IGEBA   23946
INSTITUTO DE GEOCIENCIAS BASICAS, APLICADAS Y AMBIENTALES DE BUENOS AIRES
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Caracterización ambiental empleando propiedades magnéticas de sedimentos del dique Los Sauces, Pcia. de La Rioja.
Autor/es:
MENA, MABEL; COMBINA, ANA MARÍA; WALTHER, ANA MARÍA; TSACOUMAGKOS, LAURA ; VILLALBA, GABRIELA
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Simposio; 11º Simposio de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente.; 2015
Institución organizadora:
Asociación de Geología Aplicada a la Ingeniería
Resumen:
Los estudios de magnetismo ambiental que se presentan se hicieron con el objetivo de tener un mapa de base de propiedades magnéticas las que serán empleadas como proxy de caracterización ambiental del Dique Los Sauces. En un futuro y a partir de nuevos muestreos se proyecta monitorear los cambios en los valores de esas propiedades acaecidos con el tiempo y en relación a las diferentes estaciones del año. El Dique Los Sauces es un espejo de agua de 153 hectáreas, ubicado a 15 kilómetros de la ciudad de La Rioja, que provee el 42% del agua de la capital riojana. Está alimentado por un cauce principal: el río Grande y cauces menores intermitentes. Se halla rodeado de áreas de recreación donde se practican deportes acuáticos y pesca. En épocas de escasa precipitación la falta de recarga y la consiguiente no renovación del agua favorece la proliferación de cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas. En primavera y verano se suma el efecto del sol y las altas temperaturas: la insolación favorece la fotosíntesis, provocando una rápida reproducción (floración) y un alto consumo de oxigeno. Esto produce un cambio de color en el agua, la aparición de olor desagradable por presencia de H2S y mortandad de peces por falta de oxigeno. La proliferación de cianobacterias puede traer otro problema aparejado porque liberan microcistina, una neurotoxina que afecta a hombres y animales. Otros problemas ambientales que pueden existir en la zona se relacionan con la presencia de rocas que pueden aportar metales pesados y alumbre. Por la quebrada del Alumbre bajan cauces intermitentes que desaguan en el SW del dique. En las laderas al este y al oeste del dique y aguas arriba, en la cuenca del Secadal, afloran rocas que presentan altos contenidos de Fe y Co, así como estratos de areniscas arcillosas con nódulos de Fe y Mn y niveles arcillosos en los que se explota caolín. Aguas arriba del río Grande, en la zona de Sanagasta, se ubican minas de uranio.Actualmente el dique se encuentra en un período de exceso de sedimentación debido a la mayor cantidad de lluvias de los últimos años. Como consecuencia se han comenzado a formar deltas en las desembocaduras de los principales cauces que lo alimentan. El espacio de acomodación del dique se ve afectado por el equilibrio entre el régimen pluvial de esta zona árida y el consumo de agua para la zona. Por otra parte la superficie del dique suele cubrirse en gran parte por camalotes lo que impide que el sol caliente toda la masa acuosa afectando al patrón de corrientes subacuáticas. El empleo de susceptibilidad magnética como proxy potencialmente útil para medir nivel de contaminación por actividad industrial y urbana en sedimentos fluviales, lacustres y marinos está actualmente bien documentada (Thompson y Oldfield, 1986; Evans y Heller, 2003). La susceptibilidad magnética másica (es la relación, por unidad de masa, entre la magnetización inducida y la intensidad del campo magnetizante. La  de los sedimentos depende del tipo de minerales presentes, en especial de aquellos con propiedades ferromagnéticas sensu lato, de la cantidad absoluta de cada uno de ellos, de las distintas proporciones entre las especies minerales y de la forma y tamaño de grano en que aparecen. Si bien las partículas magnéticas presentes en un sedimento pueden ser detríticas, debido a la alta reactividad química y biológica del Fe, también pueden crearse minerales magnéticos in situ por procesos químicos, que con frecuencia son biológicamente inducidos. Como esta mineralogía magnética está condicionada por el ambiente de deposición, los cambios en las condiciones ambientales pueden verse reflejados en cambios en los parámetros magnéticos de los sedimentos. De esta manera el magnetismo ambiental es un método sensible y de bajo costo que puede emplearse como "proxy" para el monitoreo de problemas ambientales. Generalmente el monitoreo de metales pesados y otros contaminante