Hidrología y sobreexplotación del agua subterránea en la cuenca Matanza-Riachuelo

Abstract

Con una superficie de 2.240 km2, la cuenca Matanza-Riachuelo se ubica al Noreste de la provincia de Buenos Aires y en ella residen unos 6 millones de personas que representan el 10% de la población del país. Debido a la escasa infraestructura gran parte la comunidad se abastece de agua subterránea, siendo este un recurso de vital importancia para el sostenimiento de la vida, para el mantenimiento de los procesos industriales y el desarrollo productivo. Distintos trabajos de investigación han contribuido a reconocer el sistema subterráneo de la cuenca e identificar las unidades acuíferas que lo integran, su dinámica, calidad y sobreexplotación como así también la identificación de contaminantes de origen natural y antrópico y el conocimiento de las condiciones químicas naturales. Se actualiza el conocimiento del sistema subterráneo a partir de registros pozos de monitoreo de ACUMAR entre 2008 y 2018, consistente en perfiles, registros, niveles y datos químicos. Al sistema subterráneo lo componen: un sustrato impermeable (Fm. Paraná) conformado por arcillas; se apoyan sobre el mismo un paquete arenoso conformado por las arenas del Acuífero Puelche que culminan en un nivel arcilloso o acuitardo de menor permeabilidad que le otorgan el carácter de semiconfinado al Puelche. Entre el techo del acuitardo y la superficie freática se desarrolla el acuífero freático de comportamiento libre que es el elemento activo del sistema, el cual se recarga por infiltración a partir de los excesos de las precipitaciones. Se verifica la transferencia de agua entre el libre y el semiconfinado, a través del acuitardo, cuando la diferencia entre potenciales hidráulicos es favorable al freático. A los acuíferos freático y Puelche se los demanda para distintos usos por parte de la comunidad y en relación a ello se analizó su hidrodinámica, hidroquímica y se tipificaron las aguas contenidas en dichos acuíferos. Reconocidas las demandas de agua existentes en la cuenca, se evaluó la calidad del freático y del Puelche para consumo humano, ganadería y riego. Se analizó el grado de protección de los acuíferos frente a la contaminación (vulnerabilidad), se estimaron los volúmenes de recarga y de reservas, apuntando a la explotación sustentable del recurso hídrico subterráneo. Se abordó la sobreexplotación del sistema subterráneo en sectores de la cuenca donde se magnifican las diferencias de potenciales hidráulicos y se elevan las velocidades efectivas que se corresponden con áreas urbanizadas y fuerte actividad industrial. Se elaboró un modelo conceptual hidrodinámico e hidroquímico que intenta representar las condiciones hidrogeológicas, el funcionamiento, las acciones, los procesos relevantes del sistema subterráneo y el tipo de aguas presentes en cada sector de la cuenca. Al analizar los distintos tipos de contaminación y las fuentes que la originan surge que la contaminación artificial de origen antrópico es la más difundida en el territorio de la cuenca y se identifica por la presencia de nitrato derivada de múltiples pozos absorbentes que afecta tanto al acuífero freático como en el Puelche. Respecto de la contaminación de origen natural, la misma aporta arsénico y fluoruro y afecta a ambos acuíferos principalmente en cuenca media y alta; este tipo de contaminación también se manifiesta en cuenca baja donde se incremente la salinidad y la dureza, asociados a las ingresiones marinas. En relación al aprovechamiento del recurso hídrico subterráneo, surge necesaria una participación estratégica que contemple los intereses sociales, económicos y ambientales en la que deben actuar la investigación, el desarrollo tecnológico y las normas jurídicas, necesarias para implementar distintas acciones programadas que abarquen procesos administrativos, planificación y gestión. Como medida de control primordial, la implementación de programas de monitoreo contribuye al reconocimiento de la dinámica y calidad del agua subterránea para predecir y actuar con eficacia. Desde la gestión una buena medida de protección del recurso hídrico subterráneo debe incluir un conjunto de actividades y disposiciones que tengan como objetivo conservar la cantidad, calidad y reservas apuntando a una explotación sustentable del recurso hídrico subterráneo.

The Matanza-Riachuelo basin is located Northeast of the province of Buenos Aires with an area of 2,230 square KM, is home to approximately 6 million people, representing 10% of the country's population. Due to the scarce infrastructure, much of the community is supplied by groundwater, this being a resource of vital importance for sustaining life, for the maintenance of industrial processes and productive development. Different research work has contributed to recognizing the underground system of the basin and identifying the aquifer units that make up its dynamics, quality and over-exploitation, as well as the identification of contaminants of natural and anthropogenic origin and knowledge of the natural chemical conditions. Knowledge of the underground system is updated from records obtained from the ACUMAR in monitoring wells between 2008 and 2018 consisting of profiles, records, levels and chemical data. The underground system is made up of: an impermeable substrate (Paraná Fm.) made up of clays, supported on it by a sandy package made up of the sands of the Puelche Aquifer that culminate in a clay level or aquitard of lower permeability. That condition gives it the character of semi-confined to Puelche. Between the top of the aquitard and the phreatic surface, the phreatic aquifer develops, which is the active element of the system, and is recharged by infiltration from excess precipitation. The transfer of water between the free and semi-confined, through the aquitard, is verified when the difference between hydraulic potentials is favorable to the phreatic. The phreatic and Puelche aquifers are in demand for different uses by the community and in relation to this, their hydrodynamics and hydrochemistry are analyzed and the waters contained in said aquifers were typified. Once the existing water demands in the basin were recognized the quality of the groundwater and Puelche was evaluated for human consumption, livestock and irrigation. The degree of protection of the aquifers against contamination (vulnerability) was analyzed, the recharge volumes were estimated and reserves, aiming at the sustainable exploitation of the underground water resource. The over-exploitation of the underground system is addressed in sectors of the basin where the differences in hydraulic potential are magnified and the effective velocities are raised, which correspond to urbanized areas and strong industrial activity. A hydrodynamic and hydrochemical conceptual model was developed that attempts to represent the hydrogeological conditions, the functioning, the actions, the relevant processes of the underground system and the type of water present in each sector of the basin. By analyzing the different types of contamination and the sources that originate it, it emerges that artificial pollution of anthropic origin is the most widespread in the territory of the basin, which is identified by the presence of nitrate derived from multiple absorbent wells that affects both the phreatic aquifer and the Puelche. Regarding pollution of natural origin, it contributes arsenic and fluoride and affects both aquifers mainly in the middle and upper basin. This type of pollution also manifests itself in the lower basin where salinity and hardness increase, due to marine ingression. Existing information in ACUMAR shows artificial pollution of industrial origin due to discharges of untreated effluents into storm drain conduits or directly into water courses, to which are added the urban solid waste disposal sites whose leach migrate contaminate soils and groundwater and agricultural activities, due to the volumes of agrochemicals they consume and given their high toxicities, even in very low concentrations. In relation to the use of underground water resources, strategic participation that takes into account social, economic and environmental interests emerges as necessary in which research, technological development and legal standards must act, in order to implement different programmed actions that encompass administrative processes, planning and management. As a primary control measure, the implementation of monitoring programs contributes to the recognition of the dynamics and quality of groundwater to predict and act effectively. From management, a good strategy to protect the groundwater resource must include a set of activities and provisions that aim to conserve the quantity, quality, and reserves, aiming at sustainable exploitation of the groundwater resource.