CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

Las relaciones entre el agua superficial y el agua subterránea son un elemento de gran importancia en laevaluación de los sistemas hidrológicos. La caracterización de estas relaciones permite evaluar diferentes aspectos aplicados tales como la disponibilidad de agua para diversos usos, los riesgos de contaminación desde o hacia uno u otro componente del ciclo hidrológico, la incidencia de las aguas subterráneas en periodos de inundación o sequías, etc. En este marco conceptual se están ejecutando proyectos de investigación cuyo objetivo es desarrollar metodologías de estudio de la relaciones entre aguas superficiales y subterráneas basadas en la hidrogeoquímica y la hidrología isotópica, que resulten apropiadas para analizar cuencas hídricas de la provincia de Buenos Aires en la llanura pampeana de Argentina. La llanura pampeana es una extensa región geográfica (alrededor de 1.500.000 km2)caracterizada por bajas pendientes y una extensa cobertura de sedimentos Neógenos. Este trabajo está referido a la cuenca del río Quequén Grande, cuya superficie aproximada es de 10.000 km2 y está situada en la zona conocida como llanura interserrana bonaerense, entre los cordones de las sierras de Tandilia y Ventana. El objetivo de esta investigación es caracterizar la composición isotópica de los diferentes componentes del escurrimiento superficial y utilizarlos para su análisis hidrológico.Los isótopos estables del agua tienen diversas aplicaciones, entre ellas la determinación de los componentes del flujo superficial y las relaciones entre aguas superficiales y subterráneas. Desde enero de 2005 hasta la fecha (mayo de 2009), se establecieron en la cuenca tres estaciones colectoras de precipitación mensual integrada para la medición de isótopos. Además, en dos sitios en el río Quequén y un tercero en uno de sus afluentes se tomó una muestra semanal de agua superficial. Finalmente, se obtuvieron entre 1 y 5 muestras de agua subterránea en cada uno de ca.30 pozos. Se determinó la composición isotópica δ2H y δ18O de las aguas en los laboratorios de INGEIS por espectrometría demasas de relaciones isotópicas (IRMS) y en el CGCyC mediante espectroscopia láser (OA-ICOS: Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy). Los resultados se expresan como δ, definido como: δ= 1000(Rs-Rp)/Rp , donde, δ: desviación isotópica en ; S: muestra; P: referencia internacional; R: relación isotópica (2H/1H, 18O/16O). La referencia utilizada es Vienna Standard Mean Ocean Water (V-SMOW). Para esta contribución se analizaron datos de la composición isotópica de 140 muestras de agua de lluvia, 70 muestras de agua subterránea y 600 muestras de agua superficial. Se obtuvo la recta meteórica local de la cuenca, la cual responde a la ecuación δ2H=7,34·δ18O + 6,57 con un R2=0,91. La composición promedio del agua de lluvia es -4,77 y -28,5 para δ18O y δ2H respectivamente. Lasdiferentes estaciones de muestreo presentan algunas diferencias, advirtiéndose un efecto de continentalidad y de temperatura en la precipitación. La composición isotópica promedio de las aguas superficiales es -4,47 para δ18O y -29,0 para δ2H. La mayor parte de las muestras se ubica sobre la recta meteórica, pero se observan algunas sobre una recta de evaporación. La composición promedio del agua subterránea es -5,30 y -33,9 para δ18O y δ2H respectivamente, con una baja dispersión de valores y cercana al valor promedio de una de las estaciones de precipitación. Los valores de cada uno de los tres puntos de muestreo de agua superficial a lo largo de más de cuatro años de colección, exhiben un comportamiento sinusoidal que reflejan la señal isotópica de la precipitación, y que puede ser utilizados para evaluar tanto los componentes del flujo, como el tiempo medio de tránsito. Los tres sitios de medición en el agua superficial muestran un comportamiento sinusoidal en la serie temporal de 18O, con crestas en los meses de diciembre a marzo y senos entre junio y agosto. Las series de tiempo de 18O en precipitación describen una sinusoide de mayor amplitud y algo distorsionada por efectos de cantidad en algunas precipitaciones. Las aguas subterráneas en cambio tienen una composición poco variable y constante en el tiempo, sin evidenciar cambios importantes por estacionalidad. Este análisis de la evolución temporal de la composición isotópica de los diferentes componentes del ciclo hidrológico sirve para diferenciar la composición del caudal durante las crecidas, separándose el flujo base de escurrimiento superficial. A partir de muestras tomadas cada dos días durante un episodio de crecida delrío Quequén luego de una precipitación de 150 mm es posible determinar la proporción de flujo base (o flujo lento) y escorrrentía superficial (o flujo rápido) lográndose la separación del hidrograma por su composición isotópica. El flujo base que formaba el 100% del caudal, pasó a constituir apenas el 20% dos días después de las lluvia, volviendo al 100% en una semana. De esta forma también es posible determinar la duración del escurrimiento superficial luego de la precipitación. El predominio del flujo base en el caudal del río Quequén se evidencia en la menor amplitud de las sinusoides del agua superficial (del orden de -1 a -2 en δ18O) con respecto a la del agua de lluvia (del orden -8.5).