Evaluación de los recursos hídricos en un sector de la planicie costera del Río de la Plata

• Autores: Francisco Cellone
• Directores de la Tesis: Eleonora Carol (dir. tes.), Luigi Tosi (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Nacional de La Plata ( Argentina ) en 2019
• Idioma: español
• Número de páginas: 276
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  sedici.unlp.edu.ar  doi.org 
• Resumen
  • español

    La planicie costera del Río de la Plata se desarrolla en el litoral noreste y este de la Provincia de Buenos Aires. Constituye una unidad geomorfológica depositada durante los eventos transgresivo - regresivos ocurridos durante el Holoceno y se enmarca dentro de una región donde a grandes rasgos el recurso hídrico subterráneo no se encuentra condicionado naturalmente en cuanto a calidad y disponibilidad para abastecimiento humano. En la llanura continental adyacente al área de planicie costera estudiada el acuífero freático alojado en los Sedimentos Pampeanos y el semiconfinado alojado en las Arenas Puelches son los principales acuíferos utilizados para abastecimiento, siendo el agua de tipo bicarbonatada sódica a cálcica magnésica de baja salinidad. Las principales limitaciones de potabilidad se vinculan a elevados contenidos de arsénico o de nitratos, estos últimos relacionados a focos de contaminación puntual por actividad ganadera.

    Tanto el acuífero freático como el semiconfinado se salinizan hacia la planicie costera por lo que su calidad no resulta apta para abastecimiento humano. Sin embargo, pueden identificarse sectores donde las condiciones geomorfológicas y geológicas favorecen el almacenamiento de agua dulce. El estudio de las características geológicas, geomorfológicas, y geohidrológicas resulta por lo tanto indispensable para dilucidar los factores que determinan la disponibilidad y calidad de dichas fuentes de agua dulce. A su vez, dada la ubicación del área de estudio, a las problemáticas intrínsecas que pueden afectar el medio subterráneo se suman aquellas relacionadas a la dinámica costera.

    El objetivo general del presente trabajo de tesis es evaluar los recursos hídricos de la planicie costera del Río de la Plata en el litoral noreste del Partido de Punta Indio, Provincia de Buenos Aires con el fin de proveer información base para la generación de pautas de manejo sustentable del recurso agua.

    En primer término se reconocieron tres unidades geomorfológicas principales dentro de la planicie costera: llanura de marea relicta, planicie con cordones litorales y marisma. A su vez, se diferencian dos grupos dentro de la planicie con cordones: cordones principales y cordones secundarios. Las características mineralógicas y texturales de los sedimentos varían de acuerdo a la unidad geomorfológica analizada, siendo la planicie con cordones la que presenta las texturas más gruesas. Esta característica determina una mayor permeabilidad en esta unidad la cual favorece la infiltración del agua de lluvia. La recarga ocurre principalmente durante el invierno donde se registran los niveles freáticos más elevados y los mayores excedentes hídricos, mientras que hacia los meses de verano se da el descenso continuo de los niveles en coincidencia con el período de déficit. Por otro lado, en la llanura de marea relicta la baja permeabilidad de los sedimentos superficiales conduce a que la infiltración del agua de lluvia sea menor y esta tienda a acumularse en superficie drenando hacia las zonas deprimidas de los antiguos canales de marea. En la marisma la dinámica del agua subterránea depende fundamentalmente del régimen de mareas.

    El sentido de escurrimiento subterráneo regional es hacia el estuario aunque localmente durante los periodos de excedentes hídricos la recarga preferencial en los cordones produce un ascenso en los niveles generando una divisoria del flujo subterráneo hacia la marisma y la llanura de marea relicta.

    Las características geomorfológicas, geológicas e hidrológicas de la planicie costera condicionan a su vez la existencia de ambientes de agua dulce y ambientes con agua salina a salobre. Dentro de los primeros se encuentran los cordones principales mientras que los segundos están representados por la llanura de marea relicta, cordones secundarios y marisma.

    Del análisis de isotopos ambientales se desprende que la infiltración de agua de lluvia es el proceso que predomina por sobre la evaporación, con porcentajes de evaporación inferiores a 5%. Por otro lado, la geoquímica del agua subterránea varía de acuerdo a la unidad geomorfológica considerada. En los cordones principales la recarga continua de agua de lluvia ha modificado lo que debiera ser la composición original de origen marino y la química se encuentra condicionada por la recarga a partir del agua de lluvia, la disolución de CO2(g) y carbonatos y el intercambio catiónico Na+/Ca+2. En las demás unidades donde los suelos tienden a ser salinos y presentar costras superficiales de yeso y halita, el agua de lluvia al infiltrar disuelve estos minerales de alta solubilidad. Posteriormente estas sales son incorporadas en el acuífero enriqueciendo las aguas en Cl− y SO4 −2. En la marisma, a estos procesos se le suma la influencia del flujo mareal del Río de la Plata.

    En cuanto a su distribución espacial, el agua dulce en la planicie se dispone formando una lente prácticamente continua y coincidente con los cordones principales. La lente se aloja mayoritariamente en los Sedimentos Pampeanos subyacentes a los cordones y posee un espesor máximo de unos 40 m. El volumen total de agua dulce almacenado en la lente es de 78.259.700 m3 mientras que la recarga anual es de 6.303.500 m3. De acuerdo a los valores calculados, y a partir de consumos medios por habitante en la región, el área ocupada por la localidad de Punta Indio podría sostener alrededor de unos 5000 residentes permanentes.

