PROGRAMA COMBATE DE LA DESERTIFICACIÓN Y MITIGACIÓN DE LA SEQUÍA EN AMÉRICA DEL SUR

Informe Nro 17 -Sitio Piloto Región de La Puna

Octubre 2005

1

Estudios sobre la calidad del agua en las cuencas de trabajo Introducción El deterioro de la calidad del agua se ha convertido en uno de los temas más críticos en los países en desarrollo. En el caso de la Puna un mal uso y la competencia por este recurso de las actividades mineras de la zona pueden generar fenómenos de salinización, y el agregado de contaminantes al recurso que de por sí es escaso. Las actividades mineras provocan generalmente fuertes impactos ambientales, con destrucción de los suelos naturales y creación de nuevos suelos (Antrosoles) que presentan fuertes limitaciones físicas, químicas y biológicas dificultándose la reinstalación de vegetación Los efectos ambientales de la minería en general, comienzan con las excavaciones subterráneas o a cielo abierto. Las primeras, menos visibles, pueden en cambio aumentar en órdenes de magnitud la superficie de roca expuesta a reacciones químicas roca/agua/aire. En el caso de los yacimientos metálicos sulfurados, ello favorece la generación de drenaje ácido y la consiguiente solubilización de metales pesados, que pasan así al drenaje subterráneo y de éste al superficial. Las excavaciones a cielo abierto, aunque exponen una superficie menor a las mismas reacciones, pueden dar lugar formación de un pequeño lago al término de la vida de la mina, que también puede convertirse en un intermediario en la contaminación del drenaje subterráneo. En la zona en estudio nos encontramos con minas a cielo abierto que fueron abandonadas. Tres factores tienen especial importancia en la transferencia de metales pesados desde las minas a los residuos mineros, y de ahí al drenaje subterráneo o superficial. Aparte de las propiedades químicas intrínsecas del elemento, ellos son su forma mineralógica, la superficie de interacción sólido/agua, y el nivel (superficial o subterráneo) de la interacción, los que a su vez influyen también en las características físico-químicas del agua. La mineralogía es importante por la distinta estabilidad de los diferentes minerales frente al ataque químico, así como porque la presencia de pirita puede dar lugar a la

2

generación de drenaje ácido lixiviante. La superficie de interacción es también un factor principal, porque de su extensión dependerá la efectividad del traspaso. El transporte de un elemento metálico por el drenaje superficial puede ocurrir bajo varias formas diferentes. Ellas incluyen la forma iónica en soluciones no saturadas o sobresaturadas; la forma molecular; la de iones complejos, la forma coloidal, y la particulada fina en suspensión (ya sea de precipitados de sales o bien por la fijación del metal en materiales arcillosos u orgánicos en suspensión). En este primer acercamiento fueron tomados los datos de metales totales en las muestras sin filtrar para no perder la información del material particulado. Cuando se constate la presencia de metales es necesaria una especiación más exhaustiva. En las Primeras Jornadas del Centro de Investigación y Aplicación a la Teledetección realizadas en agosto del año pasado en la Facultad de Agronomía, actores sociales de la zona acercaron esa inquietud al centro. Pobladores de los alrededores de Mina Aguilar se encontraban también con deficiencia de agua que podría ser producto de la competencia por el uso del recurso; ya que la mina ha entrado nuevamente en etapa de exploración. En función de estos datos, y por la relación del agua con la posibilidad de la salinización y degradación que lleve a la desertificación, se comenzó el estudio preliminar de la calidad del agua de las cuencas de trabajo, con el objeto de introducir un indicador adecuado relacionado con este recurso. Entre las situaciones que presentan un alto potencial de impacto de las actividades mineras se encuentra la situación geográfica de la explotación o de su dique de colas (donde se depositan los desechos de la producción); es evidente que aquellos centros mineros situados en altura, en la naciente de sistemas hidrográficos que alimentan sistemas de regadío y abastecen de agua potable a pueblos y ciudades, merecen una especial preocupación. En el mes de marzo se tomaron muestras de agua de los ríos que desaguan en la Laguna de Guayatayoc en su orilla este, que presentaban peligro de posible contaminación dada la cercanía de la Mina Aguilar. Pero en función de los comentarios de los representantes de la cuenca del río Grande y Yacoraite en las Jornadas y siguiendo con estudios realizados para identificar a la mineralización del agua como posible indicador en esa zona (presentado en el informe correspondiente y en el libro Teledetección aplicada a la problemática ambienta argentina Editorial Facultad de Agronomía. pag. 109:115) se tomaron muestras también en esta cuenca. 3

En este informe presentamos esos datos preliminares, las primeras conclusiones que se obtuvieron, que nos llevaron a este nuevo muestreo más exhaustivo, y los posibles pasos a seguir. .

