Hidrogeología del sistema lagunar del margen este del Salar de … 2.pdf · Se propone un modelo conceptual hidrogeológico del sistema lagunar del margen oriental del Salar de Atacama

Salas, J. et al., 2010. Hidrogeología del sistema lagunar del margen este del Salar de Atacama (Chile). Boletín Geológico y Minero, 121 (4): 357-372ISSN: 0366-0176

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Hidrogeología del sistema lagunar del margen estedel Salar de Atacama (Chile)

J. Salas(1), J. Guimerà(1), O. Cornellà(1), R. Aravena(2), E. Guzmán(3), C. Tore(3), W. von Igel(4) y R. Moreno(1)

(1) Amphos 21, S.L. Passeig Garcia i Faria, 49-51, E-08019 Barcelona, Españ[email protected]

(2) Department of Earth and Environmental Sciences, University of Waterloo 200 University Avenue West,Waterloo, Ontario, Canada, N2L 3G1.

[email protected](3) SQM, Salar, S.A. Los Militares 4290, Santiago, Chile.

[email protected](4) Amphos 21 Chile Ltda. Napoleón 3200, Oficina 306, Santiago, Chile.

[email protected]

RESUMEN

Se propone un modelo conceptual hidrogeológico del sistema lagunar del margen oriental del Salar de Atacama (Chile), integrando datosclimáticos, geológicos y geomorfológicos, piezométricos, químicos e isotópicos. El estudio establece los procesos que definen la evolu-ción hidrogeoquímica del agua, desde las zonas de recarga del margen E como agua relativamente salobre hasta su incorporación comosalmuera al acuífero del núcleo salino. Los principales mecanismos que explican la composición del agua son la evaporación y procesosde disolución y precipitación de sales que ocurren a lo largo de la dirección de flujo en las zonas de descarga del acuífero aluvial en lazona de interacción con la cuña salina. La interacción con el substrato particular del sector (litologías detríticas y evaporíticas localmenteenriquecidas en materia orgánica) también modifica la composición química de las aguas, interviniendo eficazmente en los mecanismosde alteración y / o crecimiento de las costras evaporíticas. Paralelamente, la caracterización hidrogeológica de estos materiales (presen-cia de niveles de baja permeabilidad en el subsuelo), es uno de los parámetros clave para justificar la presencia y el mantenimiento delas lagunas y humedales. En este sentido, se han propuesto tres mecanismos diferentes para la recarga de las principales lagunas: (1)descarga de agua subterránea salina procedente de los acuíferos vulcano-detríticos del margen E del Salar, (2) alimentación por vías dedrenaje superficial procedentes del margen N (canal Burro Muerto), y (3) recarga mixta subterránea y superficial, con un régimen esta-cional variable.

Palabras clave: agua subterránea, evaporita, isótopos ambientales, Salar de Atacama, salmuera

Hydrogeology of the lacustrine system of the eastern marginof the Salar the Atacama (Chile)

ABSTRACT

A hydrogeological conceptual model of the Eastern margin of the Salar de Atacama (Chile) is proposed taking into account climatic, geo-logical, geomorphological, piezometric, chemical and isotopic data. The study establishes the processes that explain the hydrochemicalevolution of waters from salty groundwater in the alluvial aquifer located in eastern part of basin until brines at the saline aquifer of theSalar. The main processes associated with this hydrochemical evolution are evaporation and mixing, but water-crust interaction in the dis-charge areas of the alluvial aquifer associated with the saline wedge also modifies groundwater composition, and plays a role in thedynamics of the evaporitic crusts in the Salar. The existence of low permeability materials near the surface explains the existence of thepermanent surface water bodies in the study area. Based on the data collected in the study three different mechanisms are proposedregarding the main sources of water to the lagoons: (1) discharge of saline groundwater from the detrital and volcanic aquifers of the Emargin, (2) discharge of surface waters associated to the N area (Burro Muerto channel), and (3) a combination of both previous mecha-nisms.

Key words: brine, environmental isotopes, evaporite, groundwater, Salar de Atacama

Introducción

El Salar de Atacama es la región más árida delmundo. Con unos 3000 km2, es el segundo salar más

extenso del planeta después de Uyuni (Bolivia). Apesar de las condiciones climáticas de extrema ari-dez, a lo largo de su margen oriental se localiza unsistema de humedales y lagunas que constituye un

5-ARTICULO 2:ART. El material tipo de la 30/9/10 15:19 Página 357

hábitat excepcional para gran número de especiesanimales. Este ecosistema forma parte de la ReservaNacional “Los Flamencos”.

El subsuelo del Salar está estructurado como unaalternancia de facies evaporíticas y detríticas que evo-lucionan hacia un núcleo masivamente salino, en lossectores depocentrales de la cuenca. Las salmuerasde este acuífero salino, enriquecidas en litio y pota-sio, están siendo explotadas bajo un régimen deextracciones que debe ser compatible con la preser-vación del sistema lacustre desarrollado en el margenE del Salar.

El principal objetivo del artículo es establecer unmodelo conceptual del funcionamiento hidrogeológi-code la margen oriental del Salar de Atacama con lafinalidad de . Ccomprender la dinámica de los proce-sos claves para la presencia y el mantenimiento delsistema lacustre, lo cual es información critica para lagestión de su preservación.

Marco geológico del Salar de Atacama

El Salar de Atacama es una cuenca intramontañosaendorreica, formada por sedimentos clásticos y eva-poríticos depositados desde el Mioceno Superiorhasta la actualidad. La cuenca geográfica está delimi-tada al W por los sectores montañosos de laCordillera de Domeyko y la Cordillera de la Sal, al Epor la Cordillera de los Andes, y al S por el Cordón deLila. Los depósitos deltaicos de los ríos San Pedro yVilama limitan el Salar por el N (Figuras 1A, B, E).

Los materiales de relleno de la cuenca son faciesevaporíticas, cuya distribución está controlada por latípica secuencia de precipitación según un orden desolubilidades creciente: carbonatos, sulfatos y cloru-ros (desde el margen hacia el interior de la cuenca).Esta estructura se refleja superficialmente con el des-arrollo de una serie de “costras” (Figura 1C;Bevacqua, 1992). La distribución de estas costras noes concéntrica respecto el depocentro del Salar, debi-do a que el aporte de solutos se realiza a través de lared de cursos de agua superficial y descargas subte-rráneas existente, en los sectores N y E del Salar. Enprofundidad, y especialmente en el sector NE, estasfacies sedimentarias se encuentran intercaladas contobas e ignimbritas (EDRA, 1999), como prolongaciónlateral de los cuerpos volcánicos que constituyen elzócalo del sector montañoso del margen E.