    Por último, se identificaron a la actividad minera y a la erosión costera como dos problemáticas que pueden comprometer la sustentabilidad de las reservas de agua dulce alojadas en la lente. Por un lado, la actividad minera ha disminuido considerablemente el área ocupada naturalmente por los cordones litorales lo cual traería aparejada una disminución del volumen de la lente a raíz de la disminución en la cota del terreno. En cuanto a la erosión costera, un sector de la costa se ha visto afectado fuertemente este fenómeno durante las últimas décadas, con tasas de retroceso de la línea de costa de aproximadamente 3,6 m/año que se desvían del comportamiento natural para el resto de la costa. El proceso erosivo podría haberse desencadenado a partir del retiro de la vegetación natural de la marisma y a futuro podría comprometer los recursos hídricos almacenados en la lente de agua dulce.

    El presente estudio constituye la primera evaluación de los recursos hídricos de la planicie costera del Río de la Plata en el litoral noreste del Partido de Punta Indio, Provincia de Buenos Aires. El mismo da cuenta de los procesos que condicionan tanto la calidad como la cantidad del agua subterránea dulce en este ambiente. Asimismo, brinda la información de base para a futuro establecer un plan adecuado de manejo del recurso agua, garantizando su sostenibilidad, la preservación de los distintos ambientes que integran la planicie costera, como así también el desarrollo socioeconomico del área.

  • English

    The R´ıo de la Plata coastal plain is located in the northeast and east coast of the Buenos Aires Province. It constitutes a geomorphological unit formed during the transgressive - regressive events that occurred during the Holocene and is part of a region where, in general terms, groundwater resource is naturally apt for human supply in terms of quality and availability. In the adjacent continental plain, the aquifer stored in the Sedimentos Pampeanos Formation and the semi confined aquifer stored in the Arenas Puelches Formation are the main aquifers used for water supply since groundwater has low salinity and it is of a sodium bicarbonate to magnesium calcium bicarbonate type. The main potability limitations are related to high levels of arsenic or nitrates, the latter connected to point source pollution in livestock areas.

    These aquifers are salinized towards the coastal plain, so their quality is no longer suitable for human supply. However, there are sectors where the geomorphological and geological setting enable fresh water to be stored. A good comprehension of the geological, geomorphological, and geohydrological setting is therefore essential to understand which factors determine the fresh quality and availability of water resources. Moreover, given that the study area is located in a littoral zone, coastal dynamics may also affect groundwater resources. For instance, coastal erosion and mean sea level rise. The aim of this thesis is to evaluate groundwater resources in the R´ıo de la Plata coastal plain, located in the northeast coast of the Punta Indio District, Buenos Aires province, in order to provide base information to set guidelines to guarantee water resources sustainability.

    Firstly, three main geomorphological units were recognized: ancient tidal flat, beach ridge plain and marsh. Two groups are distinguished within the beach ridge plain: main ridges and secondary ridges. Mineralogy and grain size vary according to the geomorphological unit considered, and coarser materials are found in the ridges. This property confers a higher permeability to the beach ridge plain and allows for rainwater infiltration. Groundwater recharge occurs mainly during winter months, when higher water levels and water surplus are registered, while towards the summer months there is a continuous decline in water levels related to the deficit period. On the other hand, in the ancient tidal flat, the low permeability of the sediment leads to a decrease in rainwater infiltration. Rainwater is accumulated on the surface and then it drains towards tidal channels. In the marsh, groundwater dynamics depends mainly on the tidal regime of the estuary.

    The regional groundwater flow is directed towards the estuary except during surplus periods, in which the recharge in the beach ridge plain causes a rise in water levels that generates a groundwater divide. The geomorphological, geological and hydrological characteristics of the coastal plain also condition the occurrence of both freshwater environments and saline-brackish water environments. Among the first type are the main ridges, while the second type is represented by the ancient tidal flat, the secondary ridges and the marsh.

    From the analysis of environmental isotopes it is confirmed that rainwater infiltration prevails over evaporation, with evaporation percentages below 5%.

    Groundwater geochemistry also varies according to the geomorphological unit considered. In the main ridges, the continuous rainwater recharge has modified what should have been the original marine composition and furthermore the groundwater chemistry is conditioned by rainwater recharge, CO2(g) and carbonates dissolution as well as cationic exchange Na+ / Ca+2 . In the other geomorphological units, where soils tend to be saline and soil crusts of gypsum and halite are formed, rainwater dissolves these minerals incorporating them into the aquifer, enriching water in chlorides and sulphates. The marsh groundwater geochemistry is also conditioned by the tidal flow from the R´ıo de la Plata estuary.

    Fresh water in the coastal plain is stored in a continous lens parallel to the coast and coincident with the main ridges. The lens is mostly stored in the Sedimentos Pampeanos Formation and its maximum thickness is of about 40 m. The total volume of fresh water stored in the lens is 78,259,700 m3 , while the annual recharge is 6,303,500 m3 . According to the calculated values and based on average consumption per inhabitant in the region, the area of the Punta Indio town could be inhabited by 5,000 permanent residents.

    Finally, mining and coastal erosion were identified as two issues that may pose a risk to the freshwater reserves sustainability. On the one hand, mining activity has considerably reduced the area naturally occupied by the littoral ridges, which would cause a reduction of the lens volume. On the other hand, in terms of coastal erosion, a sector of the coast has been strongly affected this phenomenon during the last decades, with rates of coastline retreat of approximately 3.6 m / year that deviate from the natural behavior for the rest of the coast. The erosive process could have been triggered by the destruction of the natural marsh vegetation and it could, in the future, compromise the groundwater resources stored in the lens.

    The present study constitutes the first assessment of the water resources in the R´ıo de la Plata coastal plain on the northeast coast of the Punta Indio District, in the Buenos Aires Province. It explains the main processes that condition both the quality and quantity of fresh water resources in this environment. It also provides base information to set a proper management plan to guarantee freshwater lens sustainability, the preservation of natural environments and the socioeconomic development of the area.