Materiales y métodos Los sitios de estudio fueron los cursos de agua de todas las cuencas en estudio presentadas en informes anteriores: Laguna de Pozuelos (Departamento de Santa Catalina), Río Miraflores, Laguna de Guayatayoc (Departamento de Cochinoca) y el Rio Grande de Humahuaca.

Descripción de las áreas de estudio en cuanto a recursos hídricos superficiales Hidrología El sistema hidrográfico de la mayor parte de la Puna Argentina se caracteriza por la existencia de un marcado endorreísmo con el desarrollo de depresiones salinas (salares) que reciben los aportes de cursos fluviales con desagües de escasa magnitud y en cuyo centro suelen formarse, en forma temporal o permanente cuerpos lagunares de escasa profundidad Las escasas precipitaciones, principalmente estivales y de gran intensidad, se producen en forma de nieve o granizo en los cordones montañosos de mayor altitud, mientras que en los sectores de menor altura suelen producirse vigorosas lluvias. Luego de recorrer un corto trayecto en superficie, el agua que desciende de los sectores montañosos retorna a la atmósfera por evaporación dada la elevada temperatura imperante durante el día y a la baja humedad relativa del aire o se incorpora rápidamente al subsuelo sufriendo una rápida infiltración en las potentes acumulaciones aluviales que ocupan los sectores pedemontanos, dada su alta permeabilidad. Esto puede producir variaciones del caudal durante el mismo día, como observamos en la zona Oeste de la Laguna de Guayatayoc con cursos de agua que presentaban caudal superficial en horas de la tarde de menor insolación.

4

En ciertas áreas cuando el nivel freático alcanza la superficie vuelve a aflorar en forma de vegas, donde podremos encontrar presencia de animales o asentamiento de poblados.

La foto muestra una vega camino a la Laguna de Pozuelos entre Abrapampa y Carahuasi. Existe cierta variabilidad en cuanto a la riqueza hídrica generadas en las diferentes cuencas de en la región puna. Algunas microcuencas generan escurrimientos de mayor 5

magnitud que otras, el arroyo Colorado afluente del río Miraflores en Jujuy, posee importantes caudales disponibles en superficie (100-150 l/s), en relación a otras microcuencas en donde los escurrimientos superficiales durante el estiaje son mínimos. Descripción de la Cuenca del Río Grande (Quebrada de Humahuaca) El río Grande, cauce principal vinculado con la Quebrada de Humahuaca se forma a partir dela unión de los arroyos Tres Cruces y El Condorcito ubicados a 3.400 m.s.n.m. La subcuenca en estudio atraviesa los departamentos de Humahuaca, Tilcara, Tumbaya y Manuel Belgrano. En sus nacientes en las cercanías de la estación Azul Pampa, durante largos períodos anuales el agua se infiltra en su cauce desapareciendo superficialmente. Frente a la localidad de Iturbe, el río Grande recibe al arroyo Las Cuevas con escasos aportes de caudales superficiales sólo en infrecuentes y cortos períodos del año. Son también escasos y poco frecuentes los aportes superficiales que desde el arroyo Chaupi Rodero desagüan al río Grande por su margen izquierda. Hasta el nivel donde desagua arroyo Chorrillos - 12 km al norte de Humahuaca - el río Grande permanece seco casi siete meses al año. Estudios realizados relevaron que el nivel subsuperficial de agua del río se mantiene constante y que los exiguos caudales afloran en el cauce aguas abajo. NOA Hídrico (Año 1975/79) La ausencia de afluentes hasta llegar al río Calete hace que el río Grande tome el aspecto de un cauce sin agua en superficie durante la mayor parte del año, presentando frente a Humahuaca escasos escurrimientos superficiales producidos por afloramientos temporales del subálveo. Sobre las márgenes del río Grande, desde Chorrillos hacia el sur, un importante número de pequeñas áreas cultivadas utilizan agua del subálveo del río, presente a profundidades variables entre 10 y 20 m. Aguas abajo, el mayor aporte de agua superficial lo realiza el río Calete, a partir del cual el río Grande, genera flujo superficial permanente durante todo el año. Numerosos cauces que llegan al río Grande aportan sus caudales superficiales en épocas de lluvias y subsuperficiales durante el resto del año. La Quebrada de Jueya, el río Huasamayo, el río Huichaira, el río Purmamarca, el Tumbaya Grande, aportan los caudales que pasan a formar parte del incremento del río Grande durante las importantes crecidas originadas en la época de lluvias. Durante el estiaje, cuando los caudales superficiales disminuyen notablemente en los ríos y arroyos 6