En la zona de transición entre las estribacionesmontañosas del margen E y las facies evaporíticas, sedesarrolla una serie de potentes abanicos aluvialesno consolidados o parcialmente cementados porfases evaporíticas. Los materiales característicos de

estos depósitos son conocidos bajo la denominaciónde facies “detrítico-evaporítica” (Figura 1F).

Tanto el zócalo como los márgenes de la cuencason tectónicamente activos (Arriagada et al., 2006), loque da lugar a una serie de plegamientos y fractura-ciones evidentes mediante la prospección geofísicade las diferentes unidades.

Contexto hidrológico del margen E del Salar deAtacama

Los principales cursos fluviales presentes en el entor-no del Salar son los ríos San Pedro (con un caudalpromedio de 1 m3/s, y episodios torrenciales de hasta25 m3/s) y Vilama (con un caudal promedio de 0.2m3/s). Ambos desembocan en el margen N del Salarde Atacama: el río San Pedro forma un delta seco,mientras que el Vilama, sometido a una fuerte pre-sión extractiva, se infiltra y desaparece al S de SanPedro de Atacama. Los máximos caudales se regis-tran entre los meses de enero a marzo, coincidiendocon los máximos pluviométricos. En el margen E delSalar, una serie de torrentes efímeros circulan porquebradas (Figura 1C) cuyas zonas de cabecera sesitúan en la zona del altiplano andino.

Hidrogeológicamente, el margen E del Salar deAtacama está caracterizado por la interacción de dosunidades acuíferas. Entre las estribaciones de losAndes y el propìo margen, se desarrolla un potenteacuífero volcánico-detrítico, cuyas aguas son salinaspero con densidades en el entorno de 1.00 g/cm3. Esteacuífero se sitúa sobre las formaciones volcánicas queconstituyen el zócalo regional. Hacia el centro delSalar (núcleo salino), las aguas subterráneas son sal-mueras con densidades en el entorno de 1.23 g/cm3.

La interacción entre las aguas salinas del margenE y las salmueras del núcleo salino se realiza median-te una interfase de tipo cuña salina, similar a la des-arrollada en los acuíferos costeros (Custodio yLlamas, 2001). Esta relación entre ambos medios dedensidad contrastada y la topografía son la causa deque el agua salina provenientes del acuífero del Eascienda hasta llegar a aflorar e inundar amplios sec-tores de la zona marginal del Salar (Muñoz-Pardo etal., 2004). Este sector coincide superficialmente con lazona de ruptura de pendiente generada entre laszonas distales de los conos aluviales y la gran plani-cie del Salar. Los afloramientos de estas zonas inun-dadas se localizan en las inmediaciones del sectorlimítrofe entre las costras detrítico-evaporítica, y lacarbonatada y sulfatada (Figura 1C).

Los humedales del margen E del Salar se han divi-dido, en tres sectores (Figura 1C): Soncor, Aguas de

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Figura 1. Mapa geológico de la zona de estudio (A y B), y corte geológico regional (E), basado en Ramírez y Gardeweg (1982), Muñoz etal., 2002, y Risacher y Alonso (1996) (fuente: Kampf, 2002). Distribución superficial de las costras evaporíticas del Salar de Atacama (C;modificado de Bevacqua, 1992), y localización de los diferentes sectores administrativos a lo largo del margen oriental. Se han localizadolos cortes geológicos (D y F) citados en el textoFigure 1. Geological map of the study area (A and B), and regional cross-section (E) based on Ramírez and Gardeweg (1982), Muñoz et al.,2002, and Risacher and Alonso (1996); source: Kampf, 2002. Superficial distribution of the evaporitic crusts of the Salar de Atacama (C;modified from Bevacqua, 1992), and location of the different administrative sectors along to the Eastern margin. The geological cross-sec-tions mentioned within the text (D and F) have been indicated


Quelana y Peine y Tilopozo. En el sector Soncor, des-taca la presencia de tres lagunas permanentes: Puilar,Chaxa y Barros Negros, y de grandes extensiones deinundación estacional adyacentes a las lagunas dePuilar y Barros Negros. El canal Burro Muerto, ali-menta el sector Soncor desde el margen N del Salar(entre los deltas de los ríos San Pedro y Vilama), atra-vesando la laguna de Chaxa, y desembocando enBarros Negros. Aguas de Quelana es un sector jalo-nado de superficies inundadas estacionalmente y depequeña extensión, mientras que en el sector dePeine y Tilopozo destaca la presencia de tres lagunaspermanentes: Salada, Saladita e Interna.

Metodología

El objetivo de este estudio se ha abordado desde laperspectiva de la hidrodinámica e hidroquímica delas aguas subterráneas y superficiales, siendo espe-cialmente relevantes las investigaciones en las zonasde interacción entre ambas: sectores de desborda-mientos del flujo subterráneo y las lagunas, y laszonas de infiltración hacia el subsuelo del Salar.

Las tareas realizadas básicamente se han centradoen (1) el estudio geológico de las formaciones sedi-mentarias del subsuelo de las lagunas y las zonasinundadas, (2) la parametrización hidrológica de lasdiferentes unidades litológicas (acuíferos y acuitar-dos), (3) la caracterización de los principales meca-nismos de recarga del sistema hidrológico (pluvio-metría, evaporación, fluviometría y régimen deexplotaciones), (4) el estudio de la evolución de losniveles piezométricos, y (5) la distribución espacial ytemporal de los parámetros hidroquímicos e isotópi-cos de las aguas superficiales y subterráneas. Estastareas se han basado en la información recopiladadurante las campañas de terreno realizadas para lacaracterización geomorfológica de los procesoshidrológicos, el reconocimiento litoestratigráfico delmaterial extraído durante las perforaciones realizadasen el entorno de las lagunas, la realización e interpre-tación de ensayos de bombeo para la determinaciónde los parámetros hidráulicos, las medidas de aforode las aguas superficiales y los balances de agua rea-lizados durante los años 2008 y 2009, y cinco campa-ñas de medida de nivel de las aguas subterráneas (ysu integración con los datos históricos de nivel) ymuestreo químico e isotópico de aguas superficialesy subterráneas, realizadas durante los años 2007,2008 y 2009. Estos muestreos consisten en más de500 análisis químicos e isotópicos que hacen pocopráctico presentar en este texto por razones de espa-cio pero que son consultables. La revisión de los

antecedentes y las fotos aéreas y satelitales tomadasdesde los años 60 hasta la actualidad también se hanutilizado para establecer las tendencias evolutivas.Los métodos de medición y muestreo han sido con-vencionales y en aras de la brevedad, no se incluyenen este texto. En general, se explican en textos gene-rales (Custodio y Llamas, 2001; Domenico andSchwartz, 1990).

