TTE145

VULNERABILIDAD DE ACUÍFEROS DE LA SUBCUENCA DEL RÍO MAULLÍN, REGIÓN DE LOS LAGOS, CHILE.

Trabajo de Título para Optar al Título de Geólogo

MAURICIO DANIEL AVENDAÑO GÓMEZ

Temuco, 2022

Vulnerabilidad de acuíferos de la subcuenca del Río Maullín…

Comisión Examinadora

Este Examen de Título ha sido realizado en el Departamento de Obras Civiles y Geología de la Facultad de Ingeniería MINISTRO DE FE

Álvar Pastor Castilla Geólogo y PhD en Ciencias mención Geología de la Universidad Autónoma de Barcelona Depto. de Obras Civiles y Geología, Universidad Católica de Temuco Elisa Leonor Ramírez Sánchez Geóloga y PhD en Ciencias mención Geología de la Universidad de Chile Depto. de Obras Civiles y Geología, Universidad Católica de Temuco Angelo Alexander Villalobos Claramunt Geólogo y PhD en Ciencias mención Geología de la Universidad de Chile Depto. de Obras Civiles y Geología, Universidad Católica de Temuco Fabián Andrés Argandoña Castro Geógrafo y Magíster en Planificación y Gestión Territorial de la Universidad Católica de Temuco Laboratorio de Planificación Territorial, Universidad Católica de Temuco.

PROFESOR GUÍA

PROFESOR INFORMANTE

PROFESOR INFORMANTE

Temuco, julio 2022.

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DEDICATORIA Dedicado a mi familia, a mi madre María Alejandra por ser un apoyo incondicional, gracias por las largas conversaciones que sin duda me han ayudado a ser una mejor persona, a mi padre Luis Mauricio por su constante apoyo en todos los aspectos y por ser la primera persona en acercarme al mundo de las ciencias a través de su pasión por el espacio y el universo, a mi hermana Catalina por ser una gran partner en esta vida, gracias por todos los buenos momentos de distracción, deporte y risas. A mis abuelos Ciro y Fabiola, quienes sin duda dejaron mucho en mí. A mi padrino Raúl, por siempre guiarme con un sabio consejo o incluso con un silencio en el momento adecuado, a mi madrina Marcia, a mi tía Carmen y a mi tío Eduardo, también a mis primos y primas Gómez, la vida no sería lo mismo sin todos ustedes, los amo siempre. Este trabajo también va dedicado a quienes fueron mi familia en Temuco, tío Jorge y tía Mónica, Diego y Danae gracias por toda la ayuda que me brindaron desde un comienzo, por permitirme conocer su hogar y recibirme siempre como un integrante más de su familia. A Nico por ser uno de mis grandes partner en Temuco, gracias por todos los momentos de deporte, ocio y por ser un importante apoyo emocional en momentos difíciles. Dedicado también a mis grandes amigos que formé en Temuco. Pancho, Negro, Rodri y Dani, gracias por todos los momentos de distracción y las largas conversaciones, sin duda contribuyeron a mi salud emocional, mi estadía en Temuco no hubiese sido la misma sin ustedes. Por último, también es dedicado a mi gran amigo Yiyo, gracias por ser un amigo sin igual, siempre te recordaré hemano.

“Confía en el tiempo que suele dar dulces salidas a muchas amargas dificultades” -Don Quijote de la Mancha-

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AGRADECIMIENTOS

En primer lugar quiero agradecer a la Oficina Técnica de SERNAGEOMIN de Puerto Varas por ofrecerme este tema de tesis, agradezco que me hayan facilitado toda la bilbiografía del área para llevar a cabo este trabajo. Se agradece también a la Municipalidad de Puerto Montt, a la Subdirección de Prevención de Riesgos, al Secplan y en especial al Departamento de Medio Ambiente por toda la información facilitada como también el apoyo brindado en la campaña de terreno de visitas a humedales, mi sincero agradecimiento con Pablo Triviño por la paciencia mostrada a la hora de llevar a cabo el reconocimiento de éstos y sus fuentes contaminantes. Quiero agradecer a mi profesor Guía Álvar Pastor, por su apoyo desde un comienzo desde que le comenté que quería realizar un trabajo sobre hidrogeología, por guiarme en este trabajo y por siempre encontrar la forma de motivarme y ser un mejor profesional. De igual manera el profesor Angelo y Fabián me ayudaron de manera inmediata cuando les consulté si podrían ser parte de mi comisión, aportándome con valiosas ideas y comentarios. Gracias por la paciencia a los tres. También quiero agradecer a Diego y Nico por todas las conversaciones de la vida y los panoramas que solíamos organizar en tiempo libre para salir de la rutina. Dani, Aracelly, Negro, Pancho, Pablo, Rodri, Basti, Contento, Gustavo, Angélica, Juanin, Cata Cruces, Cata Becerra, Zapata, Chandía, Danilo gracias por compartir tantas conversaciones, buenos momentos juntos y tantos terrenos. Agradezco también a mis amigos que formé en Concepción, a la Pame, Chepo, Seba, Cheo, Aldo, Leo, Javier Godoy, Javier Bastidas porque cada vez que nos juntamos es como si no hubiese pasado el tiempo. Por último quiero agradecer a mis profesores que me enseñaron y guiaron durante mi formación, muchos dejando algo más que conceptos, sino también entregándome parte de su calidad humana. Profesora Inés, Elisa, Haroldo, Claudio, Francisca y Pablo gracias por todo lo que me enseñaron en estos años de universidad.

