El rol de los backgrounds geoquímicos y mineralógicos locales, como información esencial para construir guías de calidad de sedimento eficientes, para cuencas de alta montaña alteradas hidrotermalmente (Cuenca del Río Mapocho, Chile Central)

Abstract

La cuenca alta del río Mapocho (Andes de Chile Central) ha sido estudiada como caso representativo de un sistema hidrológico de alta montaña compuesto por tres subcuencas desarrolladas sobre rocas muy distintas una de otra y, sometidas a diferentes factores antrópicos: 1) un sistema de ARD desarrollado sobre rocas hidrotermalmente alteradas (i.e., Yerba Loca); 2) un río con actividad minera en su cabecera e hidroquímicamente clasificado como no afectado por drenaje minero ácido (i.e., San Francisco); y 3) un río con una baja concentración de metales (i.e., Molina). De este modo, sesenta y tres muestras de sedimentos han sido recolectadas en siete sitios distintos, durante las cuatro estaciones a lo largo de un año hidrológico (2016-2017). En términos generales, la composición geoquímica de los sedimentos clásticos es consistente con la geoquímica inferida a partir del estudio mineralógico. Sin embargo, los sedimentos de menor tamaño de grano (i.e., Arenas y limos) muestran mayores concentraciones que los de mayor tamaño de grano (i.e., Gravas) para elementos tales como Fe, S, Cu y As. Este comportamiento es particularmente evidente en Yerba Loca y ha sido atribuido a la aparición estacional de precipitados ricos en Fe y precipitados ricos en Al como parte de la fracción de sedimentos de menor tamaño de grano. A parir del testeo de distintas metodologías para el cálculo de los backgrounds geoquímicos (TIF, MAD y 95%percentil) se han obtenido resultados que sugieren que este último método es el más apropiado para este tipo de sistema montañoso. Así, usando la metodología seleccionada, se han calculado tres backgrounds distintos: 1) Cuenca estero Yerba Loca; 2) Cuenca río Molina y; 3) Cuenca alta del río Mapocho. Se observa que el tercer background generado (el cual sintetiza la realidad de toda la cuenca alta del río Mapocho, incluyendo a Yerba Loca y Molina) tiende a subestimar o sobrestimar algunos valores comparándolos con los backgrounds locales de Yerba Loca y Molina, respectivamente. Además, cuando los backgrounds generados son comparados con las guías de calidad de sedimento consensuadas internacionalmente (Consensus-Based Sediment Quality Guidelines, en inglés), Fe, Cu, Mn, Zn, Pb, Cu, Cr, Ni y As muestran valores de background considerablemente mayores a los valores establecidos como límite para comenzar a considerar efectos adversos probables. El presente estudio establece la importancia primordial de contar con un background geoquímico sólido antes de cualquier intento de evaluación de riesgo asociada a calidad de sedimentos en regiones de alta montaña alteradas hidrotermalmente, las cuales cubre una cantidad significativa de los sistemas fluviales de América del Sur y muchas otras áreas del mundo. Además, se expone la necesidad de llevar a cabo estudios ecotoxicológicos específicos del sitio, teniendo en cuenta la flora y fauna locales, a fin de corroborar los posibles efectos tóxicos del background geoquímico local.