Resultados y discusión

Los resultados obtenidos durante el desarrollo de losestudios realizados para la caracterización de unmodelo conceptual de funcionamiento hidrogeológi-co del margen E del Salar de Atacama se han estruc-turado en tres secciones. Las dos primeras justificanlos modelos hidrodinámico, hidroquímico e isotópicode las aguas subterráneas, en primer lugar, y los prin-cipales cuerpos de aguas superficiales, en segundolugar. La tercera sección se centra en la discusión delas zonas de interacción entre ambos medios (princi-palmente, las zonas de inundación de la laguna deBarros Negros).

Funcionamiento hidrogeológico del margen E

Variables climatológicas. En el entorno del Salar deAtacama se dispone de información climatológicasuministrada por una red de unas 12 estaciones, coninformación continua desde el año 1975. Los eventoslluviosos se distribuyen mayoritariamente entre eneroy marzo, durante el denominado “invierno altipláni-co”. El promedio anual de precipitación acumuladavaría entre 10 mm/a, en la estación Salar (situada aunos 2300 msnm), y los 140 mm/a, registrados en lade El Tatio (4398 msnm). En este sentido, se ha esti-mado un incremento lineal de las precipitaciones deunos 50 mm/a cada 1000 m de desnivel.Paralelamente, se han caracterizado unos ciclos plu-viométricos con máximos durante los años 1975, 1984y 2001, y mínimos durante los años 1980, 1992 y 2008.

Debido a la extrema aridez del Salar de Atacama,las precipitaciones directas (unos 15 mm/a de prome-dio) apenas contribuyen a la recarga de los acuíferos.Sin embargo, las precipitaciones caídas sobre el alti-plano y el macizo volcánico del margen E sí que con-tribuyen a la recarga del Salar. Estas precipitaciones,procedentes de la cuenca del río Amazonas (Kampf etal., 2005), recargan a los materiales ignimbríticos delbasamento volcánico y, por conexión hidrogeológica,al acuífero detrítico-volcánico del margen E del Salar(Tejada et al., 2003).


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Debido a las particulares condiciones climatológi-cas del Salar, la evaporación es un parámetro funda-mental en la realización de los balances hídricos y enel control de la evolución hidroquímica e isotópica delas aguas. Diversos autores han realizado aproxima-ciones basándose en métodos empíricos. Mardones(1986) estima la evaporación freática en los diferentesdominios de la costra evaporítica. La principal tasa deevaporación (0.7 mm/d), se concentraría a lo largo dela franja de costra detrítico-evaporítica, coincidiendocon el dominio de la cuña salina (el nivel freático seencuentra a escasos centímetros de la superficietopográfica). Muñoz y Ortiz (2004) estiman la evapo-ración en lámina libre en los cuerpos de agua lacus-tre como una función armónica con valores com-prendidos entre 2 y 8 mm/d, para los meses de junioy diciembre respectivamente (Figura 2). Estas aproxi-maciones han sido contrastadas con datos de evapo-ración de las estaciones de Chaxa y Salar, medidascon lisímetros de agua destilada (Figura 2).

Caracterización y parametrización hidrológica delas unidades litológicas del subsuelo en las zonasinundadas. Uno de los principales factores para lapersistencia de las lagunas y las superficies inunda-das es la estructuración estratigráfica del subsuelo. Amodo de ejemplo, en el entorno de Barros Negros sehan caracterizado un acuífero multicapa con cuatrodepósitos arcillosos intercalados entre las facies eva-poríticas, a profundidades comprendidas entre 5 y 50

m de profundidad (Figura 1D). Algunos de estos nive-les de finos presentan una gran continuidad lateralhacia el centro del Salar.

Con el objetivo de evaluar el papel confinante deestas formaciones limosas y arcillosas, se han realiza-do e interpretado diversos ensayos de bombeo reali-zados a tal efecto en el entorno de las lagunas. Para elresto de litologías, se han reinterpretado algunas prue-bas de bombeo realizadas con anterioridad para SQMSalar. Los modelos utilizados son los convencionalesde Theis y Hantush (en Custodio y Llamas, 2001) y sehan interpretado con el programa EPHEBO de estima-ción automática de parámetros (Carbonell et al., 1997).

Los materiales detríticos del acuífero aluvial delmargen E presentan unas conductividades hidráuli-cas entre 10-70 m/d, y coeficientes de almacenamien-to entre 10-1 y 10-4. Hacia el centro del Salar, en laparte distal de los conos aluviales, predomina la alter-nancia de materiales finos ricos en materia orgánica,con conductividades hidráulicas que pueden sermenores a 10-7 m/d (Salas et al., 2009). Este conjuntopresenta una fuerte anisotropía en las permeabilida-des estimadas. Así, mientras las permeabilidades ver-ticales pueden ser extremadamente bajas, las perme-abilidades horizontales suelen ser órdenes demagnitud superiores (1-2 m/d).

El núcleo salino presenta un rango amplio de valo-res de conductividad hidráulica, entre 10 y 100 m/d,con una mediana alrededor de 20-30 m/d. No se tienendeterminaciones específicas de las costras carbonata-das y sulfatadas, pero su aspecto en testigo inalteradoes mucho menos poroso y permeable que la sal.

Los materiales finos ricos en materia orgánicaidentificados en los sectores marginales (ligados aambientes de sedimentación lacustre) se comportancomo potenciales niveles acuitardos. Esta estructura-ción será clave en la individualización observadaentre los niveles de las lagunas y los del agua subte-rránea local (Salas et al., 2009).

Piezometría regional. La Figura 3 muestra la piezo-metría con los niveles de diciembre de 2008 corregi-dos a densidad de salmuera 1.23 g/cm3. Correspondeal inicio del verano, cuando los desbordamientos delos canales y rebalses de las lagunas no abundan, porlo que la imagen refleja la tendencia general del flujodel agua subterránea sin perturbaciones. Esta ten-dencia piezométrica regional se encuentra localmen-te condicionada por la topografía, la conexión entrediferentes niveles del acuífero multicapa, y la relaciónentre los cuerpos de agua superficial y subterránea.

