Propiedades magnéticas de sedimentos de lagunas del archipiélago James Ross (Antártida) y su relación con características hidroquímicas, geoquímicas y sedimentológicas

CHAPARRO, MARCOS; LECOMTE, K; CHAPARRO, MAURO; CÓRDOBA, F; VIGNONI, P; GARGIULO, J D; IRURZUN, M A; BOHNEL, H; LIRIO, J M; SINITO, A M

San Juan

Congreso; XXVII Reunión Científica de la Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas; 2014

En este trabajo se presentan resultados de estudios realizados sobre lagunas antárticas desarrolladas en un conjunto de islas que conforman el Archipiélago James Ross, ubicadas en el NE de la Península Antártica (63º40?-64º20? S, 57º00?-58º00? O). En los diferentes ambientes periglaciales del área, se desarrollan sistemas lacustres con características físicas, químicas y biológicas de gran variabilidad. En este sentido, se realizó un enfoque integrador con distintas técnicas (magnetismo, geoquímica, hidrología y sedimentología) para el reconocimiento de características particulares de los diferentes ambientes en cada isla. En especial, se pone énfasis en el estudio de parámetros magnéticos y su potencial como indicadores ambientales. Durante las campañas antárticas de verano del 2007, 2012, 2013 y 2014, se tomaron muestras de sedimentos y aguas de siete sistemas lacustres localizados en las islas James Ross, Vega y Marambio (IJR, IV, IM respectivamente). Las propiedades magnéticas de los sedimentos lacustres se determinaron a través de estudios de susceptibilidad magnética (χ), histéresis magnética, magnetizaciones de remanencia (anhistérica MRA e isotérmica MRI) y termomagnéticas. Además, se determinaron variables físico-químicas en las muestras de agua y nieve; y mediciones geoquímicas (carbono orgánico total COT, e inorgánico total CIT) y texturales en muestras de sedimentos. La caracterización de las lagunas y la relación entre las variables físico-químicas y magnéticas se analizaron utilizando una metodología propuesta por Lebart et al. (1995) en la que se combina un análisis de componentes principales (PCA) y luego una clasificación no jerárquica con el método de K-medias. La clasificación de las lagunas a través del método no jerárquico se aplica sobre las componentes principales que acumulen más del 80% de la varianza explicada. Desde el punto de vista hidroquímico, tanto IJR como IV presentan gran variación de pH oscilando entre aguas neutras a claramente alcalinas (10.2), mientras que los valores de pH en IM se mantienen relativamente constantes (~7.0). La única laguna con características ácidas es la Lag. Esmeralda en IV. Los valores más alcalinos son producto de la respiración de algas y cianobacterias presentes en las lagunas. Los sólidos totales disueltos (STD) evidencian aguas en general diluidas (22 a 342 mg/l), mientras que IM presenta STD entre 1570 y 5190 mg/l. Estos últimos sistemas endorreicos son afectados por procesos de evaporación (régimen hídrico negativo), evidenciado por las altas concentraciones disueltas y la precipitación de sales observadas en las márgenes. Las lagunas de cada isla también se diferencian según la clasificación geoquímica de Piper (1944). Analizando la relación de las componentes orgánicas/inorgánicas (COT/CIT) en los sedimentos de dos lagunas en IV (Esmeralda y Anónima), se observa una composición siliciclástica predominante. Aunque los valores de COT son relativamente bajos, debido a la baja productividad primaria (comunidades de organismos), se observan claras diferencias entre la Lag. Esmeralda (1.1-2.3%, media= 1.7%) y Anónima (0.4-1.4%, media= 1.0%). Por otro lado, los valores de CIT son muy bajos para Lag. Esmeralda (media=0.2%) y Anónima (media= 0.1%), lo cual sugeriría la presencia de una única fuente clástica. El análisis conjunto de las distintas mediciones magnéticas reveló la presencia predominante de minerales ferrimagnéticos del tipo magnetita en los sedimentos de IJR e IV. En sedimentos de IM, se observa además una importante contribución de minerales paramagnéticos. Los estudios de mineralogía magnética indican que las magnetitas son de tamaños de grano fino (0.2-1 μm) para los sedimentos de IM, y muy fino (