Determinación de flujos de agua subterránea y geometría de un abanico aluvial en una región semiárida: caso de estudio en Catemu, Chile Central

Abstract

El descenso generalizado de los niveles acuíferos en Chile Central, en el contexto de una sequía prolongada (Garreaud et al., 2017, 2020) y sobreexplotación (Jódar et al., 2024; Tau- care et al., 2024), exige un replanteamiento urgente en la evaluación y gestión del recurso hídrico subterráneo (Alvarez-Garreton et al., 2024; Novoa et al., 2019; Taucare et al., 2024). Nunca antes había sido tan crítico el desarrollo de modelos conceptuales y numéricos que consideren las particularidades de cada cuenca y la realidad de sus procesos de recarga. En este sentido, el presente estudio tiene como objetivo describir la geometría del acuífero y los flujos subterráneos en el depósito aluvial situado en la confluencia de los esteros Gómez y El Sauce, en la cabecera del Estero Catemu. Esta área se localiza geográficamente en la región de Valparaíso y morfológicamente en la Cordillera de la Costa. Los valles de la zona de estudio están formados por un basamento volcano-sedimentario del Cretácico Inferior, relleno de sedimentos aluviales y coluviales cuaternarios (Boyce et al., 2020). Para este análisis, se generó un modelo de resistividad eléctrica del área de estudio a par- tir de 62 perfiles de resistividad aparente, medidos con Transiente Electromagnético (TEM). Este modelo permitió interpretar las unidades hidrogeológicas: zona vadosa (resistividades promedio entre 80 Ωm y 200 Ωm), acuífero (resistividades menores a 60 Ωm) y basamento impermeable (resistividades mayores a 700 Ωm). También, se generaron mapas correspon- dientes a las interfaces: nivel freático y la base del acuífero. Además, se analizó la estructura de resistividad eléctrica de estas unidades y se cotejó con el modelo gravimétrico de la zona (San Martín, 2023), así como con datos de sondajes geológicos, pozos de bombeo y calicatas (Mendoza, 2019; MN INGENIEROS, 2018). Tam- bién se consideraron los resultados de los análisis geoquímicos del área (Quiroga, 2023) y la descripción de los procesos de recarga en otros frentes de montaña de la cuenca de Aconcagua (Figueroa et al., 2021; Taucare et al., 2020). Como resultado, se construyó un modelo concep- tual que postula un acuífero compuesto no solo por los sedimentos aluviales y coluviales que rellenan los valles, sino también, en algunas áreas, por el espesor más somero de la unidad rocosa. Esta última presenta propiedades hidrodinámicas mejoradas por intensos procesos de meteorización, alcanzando en algunos casos decenas de metros de espesor. El modelo también refleja los flujos subterráneos interpretados a partir del análisis del mapa de nivel freático estimado. Donde se identifican, tanto los flujos internos del acuífero, paralelos a los valles fluviales, relacionados con la morfología y capacidad de conducción de agua, como los flujos provenientes del bloque de montaña, que contribuyen a la recarga del acuífero. Aunque la cuantificación de esta contribución requiere más investigación, en acuíferos sedimentarios a nivel global, se ha estimado que este aporte puede llegar hasta el 50 % de la recarga total (Markovich et al., 2019). Estos hallazgos son particularmente relevantes, considerando que la superficie continental de Chile está cubierta por cadenas montañosas que abarcan hasta el 80 % de su área.