Las líneas equipotenciales son aproximadamenteparalelas a la topografía, con un mayor gradiente pie-zométrico en la zona del cambio de pendiente entrelos depósitos de piedemonte y el dominio de las cos-

Figura 2. Curvas de evolución temporal del promedio mensual dela evaporación en la estación meteorológica de Chaxa, para láminade agua destilada, y la estimada con los cálculos realizados porMuñoz y Ortiz (2004) para aguas salinasFigura 2. Curves of temporary evolution of the monthly evapora-tion measured in the Chaxa meteorological station for sheet of dis-tilled water, and the estimated with the calculations performed byMuñoz and Ortiz (2004) for saline waters



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Figura 3. Piezometría del margen E del Salar (diciembre de 2008). Las líneas isopotenciales han sido representadas con dos colores,dependiendo del gradiente piezométrico considerado. Con traza negra se ha representado el perfil síntesis de la evolución hidroquímicae isotópica ilustrado por la Figura 5Figure 3. Piezometric map of the Eastern margin of the Salar (December, 2008). The isopotential lines have been represented by two col-ors, depending on the piezometric gradient considered. With a black trace, the profile of the synthetic cross-section representing thehydrochemical and the isotopic evolution of groundwaters (illustrated by the Figure 5) has been indicated



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tras evaporíticas. En cada uno de los tres sectoresanteriormente citados (Soncor, Aguas de Quelana yPeine y Tilopozo), existen modificaciones locales a latendencia general que se explican a continuación.

La piezometría del sector Soncor muestra un flujode agua subterránea con dirección ENE-WSW. Al Wdel sector, y en el dominio del delta del río San Pedro,la dirección del flujo subterráneo es N-S. Es destaca-ble la presencia de varias zonas hidrológicamente sin-gulares: (1) una zona de infiltración a partir de la zonade desbordamiento localizada al W de la laguna deBarros Negros, (2) una zona de descarga de aguassubterráneas al S de la misma laguna, y (3) el carácterefluente del canal Burro Muerto al N de la laguna deChaxa. Al S de esa laguna, las líneas equipotencialesno se ven afectadas por la presencia del canal, lo quedemostraría la desconexión hidráulica del canal BurroMuerto respecto al acuífero, aspecto que se ha confir-mado mediante aforos. En la zona SE de BarrosNegros se han identificado niveles acuíferos colgados,como consecuencia de la compartimentación del acu-ífero somero por la existencia de los niveles de finosdescritos en el apartado anterior (Figura 1D). Estosmateriales de baja permeabilidad actúan como barre-ra natural, obstaculizando el flujo general E-W a lolargo del acuífero somero en esta zona. Este sería elfactor clave para la justificación de la existencia deafloramientos de agua subterránea en la zona S de lalaguna donde el agua subterránea acaba canalizándo-se superficialmente, recargando a la laguna a travésdel canal S de Barros Negros. A modo de síntesis, laFigura 4 ilustra los puntos de control, evidenciassuperficiales de flujo y descarga del sector Soncor.

La Figura 3 también muestra que la piezometríageneral del sector Aguas de Quelana indica un flujosubterráneo E-W, perpendicular a los alineamientosmarcados por las zonas inundadas presentes a lo largode la traza superficial de la cuña salina. En la zona cen-tral y S de este sector, la forma de las equipotencialesestá controlada por la topografía característica de losdepósitos distales de los abanicos aluviales del mar-gen E, de manera que las líneas de flujo divergen lige-ramente en dirección hacia el centro del Salar. Nóteseque la Figura 3 muestra la influencia de dos bombeosen el acuífero aluvial en el extremo E de este sector.

En el sector de Peine y Tilopozo, la principal direc-ción del flujo subterráneo es SE-NW hacia el centrodel Salar (Figura 3). En el entorno de las lagunasInterna y Saladita se notan los efectos de la presenciade un acuífero multicapa sobre la piezometría local.Se ha identificado un sector con niveles piezométri-cos relativamente elevados, asociado a la existenciade un nivel acuífero colgado (como se describió ante-riormente en el sector SE de Barros Negros). Esta

estructuración hidrogeológica está inducida por lapresencia de niveles de finos caracterizados por per-meabilidades verticales extremadamente bajas. Supresencia en el subsuelo indica la persistencia delambiente de sedimentación lacustre restringido y laszonas de desbordamiento adyacentes. Esta zona estáflanqueada por dos sectores con mínimos nivelesrelativos (Figura 3), que podrían estar asociados a laexistencia de zonas de infiltración preferencial a tra-vés de litologías más permeables.

En síntesis, la principal recarga del acuífero salino yde los humedales del sector E del Salar de Atacama esel flujo de agua subterránea. La entrada se producecomo consecuencia de la convección forzada por elgradiente topográfico generado desde las cuencas alti-plánicas (>4000 m s.n.m.) hacia la superficie del Salar(2300 m s.n.m.) (Jordan et al., 2002). La descarga deeste sistema hidrogeológico se realiza en el dominiode la cuña salina que, por desbordamiento estacional,alimenta al conjunto de lagunas del margen E.

Descripción y evolución hidroquímica e isotópica delas aguas del margen E.

Se dispone de una serie de más de 500 análisis quí-micos e isotópicos de aguas subterráneas muestrea-das en el margen E del Salar de Atacama. Fueronrecogidas durante los años 2007, 2008 y 2009, y sonrepresentativas de los sectores Soncor, Aguas deQuelana y Peine y Tilopozo.

En las inmediaciones de la cuña salina se hancaracterizado unas aguas con un rango de valores depH superiores a 8.0, densidades alrededor de 1.0kg/dm3, y conductividades eléctricas inferiores a 20mS/cm procedentes de los acuíferos vulcano-detríti-cos del margen E,. También presentan concentracio-nes relativamente elevadas de arsénico, boro y litio,similares a las aguas de origen hidrotermal muestre-adas en diversos sectores de los Andes (Fernández-Turiel et al., 2005). Los valores de δ18O, alrededor de -7.40/00, muestran que son aguas poco evaporadas yque el aumento de la salinidad de estas aguas es con-secuencia de la disolución de componentes evaporíti-cos del sedimento, depositado en un ambiente deextrema aridez.

En los sectores centrales del Salar, por el contra-rio, se ha caracterizado una salmuera de composiciónvariable, con valores de pH entre 6.6 y 7.4, densida-des en el entorno de 1.23 kg/dm3, y una conductividadeléctrica superior a 140 mS/cm. La interacción entreambos sistemas se realizaría en los sectores de des-bordamiento al W de la cuña salina. La síntesis de losmecanismos hidroquímicos e isotópicos que descri-



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Figura 4. Esquema conceptual del funcionamiento hidrológico del sector Soncor, en la zona N del margen E del Salar de Atacama. Se hanincluido los puntos de aforo considerados en los balances de agua (Tabla 1), y la localización de las muestras que han sido consideradascomo soluciones extremas en los modelos de mezcla realizados en el entorno de Barros Negros (Tabla 2)Figure 4. Conceptual scheme of the main hydrological processes of the sector Soncor, in the North zone N of the Eastern margin of theSalar de Atacama. The points considered in the water balances (Table 1) have been included, and the location of the water samples con-sidered as end-members waters for the mixing models around Barros Negros (Table 2)



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ben la evolución de las aguas del margen E, hastatransformarse en las salmueras del núcleo salino,será descrita a continuación (Figura 5). Una informa-ción más detallada del estudio isotópico se encuentraen Aravena et al., (2010).

