Geoquímica y composición isotópica de Sr y Nd del sedimento fluvial en la subcuenca río Maipo Alto: implicancias para estudios de proveniencia de sedimento

Abstract

El cambio climático ha generado cambios en las dinámicas de los sistemas que componen a la Tierra, repercutiendo por una parte en el sistema hidrológico. Hay un conjunto de procesos superficiales que forman lo que se conoce como sistema de enrutamiento sedimentario , donde se hace un análisis integral de la transferencia de sedimento, y su respuesta a cambios, como la alteración del ciclo del agua existente, que genera cambios en la movilización de sedimento. Es útil entender el funcionamiento de un sistema de enrutamiento sedimentario con el fin de determinar las características erosivas y del transporte de sedimento dentro de una cuenca. Para esto, estudiar la proveniencia del sedimento que se transfiere en una cuenca sirve para dilucidar las fuentes del sistema y evaluar su conectividad sedimentaria. En Chile y en particular en su zona central, se ha evidenciado una disminución de precipitaciones, de caudales de ríos, de la cubierta de nieve, así como el retroceso glaciar. Varios estudios recientes muestran estimaciones de posibles escenarios futuros, en los cuales hasta en los casos optimistas se tendrán importantes cambios en la hidrología de las cuencas hacia fines de este siglo, afectando las dinámicas de los sistemas de enrutamiento sedimentario. Con esta motivación, el presente estudio busca evaluar las dinámicas de transferencia de sedimento en la parte alta de la cuenca del río Maipo (subcuenca Río Maipo Alto (RMA)), en la Región Metropolitana, considerando variabilidad temporal y espacial, a partir de análisis de características químicas. Para lograr este cometido, se levantan antecedentes generales de la geología del área de estudio, se constituye una base de datos con información composicional de elementos químicos e isótopos de Sr y Nd para las rocas que afloran en la subcuenca RMA y, por último, se estudian las características composicionales en sedimento recolectado en el río Maipo y sus principales tributarios en la subcuenca RMA, en el periodo noviembre 2019 a febrero 2020, que representa la temporada de alto caudal de la cuenca. Por último, se realiza un modelo de mezcla para cuantificar el aporte desde las distintas unidades geológicas y desde los distintos tributarios del río Maipo. Los resultados indican que las unidades geológicas se tienden a agrupar en unidades por Era (Mesozoico y Cenozoico). Se observa variación temporal y espacial en la proveniencia del sedimento transportado por el río Maipo en su segmento superior, estimando las tendencias de las posibles fuentes. Es así que los modelos de mezcla efectuados a través de elementos menores, indican que son las unidades cenozoicas las principales fuentes, con aportes del ~40% o superior. Se ve que el tributario que tendría mayor influencia en el afluente del río Maipo es el río Colorado. Con lo conseguido, el presente estudio ayuda a dilucidar trazadores de interés para ser aplicados en estudios de proveniencia posteriores.