afluentes del Río Grande, los ríos Calete y Yacoraite trascienden por su aporte de caudales superficiales en forma permanente. La foto muestra el Río Grande aguas arriba de la desembocadura del Yacoraite

El río Yacoraite, ingresa al cauce principal del río Grande por la margen derecha, aproximadamente 15 km aguas abajo del río Calete. Su extremo altitudinal se ubica a 6.000 m.s.n.m..

7

El río Grande en el momento actual, moviliza un volumen de sedimento importante. Los empinados cursos secundarios proveen material al colector principal en forma de conos aluviales de actividad anual.. Su composición es variada dependiendo de su área de alimentación, pero es esencialmente material suelto constituido por gravas y arenas. Su funcionalidad estacional está determinada por las precipitaciones veraniegas. Todos estos conos son permanentemente removilizados por los cursos principales a los que fluyen. Se producen fuertes acumulaciones sedimentarias en forma de conos aluviales a la salida de los

afluentes de corto desarrollo y pendiente muy pronunciada que

provocan el estrechamiento del cauce principal, lo que origina pequeñas rupturas en el perfil longitudinal del río Grande. Estas rupturas se producen también cuando el río atraviesa estratos de roca dura originando los denominados angostos. Los más conocidos son el de Yacoraite, elaborado sobre grauvacas, y el de Perchel, cerca de Huacalera, sobre cuarcita. Con el tiempo estos obstáculos tienden a exagerar esa ruptura como consecuencia de la sedimentación producida aguas arriba del mismo al disminuir la velocidad de la corriente. La corriente transporta mucha carga antes del angosto, y escasa, una vez que lo ha atravesado.

Operaciones de muestreo El muestreo se realizó por triplicado, divididas en porciones unas filtradas a través de filtros 0,45 micrones y otras sin filtrar. A cada punto de muestreos se le tomaron las coordenadas geográficas con un navegador tipo Garmín. En cada punto de muestreo se determinaron pH, conductividad eléctrica, temperatura y sólidos suspendidos. Las muestras fueron trasladadas al laboratorio a 4°C siguiendo las normas ASTM (1979). Allí se determinarán las concentraciones de Calcio (Ca

2+

) y Magnesio (Mg2+)

por titulación con EDTA y sodio (Na+) y potasio (K+) por fotometría de llama, carbonatos y bicarbonatos por titulación acido-base, sulfato (SO4=) por turbidimetría y cloruros (Cl-) por titulación con nitrato de plata, según APHA (1992). Además, en las muestras que presentaron riesgo de contaminación minera se destinaron porciones fijadas con HNO3 (c) de cada punto de muestreo, para determinar el contenido de metales pesados totales. Las determinaciones de estos se realizarán según APHA (1992) por espectrofotometría de absorción atómica.

8

Esta operación de muestreo fue realzada en época de estiaje mínimo de la cuenca debido a las pocas precipitaciones de los meses anteriores. (ver informe de datos meteorológicos). Es necesario comparar estos datos con los de otras estaciones y establecer pautas para un monitoreo posterior .

Resultados Presentamos los datos de pH y conductividad de los cauces estudiados en las diferentes cuencas, y los compararemos cuando corresponda con los muestreos del mes de marzo, época de mayor caudal. En la zona de la Laguna de Pozuelos se encontró flujo superficial de agua sólo en el río Cincel, su afluente principal por la costa sur, del que se tomaron muestras de dos brazos. Uno de los brazos era el cauce principal donde se encuentra la sede del guardaparques. Se vio una importante presencia de algas en el curso de agua y de sales en los suelos de alrededor que parecen no influir en el contenido de sales que solubiliza el río. En función de este dato de observación a campo podemos concluir en una primera aproximación que se trata de sales poco solubles de Ca y Mg posiblemente carbonatos (dado el pH encontrado), o sulfatos.

