Hidrogeología de la zona costera de Navidad Región de O’Higgins

Abstract

La presente investigación busca comprender la influencia de los factores naturales y antrópicos en la dinámica y calidad del agua subterránea y superficial en el sector de Navidad, ofreciendo una perspectiva valiosa para el entendimiento del funcionamiento de los acuíferos costeros en la Región del Libertador Bernardo O’Higgins aún poco estudiados y sometidos a una creciente presión antrópica debido al desarrollo urbano.

Este trabajo de título comprende un análisis detallado de los derechos de agua subterránea otorgados en el sector, el cual muestra que, en un período de 10 años (2010-2020) el promedio del caudal extraído en el área se ha cuadriplicado, y la suma de todos los derechos de extracción alcanza un caudal total que es nueve veces mayor en el año 2020 respecto al 2010. Se evalúa la composición, los procesos fisicoquimicos de las aguas y el cumplimiento de los estándares de calidad del recurso hídrico establecidos por las normas chilenas de agua potable y riego. Los resultados indican que 14 de los 26 muestras de pozos y norias exceden los límites permitidos en al menos uno de los parámetros evaluados.

Para entender mejor las relaciones subyacentes entre los iones y evaluar las posibles fuentes de los mismos así como los procesos de interacción con el medio se ha utilizado un análisis exploratorio estadístico, un análisis estudio de la variación espacial y se ha utilizado el método de análisis factorial. Los datos químicos indican una heterogeneidad en las composiciones. Aquellas muestras de agua que se encuentran cercanas a la costa son cloruradas-sódicas y las que se encuentran distribuidas al interior son en su mayoría bicarbonatadas-cálcicas. Los iones mayores Cl⁻, SO₄²⁻, Ca²⁺, Mg²⁺ y K⁺ presentan una buena correlación entre sí y sorprende que el HCO₃⁻ no tenga relación con los otros iones analizados. Las concentraciones de NO₃⁻ oscilan entre 0,05 y 396,47 mg/L. Tres muestras superaron el límite de 50 mg/L establecido por la normativa chilena, con valores de 51,21, 129,93 y 396,47 mg/L. Estas aguas provenían de área con actividad agrícola.

Se han calculado 3 factores que explican el 91,15% de la varianza de los datos analizados. El primer factor, compuesto por Cl⁻, Na²⁺, Mg²⁺ y B, cuyas puntuaciones máximas se registran en las zonas cercanas a la costa, ha sido asociado a la posible influencia marina en las muestras analizadas. El segundo factor saturado por SO₄²⁻, Ca²⁺, Mg²⁺ y Sr, se ha interpretado como la interacción agua-roca. El tercer factor saturado únicamente por el ión HCO₃⁻ ha sido interpretado como el aporte procedente del fenómeno de “seeping”, donde la oxidación anaeróbica del CH₄ y la reducción del SO₄²⁻, genera sulfuros y precipitación de carbonato autigénico en la zona de estudio. Esta interpretación es coherente con la distribución de altas puntuaciones del tercer factor en la zona donde otros autores han identificado el paleo seep de Navidad.

Mediante el análisis isotópico se interpreta que en las muestras procedentes de zonas próximas al cauce principal del río Rapel, la recarga focalizada e indirecta inducida por este río puede ser predominante, mientras que en otras zonas, la recarga directa y difusa a través de lluvias y vaguada costera puede ser relevante.

Para resumir las conclusiones, se presenta un modelo hidrogeológico conceptual que integra los procesos hidrogeoquímicos involucrados en el agua subterránea del área de estudio.