APORTES DE ESTUDIOS GEOFÍSICOS EN LA HIDRO-GEOCRIOLOGÍA ANDINA

CRISTIAN VILLARROEL; ANA PAULA FORTE; ORTIZ, DIANA AGOSTINA

Mendoza

Congreso; XXIX Reunión Científica Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas; 2021

Las cuencas andinas de los Andes Áridos tienen la particularidad que en sus cabeceras se desarrolla ampliamente el ambiente periglacial con sus múltiples procesos y crioformas asociadas. En este sector de cabecera de cuencas se desarrollan importantes procesos hidrológicos que tienen impacto directo en las zonas más bajas de las cuencas. Estas crioformas tienen influencia en el ciclo hidrológico en diferentes escalas temporales y espaciales. Por un lado, participan estacionalmente a través de los procesos de congelamiento-descongelamiento en la regulación de los caudales cordilleranos. Por otro lado, en escalas de tiempo mayores, actúan como considerables reservas de agua que dependiendo de las condiciones ambientales pueden actuar como potenciales recursos hídricos.Sin embargo, a pesar de esta importante función, tradicionalmente los procesos periglaciales no han sido consideradas en estudios hidrológicos, regionales y/o de detalle, de estas cuencas. Por lo cual, existe cierto desconocimiento sobre los flujos emergentes de este sector de la cordillera. Actualmente, la zona de estudio se encuentra en un período de sequía histórica, con disminuciones considerables en las tasas de precipitación y en los caudales de los ríos. También es importante considerar que se han registrado cambios en la temperatura del aire, en concordancia con el contexto de cambio climático registrado en diversas regiones del mundo.El estudio del rol hidrológico del ambiente periglacial es altamente desafiante por varios motivos, entre ellos, condiciones climáticas extremas, escasa a nula accesibilidad, escasez de datos de series climáticas, dificultades logísticas y elevados costos. La ausencia de perforaciones en los Andes Áridos Argentinos con fines científicos es una muestra clara de la falta de información directa en esta temática. Sin embargo, diferentes estudios geofísicos han permitido, en forma indirecta, identificar algunos de los procesos presentes en glaciares de escombros. En total para los Andes Áridos de Argentina, con una extensión aproximada de 13° de latitud, se han realizado estudios geofísicos en solo 14 glaciares de escombros. Esta cantidad resulta muy baja considerando la alta densidad de estas crioformas y las heterogeneidades respecto a su composición interna.Los primeros trabajos de geofísica (fines década del ´80) fueron realizados en los Andes Centrales utilizando Sondeo Eléctrico Vertical (SEV) y Sísmica de Refracción (SR). Este estudio permitió conocer por primera vez la estructura interna de los glaciares de escombros El Salto y Morenas Coloradas, sus valores de resistividad, el origen del hielo y grado de actividad (Barsch y King, 1989). Los estudios geofísicos, Tomografía Sísmica de Refracción (TSR) y SEV en los glaciares de escombros El Colorado y El Negro, ubicados en los Andes Centrales, han permitido identificar la geometría y espesor de capa activa y de permafrost. Tanto los valores de velocidad de onda p como de resistividad eléctrica de la capa de permafrost muestran valores bajos a medios debido a factores tales como la proporción de hielo presente y la posible presencia de agua en estado líquido (Villarroel et al., 2020). Un estudio reciente en los Andes Desérticos ha permitido estimar el contenido de hielo y la capacidad de almacenamiento de agua y su variación interanual del glaciar de escombros Dos Lenguas. Esto ha sido realizado a partir de la aplicación de un modelo petrofísico de 4 fases basado en datos de Tomografía de Resistividad Eléctrica (TRE) los cuales son complementarios con los de TSR (Halla et al., 2021). Este estudio permite analizar dos aspectos claves de estas crioformas en el sistema hídrico. Por un lado, se ha podido cuantificar el contenido volumétrico de hielo. Lo cual es importante ya que estas crioformas son importantes reservas de agua en los Andes Áridos. Por otro lado, se ha estimado el contenido en agua de esta crioforma, lo cual permite conocer su rol como fuentes de agua de los ríos cordilleranos. Recientemente, se ha aplicado por primera vez en los Andes Centrales el método de TRE en el glaciar de escombros El Gigante, el cual ha permitido caracterizar la capa activa y parte de la capa de permafrost. La base de esta capa no ha sido registrada con la profundidad de investigación alcanzada. Este estudio ha identificado la influencia de las condiciones litológicas-mineralógicas en la composición interna de dicha crioforma (Villarroel et al., 2021, en revisión). Además, se ha podido estimar diferentes contenidos en hielo según los diferentes lóbulos que componen al glaciar de escombros.Los Andes Áridos presentan en toda su extensión numerosas áreas con procesos de alteración hidrotermal, en las cuales, el contenido iónico (metales principalmente) es relativamente más elevado que en otras regiones. Esta situación es de particular interés al momento de aplicar métodos geoeléctricos, tales como la TRE, ya que la disminución en los valores de resistividad eléctrica debido al contenido iónico puede enmascarar diferentes situaciones criogénicas en el subsuelo. Para un correcto análisis, es recomendable conocer el valor de fondo de la resistividad eléctrica de estos materiales o complementar con otros métodos geofísicos donde la propiedad física a ser medida no dependa de la resistividad de los materiales.Como método de investigación, según los objetivos de estudio descriptos en este trabajo, los métodos geofísicos se convierten en una herramienta fundamental en estudios hidro-geocriológicos en cuencas andinas. Para una correcta interpretación de los procesos criológicos es importante considerar la combinación de diferentes métodos geofísicos y también la combinación con estudios geomorfológicos, dinámicos, hidroquímicos, entre otros. Además, en comparación con las perforaciones como método para obtener información de la composición de estas crioformas, los estudios geofísicos cubren mayor área de investigación, tienen menor dificulta logística, son más económicos, no son invasivos y son altamente confiables sus resultados.Esta situación descripta es de vital importancia ya que en regiones áridas a semiáridas la gestión territorial está basada en la disponibilidad hídrica. Más aún, considerando los posibles futuros escenarios de aumento de temperatura debido al cambio climático, el conocimiento de este componente hidrológico, permitirá mejorar los modelos predictivos de derrame.