La descarga regional de los acuíferos del margenE, conlleva el ascenso de las aguas subsaturadas encalcita en el dominio de la cuña salina. El volumen dedescarga es mayor a finales del invierno, coincidien-do con los máximos niveles piezométricos. A lo largodel recorrido antes de su descarga, estas aguas pue-den interaccionar con los componentes carbonatadosdel sedimento, disolviéndolos y aumentando el pHhasta valores en el entorno de 8, y las concentracio-nes de las especies bicarbonatadas y de calcio. En laszonas donde el ascenso se produce a través de la cos-

tra detrítica, estas aguas no sufren modificacionesdestacables hasta que afloran en superficie. Sinembargo, como consecuencia de la disolución de loscomponentes evaporíticos del sedimento, estas solu-ciones van progresando en salinidad. Una vez des-bordadas, estas aguas evolucionan hidroquímica-mente por evaporación, equilibrándose, entre otros,con el CO2(g) atmosférico, precipitando calcita. Comoconsecuencia, aumentan las concentraciones de lamayoría de solutos, y desciende el contenido de lasespecies bicarbonatadas en solución, subsaturándo-se ligeramente en calcita. El contenido de δ18O deestas aguas asciende hasta valores en el entorno de+100/00 asociado a la evaporación en las zonas en quenivel del agua es somero debido a la descarga delacuífero aluvial causado por la interacción con la

Figura 5. Esquema conceptual del funcionamiento hidrogeoquímico e isotópico del margen E del Salar de Atacama. En verde se han seña-lado los depósitos carbonatados ligados a las costras marginales, y en gris los depósitos de materia orgánica asociados a los materialesfinos sedimentados en un ambiente lacustreFigure 5. Conceptual scheme of the hydrogeochemical and isotopic processes in the Eastern margin of the Salar de Atacama. The car-bonate deposits of the marginal crusts have been included in green colour. In grey, the deposits of organic matter associated to the lacus-trine environments


cuña salina. Así, el quimismo de las aguas desborda-das en los sectores de inundación de la cuña salinapresenta una composición variable, en función de laestacionalidad de los procesos, del volumen de losdesbordamientos y de los componentes litológicosdel substrato particulares de cada sector.

El excedente de los desbordamientos llega a canali-zarse superficial y subsuperficialmente hacia los secto-res centrales del Salar. En la zona de la laguna de Puilar(Figura 4) y en el sector de Peine (Figura 1C), este exce-dente se canaliza a través de una vía de un centenar demetros, hasta desembocar en una laguna. En el restode zonas del sector Soncor y Aguas de Quelana, lamayoría de la circulación es subsuperficial hacia el cen-tro del Salar, con un marcado carácter estacional. A lolargo de este recorrido parte de las soluciones se infil-tran, mezclándose con las salmueras del acuíferosomero. En cualquier caso, las aguas de escorrentíasuperficial y subsuperficial, sufren una evaporacióncontinua durante su recorrido. Consecuentemente,aumenta la densidad y la concentración de la mayoríade las especies acuosas, incrementando los valores deδ18O hasta el entorno de +120/00.

Estas masas de agua interaccionan frecuentemen-te con depósitos organógenos del subsuelo (princi-palmente en el entorno de la laguna de BarrosNegros y canal Burro Muerto). Como consecuencia, lamateria orgánica es parcialmente degradada, aumen-tando la concentración de las especies bicarbonata-das en solución. En estos sectores, también se hanregistrado procesos que podrían estar ligados a fenó-menos de sulfato-reducción. Así, por interacción conestos depósitos, estas aguas puede alterar los domi-nios de la costra sulfatada y precipitar componentescarbonatados en el sedimento, modificando los con-tenidos de calcio, bicarbonato y sulfato acuosos y,sobretodo, el pH de las soluciones. Por lo tanto, haciael centro del Salar (frecuentemente en el dominio dela costra sulfatada), las aguas subterráneas somerasse caracterizan por valores de δ18O elevados, valoresde pH menores de 7, y bajas concentraciones de cal-cio y especies acuosas bicarbonatadas.

Este modelo hidroquímico e isotópico es válidopara todo el margen E del Salar. Estas soluciones aca-barán mezclándose y recargando las salmuerasmuestreadas en el núcleo salino. Sin embargo, en elsector Soncor, estas aguas acabarán aflorando en elentorno de la laguna de Barros Negros, recargándolaa través del canal S de entrada a la laguna. En estecaso, la dinámica de desbordamientos de BarrosNegros inducirá la existencia de otros fenómenosdiferenciadores desde el punto de vista hidroquímicoe isotópico (evaporación y mezcla con aguas de ori-gen superficial), que modificarán el carácter de la

recarga de las aguas superficiales hacia el acuíferodel núcleo salino.

Modelo de funcionamiento hidrodinámico de loscuerpos de agua superficiales

Una nueva contribución al conocimiento del funcio-namiento hidrológico del margen E del Salar deAtacama se ha realizado a partir del estudio de loscuerpos de agua superficiales permanentes. Las lagu-nas alimentadas básicamente por vías de drenajesuperficial (canal Burro Muerto) se sitúan dentro delsector Soncor: Chaxa y Barros Negros, coexistiendoen esta última con alimentación de origen subterrá-neo. El régimen del canal también está controladopor las descargas de aguas subterráneas de diversosorígenes a lo largo de la primera parte de su recorri-do, hasta tres kilómetros al S del Puente de San Luís(Figura 4). El resto de lagunas permanentes del mar-gen E (Puilar en Soncor y Salada, Saladita e Internaen Peine y Tilopozo), y los canales efímeros existen-tes dentro del dominio evaporítico del Salar, estánexclusivamente alimentados por la descarga deaguas subterráneas en sus inmediaciones.

Mediante la revisión de la información previa exis-tente (datos de evolución de niveles y extensión delas lagunas), las observaciones de terreno, las medi-das de aforo y los balances de agua, y la integraciónde los datos químicos e isotópicos, se ha realizado unmodelo de funcionamiento hidrológico del sistemade las aguas superficiales en el sector Soncor.