en agua se hace a partir de estudios geoquímicos. El alto costo de estos estudios lleva a qué sólo pueda disponerse de una serie de pocos datos puntuales lo que hace que todo mapeo sea muy inexacto. Por el contrario los estudios de propiedades magnética son mucho más económicos y algunos pueden hacerse en muy corto tiempo y abarcando grandes áreas, lo que hace que cada vez sean más empleados en análisis ambientales. El estudio que se presenta se realizó sobre un conjunto de muestras de sedimentos de fondo extraídas a lo largo del valle del río Grande, en la zona de delta en formación ubicada en su desembocadura, en las quebradas del Alumbre y del Chileno y en las zonas costeras que rodean al dique. Los sitios de muestreo se ubicaron mediante un GPS. Se realizaron tamizados del material con mallas entre 0 y 4 Phi, y se determinó la composición porcentual granulométricas de las mismas. Los estudios magnéticos se hicieron sobre muestra total y sobre las diferentes fracciones granulométricas. De cada muestra se tomaron 3 especímenes (cajas plásticas cilíndricas de 2,5 cm de diámetro por 2,2 cm de altura),. El material se pesó con precisión de 1 mg y se midió su susceptibilidad magnética total con un Susceptibilímetro Kappabridge. Con el objeto de analizar la relación entre los valores representativos de cada sitio, la variabilidad interna de la muestra y los errores de medición, se efectuaron tres mediciones, expresándolas como susceptibilidad másica . Mediante un análisis de varianza se determinó que los valores medios por sitio constituyen una señal significativamente diferenciada de la variabilidad interna y por lo tanto pueden emplearse para analizar la variación de esta propiedad en el área y en el tiempo. Se hicieron mediciones de susceptibilidad con campos alternos de distinta frecuencia y se calculó el factor de dependencia de la susceptibilidad respecto de la frecuencia (FDF). Esta dependencia se relaciona con la presencia de granos cuyos tamaños caen en el límite entre los de comportamiento magnético estable y los granos muy finos con comportamiento superparamagnético.Se realizaron estudios de adquisición de magnetización remanente isotérmica (IRM) a temperatura ambiente: Empleando un magnetizador de pulsos se sometieron los especímenes a campos magnéticos uniaxiales de valores crecientes en pasos sucesivos. Después de cada pulso se midió la intensidad de la IRM adquirida con un magnetómetro JR6. Mediante el análisis de las curvas de adquisición de IRM se determinaron los intervalos de coercitividad de las diferentes fases magnéticas presentes. Los intervalos de coercitividades indican la presencia de hematita, goethita y magnetita en concentraciones variables en los diferentes sitios. En la interfase agua sedimento, se produce un equilibrio entre la génesis de partículas SP y la disolución de magnetita detrítica. Si se producen cambios en las condiciones redox del medio aumentando la cantidad de oxígeno disuelto la magnetita se disuelve generándose cationes férricos, insolubles, que son depositados como hematita. La hematita tiene susceptibilidad mucho menor que la magnetita, de manera que, si existe magnetita, ésta domina la respuesta magnética del sedimento. El FeII disuelto también forma complejos amorfos con arcillas y materia orgánica. Estos complejos pueden cristalizar, según las condiciones ambientales prevalecientes, como hematita en un ambiente oxidante o como magnetita si el ambiente es reductor. De esta manera las diferentes concentraciones de minerales magnéticos son indicadoras de las condiciones redox del sitio muestreado. La existencia de desechos orgánicos favorece la actividad de bacterias degradadoras que consumen oxígeno, disminuyendo su disponibilidad en los fondos. El aporte de excesivos nutrientes vegetales al agua, tales como nitratos y fosfatos al generar excesivo crecimiento de plantas acuáticas disminuye el oxígeno del agua y genera condiciones reductoras en el fondo, lo que se evidencia con la presencia de magnetita. Dado que la mineralogía magnética es muy sensible a los cambios de Eh y pH del medio, la variación en las propiedades magnética pueden diferenciar pequeños cambios en las condiciones ambientales del área. Sobre este principio se confeccionaron mapas de valores de las diferentes propiedades magnéticas determinadas, los que se emplearan como base para analizar variaciones en el área. Los resultados obtenidos evidencian la idoneidad del método para monitorear la evolución ambiental de la zona.