Hidrogeología e hidroquímica de aguas subterráneas en cuatro microcuencas de la zona central de Chile: Estudio aplicado al cultivo de la Vid

Abstract

En el presente estudio se busca comprender los procesos geológicos y antropogénicos que controlan la hidroquímica de aguas subterráneas en cuatro microcuencas, en las cuales se desarrolla la viticultura, así como identificar los parámetros hidrogeológicos que puedan influenciar en la gestión de la vitivinicultura. Para ello se estudiaron cuatro viñas de la Zona Central de Chile ubicadas en las regiones de Valparaíso (San Antonio y Casablanca), Libertador Bernardo O´Higgins (Santa Cruz) y del Maule (San Javier). En cada cuenca, se realizó una caracterización hidrológica e hidrogeológica, donde se midieron niveles freáticos. Además se realizaron mediciones fisicoquímicas y se colectaron muestras de agua subterránea, lluvia, tranque e irrigación durante dos temporadas (verano e invierno), las cuales fueron analizadas para determinar elementos mayores, menores y trazas. Los resultados hidrogeoquímicos indican que los principales mecanismos que dominan la química del agua subterránea son los procesos de interacción agua-roca, y en las viñas de San Antonio y San Javier también se reconocen procesos de evapotranspiración. Dentro de los procesos geológicos, la meteorización de silicatos (plagioclasas, biotitas, anfíboles), meteorización de vidrio volcánico en el caso de San Javier, disolución de carbonato en San Antonio y San Javier, e intercambio catiónico en la viña de Casablanca, explican los contenidos de Ca2+, Mg2+, Na+ y HCO3- en las aguas subterráneas. Sin embargo, se identificó que procesos de contaminación son otro factor que controla la química del agua. En específico la ocurrencia de nitratos, sulfatos y cloruros y parte del Mg2+ tienen como fuentes la aplicación de agroquímicos, presencia de ganadería e infiltración de aguas grises y negras. Por otro lado el análisis de los elementos trazas evidenció concentraciones de Al, Cu, Mn y Zn en las aguas de lluvia mayores que en las aguas subterráneas en las viñas de Casablanca y San Antonio, indicando una contaminación atmosférica cuya fuentes podrían ser aplicación de agroquímicos, actividades industriales o contaminación proveniente de puertos o grandes ciudades. Se identificó que características hidrogeológicas como la ubicación de la red hidrográfica, la presencia de paleocanales, distribución de unidades hidrogeológicas y flujo subterráneo permiten delimitar zonas para el cultivo de calidad o de cantidad, es decir condiciones de estrés o abundancia hídrica. Estos factores permiten seleccionar predios o zonificar viñas dependiendo del objetivo de producción del viticultor. En los aspectos químicos, la calidad del agua de riego es esencial. El conocimiento de los procesos hidrogeoquímicos permite establecer una línea base de la calidad de agua y conocer el origen de los nutrientes disponibles en el agua y, por lo tanto, seleccionar zonas con buenas condiciones, para plantar y extraer agua y, mejorar la gestión de la aplicación de fertilizantes. En la viña de San Antonio debido a la evaporación, disolución de halita y meteorización de plagioclasas sódicas, las aguas tienen alto contenido de sodio y elevada salinidad, lo que se traduce en una mala calidad. En el caso de San Javier la precipitación de carbonatos y evapotranspiración incrementa el contenido de sodio y salinidad empeorando la calidad del agua. Finalmente en las viñas de Casablanca y Santa Cruz, los procesos hidrogeoquímicos dan como resultado aguas de mejor calidad, aunque la contaminación del acuífero en el caso de Santa Cruz disminuye su calidad.