Se han seleccionado los datos de aforos y losresultados de los análisis químicos e isotópicoscorrespondientes a los muestreos estivales e inverna-les del año 2008.

Canal Burro Muerto, entre el Puente de San Luís yla entrada de la laguna Chaxa. Es importante destacarque los mayores caudales en el Canal Burro Muertose origina en la época invernal debido a un desfaseentre la respuesta del agua subterránea y la recargaque ocurre durante la época de lluvias (época estival).Los datos de aforo indican que entre el Puente de SanLuís y la entrada de Chaxa (Figura 4 y Tabla 1) el canalBurro Muerto gana un caudal equivalente al 25-30%durante la época invernal, mediante descargas desdela cuña salina. Según las observaciones de terreno ymedidas de aforos intermedias, este aumento de cau-dal se produce en la zona S del Puente de San Luís.Este es un sector permanentemente inundado, yconstituye un lugar de anidamiento y alimentación deun gran número de aves. Se han identificado vesti-gios geomorfológicos que indican que la cuña salinaintersecta la traza del canal en este sector (Figura 4).


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En época estival, sin embargo, entre el Puente de SanLuís y Chaxa el canal Burro Muerto pierde un caudalequivalente al 35% del caudal circulante. A pesar delas extremas condiciones meteorológicas del Salar enépoca estival, la pérdida de este volumen de agua nopuede ser justificada únicamente mediante la evapo-ración. Las observaciones de terreno han permitidoverificar como los sectores inundados al S del Puentede San Luís persisten durante el verano, a pesar deque los desbordamientos procedentes de la cuña sali-na son nulos. Contrariamente a lo que pasa duranteel invierno (el sector está recargado por los desbor-damientos de la cuña salina), la recarga de estos sec-tores inundados en época estival se produce por des-bordamientos de las aguas del canal.

Hidroquímica e isotópicamente, lo más destacable

de este tramo es un ligero aumento de la salinidad yde los valores de δ18O exclusivamente en época esti-val (Figura 6) que indicarían que la evaporación es unproceso a tener en cuenta sobre el balance de aguaúnicamente en época estival. Por otra parte, la recar-ga del canal en época invernal es consecuencia delaporte de aguas con características similares a las delpropio canal, lo que confirmaría que el origen deestas aguas es, mayoritariamente, las descargas de lacuña salina al N del Puente de San Luís.

Laguna Chaxa. La laguna de Chaxa presenta unadinámica hidrogeológica estrechamente ligada alrégimen de caudales y a la variabilidad composicio-nal del canal Burro Muerto. Este canal es la única víade entrada y salida de la laguna. Las observacionesde terreno han demostrado cómo no existen ni entra-das ni salidas laterales, ni hay evidencias de la des-carga de aguas de origen subterráneo, o zonas dedesbordamiento estacionales. En este sentido, el des-balance de los aforos medidos a la entrada y a la sali-da de la laguna sólo puede justificarse por los erroresen el cierre del balance y por la evaporación. Enépoca invernal se ha registrado una diferencia de 8L/s, alcanzando los 15 L/s en época estival (Tabla 1).Estos volúmenes entran dentro del rango estimadopor Muñoz y Ortiz (2004) para la evaporación en lámi-na libre sobre el espejo de las lagunas (Figura 2). Lagran similitud isotópica de las aguas muestreadas enel Puente de San Luís y a la salida de Chaxa (Figura 6,Aravena et al., 2010) indican que los tiempos de resi-dencia son cortos en época invernal.

Tabla 1. Resumen de los aforos realizados en las entradas y las sali-das de las lagunas de Chaxa y Barros Negros, y en el canal BurroMuerto, entre el Puente de San Luís y la entrada a Chaxa, y entre lasalida de Chaxa y la entrada a Barros NegrosTable 1. Summary of the flow measured at the Chaxa and theBarros Negros lagoon, and in the Burro Muerto channel, betweenPuente de San Luís, and the entry to Chaxa, and between the exitof Chaxa and the entry to Barros Negros

Figura 6. Evolución isotópica interanual de las muestras de aguatomadas en el canal Burro Muerto (“Puente de San Luís”) y en lasreglillas de las lagunas de Chaxa y Barros Negros, a lo largo de losaños 2007, 2008 y 2009Figure 6. Isotopic evolution of the waters sampled in the BurroMuerto channel (“Puente de San Luís”) and in the Chaxa andBarros Negros lagoon (“reglillas”) along the years 2007, 2008 and2009


Canal Burro Muerto, entre la salida de Chaxa y laentrada a Barros Negros. Las medidas de aforo reali-zadas al inicio y a la salida de este tramo del canal evi-dencian la desconexión hidráulica entre las aguas delcanal y el acuífero local (como ya había mostrado lapiezometría general del sector Soncor). Durante laépoca invernal, los caudales son prácticamente cons-tantes, registrándose una pérdida de caudal que nollega al 1% del caudal circulante por el canal. Se haobservado la presencia de un canal tributario por elmargen E, 1 km al S de la salida de Chaxa (con uncaudal promedio de 5-10 L/s), y la existencia de ungran área inundada adyacente al canal principal. Enverano, la diferencia de los caudales medidos a lasalida de Chaxa y a la entrada de Barros Negros es deapenas 5 L/s (aproximadamente un 7% del caudal cir-culante por el canal). Este volumen de agua está den-tro del rango esperado por evaporación. Las diferen-cias composicionales e isotópicas entre las aguas delas reglillas de Chaxa y Barros Negros (Figura 6,Aravena et al., 2010) no se justifican solamente porsimple evaporación. Siguiendo la tendencia observa-da entre el Puente de San Luís y Chaxa, en invierno,la composición isotópica de las aguas muestreadasen la reglilla de Barros Negros deberían ser ligera-mente más pesadas que las registradas en el Puentede San Luís y Chaxa (δ18O en el entorno de -2.00/00). Sinembargo, los valores de δ18O medidos oscilan en elentorno de +30/00. Esta diferencia es mucho más acen-tuada durante el periodo estival. A la salida de Chaxa,las aguas se caracterizan por unos valores de δ18O enel entorno de +20/00, mientras que las aguas muestre-adas al N de la laguna de Barros Negros presentanvalores superiores a +130/00, del orden del caracteriza-do para las aguas subterráneas locales (ver sección“Evolución hidroquímica e isotópica de las aguas delmargen E”). En este sentido, esta marca isotópica ensu mayor parte responde al aporte de aguas subte-rráneas salinas a la laguna de Barros Negros. Estasaguas tienen que ser mucho más evolucionadas yevaporadas que las que alimentan al canal BurroMuerto al N de Chaxa (desbordadas directamente enel sector de la cuña salina).

