Procesos de recarga en la Cordillera de la Costa: Caso del Estero Catemu

Abstract

Este estudio se enfoca en esclarecer los procesos de recarga en la cordillera de la costa, analizando las características de los macizos rocosos y la geoquímica de aguas subterráneas de valles aledaños. Como hipótesis se plantea que existan flujos de agua subterránea en las rocas fracturadas que delimitan las cuencas que puedan estar contribuyendo al balance del acuífero aluvial mediante una recarga desde la montaña. En particular, se estudia el Valle del Estero Catemu, ubicado en los Valles Transversales de la Cordillera de la Costa de Chile Central. La metodología utilizada para comprobar la hipótesis se basa en el balance de agua de la cuenca hidrográfica a partir del cual se elabora un balance para el valle detrítico, así como también el análisis del potencial de recarga difusa y focalizada en los macizos rocosos, y en el análisis hidrogeoquímico e isotópico de 25 muestras de agua. Del balance se observa que las principales entradas al sistema son la precipitación (2/3) y los canales (1/3). Del balance del valle se estimó que cerca del 60% de la recarga provendría del bloque de montaña. A partir de un análisis morfológico y un análisis topológico de fallas y fracturas, se creó un mapa multicriterio del potencial de recarga difusa en los macizos. El mapa clasifica el potencial en clases definidas como pobre, moderada y buena, en función de las variables analizadas. Los resultados indican que los valores de potencial de recarga mejores están asociados a las cotas más elevadas, alcanzando su máximo en la peniplanicie al noreste de la zona de estudio. Las zonas con mayor potencial están conectadas con el valle a través de las zonas de recarga focalizada, correlacionadas con los depósitos sedimentarios de las redes de drenaje. Las muestras tomadas incluyen pozos, vertientes, canales y el estero Catemu. Se usaron gráficos y análisis estadísticos multivariante para la interpretación de los iones mayores, menores, traza e isótopos. En general, las muestras son de tipo HCO3 Ca y presentan una tendencia a aumentar su salinidad hacia el sur de la cuenca, en la dirección del flujo subterráneo. Aguas abajo del canal Catemu Bajo, la firma isotópica de las muestras es similar a la firma de los canales, y son más livianas que las muestras aguas arriba y las de la montaña. El Análisis de Conglomerados Jerárquicos agrupa las muestras en dirección del flujo subterráneo, al igual que la tendencia observada en los gráficos binarios. Se interpreta como una consistencia de las reacciones agua-roca, lo que sugiere que la mineralización está dada por aumentos de los tiempos de tránsito del flujo. El Análisis Factorial entrega dos factores que explican el 86.2% de la varianza de los datos. El primer factor agrupa SO4, Cl, SiO2(aq) y HCO3, y ha sido interpretado como la expresión de la interacción agua roca con las formaciones Veta Negra y Las Chilcas. El segundo, relacionado con el NO3 y en base a su distribución espacial, se interpreta como la influencia de la actividad agrícola. Los resultados sugieren que Ca y HCO3, componentes principales de las muestras de agua, tienen más de un origen en la zona de estudio. Se propone un modelo conceptual en donde la precipitación que se origina en la montaña (~1200m) infiltra en las zonas con mejor potencial, y es transmitida por las zonas de recarga focalizada al acuífero aluvial (~500m). Finalmente, el agua subterránea del acuífero aluvial es una mezcla, en diferentes proporciones, con el agua de los canales, que, aguas abajo, alimentan al Estero Catemu.