Nos encontramos con un segundo brazo del río con menor caudal, salortides alrededor un pH alto y mayor conductividad, que podría atribuirse a la evaporación y a la presencia de una mayor cantidad de sales solubles de Na y K.

9

pH Laguna de Pozuelos Primer brazo Río Cincel: 8,96 Segundo brazo Río Cincel: 9,63

CE (µS/cm) 260 540

El otro afluente que alimenta a la Laguna de Pozuelos por su costa Norte es el Río Doncellas, que se presentó con el cauce seco. En la zona de la Cuenca del río Miraflores nos encontramos con un claro ejemplo de una vega con un caudal importante utilizada antrópicamente, donde se asienta el pueblo de Cangrejillos.

Las vegas son zonas con importantes contenidos de materia orgánica.

Esto y la

presencia de humedad las hacen aptas para su utilización en estas regiones. Pero también se debe entender la necesidad de que el manejo de este recurso sea sustentable. Para eso, además de un uso racional del agua (cercano a la zona de muestreo nos encontramos con la toma de agua que abastece al pueblo, el cerco alambrado que se observa en la foto), debe estudiarse la dinámica de esa materia orgánica en una región con alta evaporación y posibles tasas de mineralización altas debido a las temperaturas del día.

10

Ya en el cauce principal del Ró Miraflores, se muestreó el río a mabos lados de la ruta que une la Vega de Cangrejillos con la Ruta 9 porque se encontraron dos cursos independientes con diferencias en el pH y la conductivdad el curso que desaparece aguas arriba (Mira Foto1) y el que continúa aguas abajo (Mird Foto2).

FOTO 1

FOTO 2

11

Las eflorescencias salinas que encontramos alrededor de Mira tienen un sabor salado. Es posible que aquí nos encontremos con una importante cantidad de sales solubles de Na y K. Además es un tio muy usado para consumo animal debido al pisoteo y el material orgánico encontrado alrededor. Eso puede generar los contenidos importantes de materia orgánica del río y la disminución de pH aguas abajo. En la zona oeste de la Cuenca del río Miraflores tomamos muestras de agua en puntos coincidentes con los muestreos de marzo. Sobre la Ruta 9 y aguas abajo. Este último sitio presentaba una caudal mucho más importante que el que se observó en marzo, pese a que este nuevo muestreo es en situación de estiaje mínimo y se muestreó con temperaturas más altas. Al comparar los datos obtenidos con los de marzo, vemos que este aumento de caudal se refleja en una menor conductividad. En la zona de Abrapampa hubo una pequeña precipitación nival dos días antes que pueden haber influido en esta variación.

Datos época estiaje mínimo Cuenca Río Miraflores Vega Cangrejillos (176) Rio Miraflores Mira Mird Rio Miraflores y ruta 9 Miraflores al sur

pH 8,16

CE (µS/cm) 320

10,29 8,68 8,33 8,57

660 460 540 590

12

Datos del mes de marzo Cuenca Río Miraflores pH 9,11 Rio Miraflores y ruta 9 8,7 Miraflores al sur

CE (µS/cm) 750 750

En la laguna de Guayatayoc en el muestreo del mes de marzo los escurrimientos llegaban hasta la ruta 40 tanto del río Quera como el Abralaite, donde se presentaba una interesante diferencia de pH entre estos dos escurrimientos que podían deberse a material parental de la zona Cuenca Guayatayoc Río Quera Río Abralaite

pH 7,47 8,03

CE (µS/cm) 300 60

Pero en este nuevo muestreo el agua estaba siendo interceptada totalmente para uso humano en acequias y consumo a través de las tomas en altura.