Laguna Barros Negros. El funcionamiento hidroló-gico de Barros Negros es relativamente más comple-jo que el del resto. Como se ha dicho comentado, larecarga de la laguna es mixta, con una componentede aguas superficiales, canalizadas a través del canalBurro Muerto, y una componente de agua subterrá-nea, a través del canal S (Figura 4). Este canal, de ape-nas una decena de metros de longitud, se había con-siderado tradicionalmente como una vía dedesbordamiento de la laguna. Contrariamente,durante las campañas de terreno llevadas a cabo en

el marco del presente estudio se determinó que esuna vía de recarga. Sólo excepcionalmente, cuando elnivel de la laguna es superior al de los niveles de lasaguas subterráneas locales (en septiembre de 2008,por ejemplo), la laguna es capaz de desbordar poreste sector.

Es de especial relevancia para la hidrodinámicageneral del sector Soncor, y del margen E del Salar, laidentificación de los desbordamientos de BarrosNegros por su margen W. Las observaciones y medi-das de terreno están ampliamente apoyadas por elefecto que producen estos desbordamientos sobre lapiezometría y la hidroquímica de las aguas subterrá-neas locales. Gran parte del agua desbordado se eva-pora, pero una parte significativa se infiltra, recargan-do directamente al acuífero del núcleo salino (Figura5). Esta recarga es efectiva durante todo el año, aun-que tiene una marcada oscilación estacional, tanto enlo que respecta al volumen de la infiltración como ala composición química e isotópica.

Durante el invierno, las medidas de aforo en lasentradas y la salida de la laguna (Figura 4 y Tabla 1),indican la existencia de un desbalance de unos 65 L/s.Según el método de Muñoz y Ortiz (2004), la evapo-ración en la superficie libre de la laguna sería de unos25 L/s, por lo que se podría estimar el volumen deldesbordamiento difuso por el margen SW de la lagu-na en unos 40 L/s. Durante el verano, el desbalanceentre entradas y salidas es de, aproximadamente,unos 40 L/s, que podrían justificarse mediante la esti-mación del volumen de agua evaporada y el error decierre del balance. Estas medidas son compatiblescon las observaciones de terreno, que indican el cesede los desbordamientos difusos durante la épocaestival.

La salida de agua de la laguna se efectúa por uncanal ubicado en el sector central del margen W de lalaguna (Figura 4). La evolución de los caudales circu-lantes por este canal hacia el sector conocido como“cola de pez” son del mismo orden que el caudal derecarga de la laguna a través del canal Burro Muerto(Tabla 1). Durante el invierno, la mayoría de este recur-so inunda amplios sectores al SW de la laguna, alte-rando un gran dominio de la costra sulfatada. En estaépoca predomina la disolución de la costra y la infil-tración de gran parte del recurso desbordado hacia losacuíferos del subsuelo. Las vías de infiltración estaráncontroladas por la presencia de los niveles de finosdescritos en la Figura 1-D. Durante el verano, sinembargo, se reduce el caudal de descarga de la lagu-na hacia este sector. El agua, además, es mucho mássalina y evaporada con valores de δ18O de +15 0/00 y unaconcentración de Cl de 188.7 g/L en el verano en com-paración con la época invernal, en que el agua se


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caracteriza por valores de δ18O de +2 0/00 y 72.7 g/L enCl (Aravena et al., 2010). Consecuentemente, estazona se transforma en una superficie donde predomi-nan los procesos evaporativos y la precipitación decostra evaporítica. De los 80 L/s que salen de la lagu-na, aproximadamente el 70% es evaporado en estesector. Sólo 25 L/s (Tabla 1) son transferidos hacia lazona de desbordamientos del sector SW y, en últimainstancia, también acaban por evaporarse.

Modelos de mezcla conservativa para las aguas y elentorno de Barros Negros

Se han realizado modelos de mezcla conservativapara simular (1) la composición química de las aguasde la laguna durante el invierno de 2008, como resul-tado de la mezcla de las aguas recargadas por elcanal Burro Muerto y descargas de aguas subterráne-as, y (2) la marca hidroquímica e isotópica de los sec-tores afectados por los excepcionales desbordamien-tos de Barros Negros a través del canal S (Figura 4).Los modelos de mezcla se han realizado con el códi-go PHREEQC, v2.15.0 (Parkhurst y Appelo, 1999), y labase de datos química implementa la formulación dePitzer para el cálculo de los coeficientes de actividad.Es importante señalar que los resultados de losmodelos de mezcla se refieren a aporte de solutospor el agua subterránea, luego es una medida indi-recta de los caudales aportados por el agua subterrá-nea. Estos modelos suponen que la fuente de larecarga de origen subterráneo de la laguna se realizaa través del canal de la zona S, y que la composiciónquímica de esta recarga es la caracterizada por las

muestras tomadas en un pozo de 30 m de la zona Sde Barros Negros (L2-5; Figura 4 y Tabla 2). Por otraparte, se ha considerado que las muestras tomadasen la reglilla de Chaxa (Tabla 2) son las representati-vas del agua del canal Burro Muerto al N de BarrosNegros durante la época invernal.

Modelo 1: Mezcla conservativa entre las aguas delcanal Burro Muerto y las aguas subterráneas locales.En base a diferentes proporciones de mezcla, se pre-tende reproducir la composición del agua de lasmuestras de la reglilla de Barros Negros, y de lasmuestras de la zona S de Barros Negros (Figura 4,Tabla 2).

Las concentraciones de cloruro, sulfato, magnesio,potasio y sodio de la muestra de la reglilla de BarrosNegros (“Resultados de la mezcla, Modelo 1, Reglillade Barros Negros; Tabla 2), se reproducen con la mez-cla de un 15-20% en peso de aguas de origen subte-rráneo. Por otra parte, para reproducir la muestra dela zona S de Barros Negros (“Resultados de la mez-cla, Modelo 1, Barros Negros S; Tabla 2), sería nece-saria una proporción de aguas subterráneas entre el25 y el 35% en peso, lo que indicaría que este puntose encuentra más próximo que el anterior de la zonade la descarga subterránea. Las concentraciones debicarbonato y calcio se desvían de las proporcionescalculadas con la mezcla conservativa, ya que soncomponentes altamente reactivos en el contextosedimentológico estudiado.

