dulce en geoformas alternativas al cordón litoral en un sector de la planicie costera del Río de la Plata donde existen graves problemas de abastecimiento. De esta manera, la presencia de lomadas arenosas y barras de punta capaces de alojar lentes de agua dulce en cantidad y calidad adquiere una gran importancia no solo para asegurar el abastecimiento de la población local sino también para fomentar el desarrollo socioeconómico de la región. Los datos proporcionados contribuirán a aumentar el conocimiento sobre la influencia de las características geomorfológicas y geológicas en el desarrollo e hidrogeoquímica de las lentes de agua dulce. Asimismo, se plantea la importancia de la mitigación del impacto de la actividad minera para la conservación del recurso, siendo el relleno de las labores mineras con el material de descarte una medida básica. Por último, considerando la relevancia de este tipo de acuíferos es que se brinda información de base para garantizar la sustentabilidad y establecer un plan de manejo eficaz del recurso hídrico.

Assessment of cation exchange as conditioning processes of water chemistry in freshwater lenses

“…Similarly, these samples are characterized by presenting low Na + contents (Figure 5b,c), Na + -Cl À ratios versus (HCO 3 À +SO 4 2À )-(Ca 2+ +Mg 2+ ) close to zero (Figure 5d), and positive values of Cl À -(Na + +K + )/Cl À associated with high values in the concentration of Ca 2+ +Mg 2+ (Figure 5e). On the contrary, although the flow deepens, the system loses its capacity of incorporating CO 2(g) and pH starts rising, reaching supersaturated values in the saturation index of calcite (Tanjal, 2021) and changing to the dominance of Na-HCO 3 type waters at the deepest sectors of the aquifer. However, the high concentrations of Na + observed in the deep part of the aquifer below the bioturbated clays show that there must be another process that determines the change of facies.…”