13

Aguas debajo de la Toma a orillas de la acequia se encontró un corral de encierro nocturno de llamas. Las heces de los animales en el pisoteo pueden caer hacia la acequia y contaminar el agua. Por eso se tomaron muestras antes y después de esa posible descarga para estudiar los efectos y tratar de proponer una solución al problema. Inicialmente no se observaron variaciones, pero sería importante monitorearlo y analizar otros parámetros de contaminación. Abralaite pH 7,94 En la toma Despues del potrero de 7,87 llamas

CE (µS/cm) 230 250

Al estudiar en el mes de marzo el efecto de la actividad minera sobre la calidad de aguas en esta cuenca, salvo el pH quizás bajo para una zona con carbonatos que se observó en el río Quera, no se observó presencia de metales pesados. Específicamente se estudió Pb, ya que ese es el material que se extrae de la Mina Aguilar. No se encontraron en los escurrimientos importantes cantidades de sólidos en suspensión que pudieran estar trayendo material particulado. Cuenca del Río Grande ( Quebrada de Humahuaca) Se muestreó en los puntos que se muestran en la imagen E1. sobre el Arroyo Cóndorcito (sólo en marzo porque nos encontramos este último muestreo con el cauce seco), E2. en el Río Yacoraite, E3.sobre el Río Grande aguas arriba del río Yacoraite pasando el angosto correspondiente (en el último muestreo) E4 aguas abajo del río Yacoraite y E5. aguas abajo del pueblo de Maimará, donde nos encontramos con la influencia del Río Huasamayo

14

Datos del mes de marzo Río Grande E1 E2 E4 E5

pH 8,43 8,65 8,69 8,63

CE (µS/cm) 1350 670 750 730

El Río Grande modifica mucho su contenido de sales después de recibir al arroyo Cañuelas y comenzar a recibir afluentes como el Yacoraite en su orilla derecha. Se observa que el área de riego de la zona de Tilcara y Maimará, que se encuentra en expansión tecnológica no afecta ninguno de estos dos parámetros en demasía. Lo que si se modifica mucho a partr del aporte del Yacoraite es el contenido y el tipo de sólidos en suspensión (cómo se observa en la foto de materiales y métodos). Al determinar el contenido de metales pesados encontramos presencia importante de Plomo (0,35mg/l en las aguas del ró Yacoraiteque sufren un efecto de dilución an el Ró Grande. Su origen puede ser el dique de colas de Mina Aguilar que desagua a las nacientes del río Yacoraite por una falla que se observó en las imágenes satelitarias estudiadas(según se observa en la imagen en 3D ubicada mas abajo en el texto). Probablemente su presencia esté asociada al material particulado específicamente y no al agua. El estudio de la presencia del material particulado y su monitoreo por imágenes satelitarias, podría dar un indicador de peligro de contaminación.

15

Datos último muestreo Río Grande E2 E3 E4 E5

pH 8,64 8,16 8,5 8,61

CE (µS/cm) 740 900 890 1080

En este último muestreo observamos una variación muy importante desde el río Yacoraite a la salida de la zona de riego. Es una época de importante actividad y necesidad de riego, además de la evaporación que puede generar un efecto de salinización. Un parámetro de contaminación que se necesita tener en cuenta es la posible contaminación por agroquímicos. Este Río después resulta de suma importancia cuando continúa aguas abajo hasta la ciudad de San Salvador de Jujuy, y luego se dirige con dirección Sudeste, describiendo una amplia curva en las proximidades de San Juancito (El Carmen) donde recibe aguas del río Perico para tomar el nombre de río San Pedro o Río Grande de San Pedro, uniéndose luego al río Lavayén. Con respecto a los metales pesados, la escasa presencia de sólidos en sucesión conllevó menores contenidos de Pb pero están en proceso tratamientos de preconcentración para poder asegurar que no sean contenidos contaminantes.

Conclusiones Resulta importante seguir estableciendo el monitoreo de la calidad del agua a los efectos de determinar un uso sustentable de las aguas de la Puna. Este estudio sólo se remitió a aguas superficiales. Pero resultaría de interés iniciar un monitoreo de las aguas subsuperficiales de la zona. Se ha observado en la regón un uso importante para consumo de las comunidades de ese tipo de fuente del recurso.

16

El antiguo programa PasPAYS (hoy Propasa) de ENOHSA y el Consejo Federal de Inversiones han implementado una serie de programas de abastecimiento de agua potable a las pequeñas comunidades rurales, en zonas de escuelas o caseríos importantes con actores sociales encargados del control. El equipamiento usado consta de bombeadores fotovoltaicos con grandes paneles solares adicionados y tanques en altura o cisternas en profundidad para evitar la evaporación

17

18