Teniendo en cuenta las medidas de aforo presen-tadas en la sección anterior (invierno de 2008, Tabla1), el volumen de agua de origen subterráneo entran-te en la laguna sería del orden del 20%, en el rango delos valores estimados con los modelos de mezcla

Tabla 2. Composición hidroquímica de las muestras consideradas en los modelos de mezcla (composiciones extremas de las mezclas ycomposiciones esperadas de las aguas mezcladas)Table 2. Hydrochemical composition of samples considered in the different conservative mixing models (end-member water compositionsand the expected waters compositions from the mixed waters)


conservativa. Además, también se estimaron valoresen el rango de 15 a 20 % en base a un balance isotó-pico (Aravena et al., 2010).

Modelo 2: Mezcla conservativa entre las aguasmuestreadas en el sector S de Barros Negros y en elpozo profundo L2-5. Con este modelo se pretendeverificar si las composiciones registradas durante elmes de septiembre de 2008 (periodo de invierno) enel pozo somero L2-10 (situado entre el pozo L2-5 y elmargen S de la laguna; Figura 4), corresponden a unamezcla de las aguas de la laguna con las aguas sub-terráneas locales y, por tanto, registran un periodo dedesbordamiento excepcional de Barros Negros a tra-vés del canal S de la laguna.

Los resultados de la mezcla conservativa entre lasdos soluciones extremas (“Aguas extremas de lamezcla, Modelo 2”; Tabla 2) señalan como con un75% en peso de agua de la laguna se puede ajustar demanera precisa las concentraciones analizadas demagnesio, potasio, sodio, litio y cloruro en el pozo L2-10. Las concentraciones de calcio y sulfato en el aguade este pozo son más elevadas que los resultados dela mezcla. Esto es consecuencia de los fenómenos dealteración y disolución de la costra sulfatada durantela inundación.

La época probable del desbordamiento correspon-dería a finales del mes de agosto, o principios del mesde septiembre, coincidiendo con la época de máximoscaudales del canal del Burro Muerto. Este desborda-miento no se observó durante los meses de agosto ynoviembre, en los que el flujo en el canal S de BarrosNegros tenía sentido hacia el interior de la laguna.

Conclusiones

Con los estudios realizados a partir de los datos reco-lectados durante los años 2007, 2008 y 2009, se haconstruido un modelo conceptual del funcionamientohidrológico del margen E del Salar de Atacama. Estemargen es singular dentro del dominio del Salar, yaque por él se produce el principal aporte que contri-buye a la recarga del acuífero del núcleo salino. Porotra parte, la presencia de un sistema lacustre degran valor ecológico hace imprescindible la necesi-dad de investigar los mecanismos de desarrollo ymantenimiento del agua que mantiene ese hábitat.

Las variables climáticas y la estructuración geoló-gica del subsuelo han resultado ser fundamentales enla evolución hidrogeológica del sistema. La evapora-ción no sólo controla la composición química y ladensidad de las aguas superficiales, si no que tam-bién regula el excedente de recurso que se infiltra deforma natural.

La recarga del núcleo salino se efectúa a lo largode todo el sector oriental, a lo largo de la interfaseagua salina - salmuera. Es especialmente relevanteen zonas como el Puente de San Luís, en las proximi-dades de Puilar, la zona N de Aguas de Quelana, yTilopozo y Peine, donde aflora y recarga al Salar.Posteriormente, estas aguas descargadas en la zonade la cuña sufrirán intensos procesos evaporativos yde interacción con los materiales de la costra delSalar. Los excedentes no evaporados, sobretodo enépoca invernal, fluyen superficial y subsuperficial-mente, hacia los sectores centrales del Salar. En surecorrido, parte de estas soluciones se evaporan yparte se infiltra. En el sector Soncor, además, estaagua se alimentan al canal Burro Muerto y a la lagu-na de Barros Negros, donde también interaccionancon el substrato evaporítico y con los depósitos orga-nógenos localizados en las inmediaciones del canal ylas lagunas.

La recarga del acuífero salino del núcleo del Salarno sólo es efectiva en las zonas de desbordamientode la cuña salina, sino que también se produce en eldominio de los desbordamientos de las lagunas per-manentes del margen E (principalmente BarrosNegros, pero también Puilar y las lagunas del sectorPeine) y probablemente de forma sub-superficial enausencia de desbordamientos, aunque con los datospresentados no se ha podido demostrar esta últimahipótesis.

El sistema de lagunas está basicamente alimenta-do por las descargas de origen subterráneo. Sinembargo, en el sector Soncor, el canal Burro Muertoregula y alimenta las dos principales lagunas perma-nentes de todo el margen E del Salar de Atacama: laslagunas de Chaxa y Barros Negros. Su régimen decaudales controla los niveles y la distribución de lasáreas inundadas, no tan sólo en Chaxa y BarrosNegros, sino en toda una serie de zonas estacional-mente inundadas, localizadas en los sectores adya-centes a las lagunas y al propio canal.

Las lagunas, en la mayoría de los casos, no actúancomo meros estanques en los que se lamina el dre-naje superficial, sino que son receptáculos en los queel sistema hidrológico interacciona con el hidrogeoló-gico. Son, además, escenario de procesos geoquími-cos de gran variabilidad estacional. Estos modificandrásticamente las propiedades físico-químicas de lasaguas y la naturaleza del substrato litológico (des-arrollo y alteración estacional de la costra basal, porejemplo). Este desarrollo tendrá una notable inciden-cia sobre la localización espacio-temporal de laszonas de infiltración.

El funcionamiento hidrológico de Barros Negroses el más complejo de todas las lagunas del margen


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E. La mayor parte de la recarga de la laguna se efec-túa mediante el canal Burro Muerto. Durante el invier-no, la recarga procedente del N es lo suficiente comopara enmascarar el efecto sobre la química de lasotras fuentes de recarga. En verano, la recarga proce-dente del canal desciende. Es entonces cuando es evi-dente químicamente que la laguna recibe un aporteadicional de agua salina procedente del S. Se hanidentificado dos zonas de desbordamiento en la zonaW de la laguna: (1) una zona localizada en el sectorSW, con poco radio de influencia y de periodicidadestacional y (2) un desbordamiento continuo a lolargo de todo el año hacia la zona conocida como la“cola de pez”. El volumen no evaporado de estasaguas desbordadas acabará recargando el acuíferodel núcleo salino, principalmente durante los mesesinvernales.

Agradecimientos

Los autores expresan su agradecimiento al DrCristian Herrera de la Universidad de Antofagasta y aun revisor anónimo por las sugerencias aportadas.

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Recibido: junio 2010Revisado: julio 2010Aceptado: agosto 2010Publicado: octubre 2010



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