Bachillerato

Aplicación de isótopos ambientales en estudios de
recursos hídricos en el Norte de Chile
Por: Dr. Ramon Aravena
Los isótopos ambientales han sido ampliamente usados en estudios de recursos
hídricos en Latinoamérica. El uso racional de las aguas subterráneas requiere de una
evaluación del balance hídrico del acuífero de manera que la extracción no
comprometa el recurso a largo plazo Variosde estos estudios se han realizado con el
apoyo analítico del Laboratorio de Isótopos Ambientales de la Universidad de Waterloo
(EIL).
Los recursos hídricos juegan un papel fundamental en el desarrollo de las ciudades y
en las actividades industriales, mineras y agrícolas en la zona árida del Norte de Chile.
Las aguas subterráneas son el componente principal de los recursos hídricos en estaregión. El uso racional de las aguas subterráneas requiere de una evaluación del
balance hídrico del acuífero de manera que la extracción no comprometa el recurso a
largo plazo. Uno de los componentes principales del balance hídrico es la cantidad de
recarga al acuífero. El otro componente es el tiempo de residencia del agua
subterránea que tiene implicaciones para la extracción y proteccióndel recurso
subterráneo. Los isótopos ambientales son una de las herramientas que se ha usado
en los estudios de recursos hídricos en el norte de Chile. Un ejemplo típico de la
aplicación de isótopos embientales en esta región son los estudios que se ha hecho en
la Pampa del Tamarugal. Esta región es parte del Desierto de Atacama, una de las
zonas más aridas del mundo. La precipitación es nulaen las zonas bajas y llega a 200
mm/años a los 3.500 metros sobre el nivel del mar. La Pampa del Tamarugal es un
valle transversal localizado entre la Cordillera de la Costa y la Cordillera de los Andes a
una altura de 1.000-1.200 m. Este valle es parte de una cuenca cerrada que tiene un
sistema de drenaje asociado a la parte alta de la Cordillera de los Andes. Los acuíferos
son parte de unasecuencia sedimentaria de un espesor de cerca de 3.000 m que fue
depositada durante el Terciario y el Quaternario. El relleno quaternario tiene un
espesor de 500 m y esta compuesto de material aluvial, fluvial y de origen lacustre.
Solamente los primeros 250 m estan siendo usados para extracción de agua
subterránea.
Uno de los aspectos principales que se evaluaron usando isótopos ambientalesfue el
origen del agua subterránea. Esto esta relacionado con la ubicación de las áreas de
recarga. Esta información era clave para evaluar si el acuífero de la Pampa del
Tamarugal es un sistema de acuíferos multiples asociados a distintas áreas de recarga.
En estos estudios se usaron los isótopos ambientales oxígeno-18 y deuterio, isótopos
estables del oxígeno y hidrógeno respectivamente.Estos isótopos son parte de la
molécula de agua, luego son trazadores ideales para estudiar el comportamiento del
agua dentro del ciclo hidrológico. Los datos isotópicos se reportan en unidades de delta
por mil que es definida por (Rsm -Rst)/Rst * 1000, donde Rsm y Rst son la razon
isotópica (18O/16O, 2H/1H) de la muestra y del standard, respectivamente. El uso de
oxígeno-18 y deuterio estabasado en que la composición isotópica del agua
subterránea es un reflejo del promedio ponderado de la composición isotópica de la
precipitación en las zonas de recarga. Está bien documentado que la composición

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isotópica de las precipitaciónes se empobrece en los isótopos pesados cuando las
másas de aire se mueven desde la costa hacia el interior del continente (efecto
continental). Estemismo efecto se produce cuando las másas de aire suben en altura
(efecto altura). Luego, las lluvias costeras son mucho más enriquecidas en oxígeno-18
y deuterio que las lluvias que caen al interior del continente y sobre las montañas. Es
importante establecer que la composición isotópica del agua subterránea es
conservativa a lo largo de la dirección de flujo del agua subterránea.
En el...