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ÍNDICE DE CONTENIDOS ÍNDICE DE FIGURAS_____________________________________________________ 8 ÍNDICE DE TABLAS ____________________________________________________ 12 RESUMEN _____________________________________________________________ 13 ABSTRACT ____________________________________________________________ 14 1. INTRODUCCIÓN ___________________________________________________ 15 1.1 Formulación del problema _________________________________________ 15 1.2 Área de Estudio__________________________________________________ 19 1.3 MARCO TEÓRICO ______________________________________________ 21 1.3.1 Definiciones Básicas __________________________________________ 21 1.3.2. El riesgo de contaminación de aguas subterráneas ___________________ 22 1.3.3. Vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos __________________ 24 1.3.4. Importancia del suelo y la zona no saturada en la atenuación de contaminantes._______________________________________________________ 26 1.3.5. Contaminación de aguas subterráneas. ____________________________ 27 1.3.6. Formas de contaminación de aguas subterráneas.____________________ 28 1.3.7. Actividades potencialmente contaminantes de aguas subterráneas. ______ 28 1.4 OBJETIVOS ____________________________________________________ 32 1.4.1. Objetivo general _____________________________________________ 32 1.4.2. Objetivos específicos__________________________________________ 32 1.5 HIPÓTESIS_____________________________________________________ 32 1.6 METODOLOGÍA ________________________________________________ 33 1.6.1. Recopilación de antecedentes (estado del arte)______________________ 33 1.6.2. Etapa de Terreno _____________________________________________ 34 1.6.3. Determinación de vulnerabilidad (método GOD)____________________ 35 1.6.5. Etapa Post-Terreno ___________________________________________ 46 2. ANTECEDENTES DEL ÁREA DE ESTUDIO_____________________________ 47 2.1. Trabajos anteriores. _______________________________________________ 47

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2.2. Clima e hidrografía._______________________________________________ 49 2.2.1. Subcuenca del Río Maullín. ____________________________________ 49 2.2.2. Red de drenaje. ______________________________________________ 51 2.2.3. Precipitaciones. ______________________________________________ 55 2.3. Humedales identificados. __________________________________________ 57 2.3.1. Caracterización de humedales. __________________________________ 58 2.3.2 Observaciones de terreno. ______________________________________ 79 2.4. Caracterización de la zona urbana de Puerto Montt.______________________ 84 2.4.1. Caracterización de la población _________________________________ 84 2.4.2. Densidad poblacional de la zona urbana de Puerto Montt. _____________ 85 3. MARCO GEOLÓGICO Y DOMINIOS MORFOESTRUCTURALES __________ 87 3.1. Geología del área de estudio. _______________________________________ 92 3.1.1. Pleistoceno. _________________________________________________ 92 3.1.2. Pleistoceno Medio-Holoceno. ___________________________________ 94 3.1.3. Holoceno. __________________________________________________ 95 4. HIDROGEOLOGÍA ____________________________________________________ 97 4.1. Unidades Hidrogeológicas. ________________________________________ 100 4.1.1. Unidades Hidrogeológicas de alto potencial en depósitos no consolidados___ ____________________________________________________ 100 4.1.2. Unidades hidrogeológicas de bajo potencial en rocas y depósitos no consolidados. _______________________________________________________ 102 5. RESULTADOS_____________________________________________________ 103 5.1. Ocurrencia del agua subterránea. ___________________________________ 103 5.2. Sustrato litológico. ______________________________________________ 105 5.3. Piezometría.____________________________________________________ 111 5.3.1. Caracterización del nivel estático._______________________________ 111 5.3.2. Superficie Piezométrica. ______________________________________ 112 5.3.3. Dirección de flujo del agua subterránea.__________________________ 114

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5.4. Resultados de la aplicación del método GOD para la determinación de la vulnerabilidad en el área de estudio. _______________________________________ 116 5.5. Resultados de la determinación del riesgo potencial de contaminación de aguas subterráneas y humedales en el área urbana de Puerto Montt. ___________________ 118 5.5.1. Riesgo potencial de contaminación generado por almacenamiento de combustibles líquidos.________________________________________________ 118 5.5.2. Riesgo potencial generado por Vertederos ilegales de residuos sólidos (VIRS)___ _________________________________________________________ 119 5.5.3. Riesgo potencial de contaminación generado por Saneamiento in situ. __ 120 5.5.4. Riesgo potencial de contaminación generado por Cementerios.________ 121 5.5.5. Riesgo potencial de contaminación generado por vías de transporte.____ 122 5.5.6. Riesgo potencial de contaminación debido a la actividad industiral. ____ 123 5.5.7. Riesgo potencial de contaminación debido a Laguna de efluentes. _____ 124 5.5.8. Riesgo potencial de contaminación debido a exploración minera y petrolera___________________________________________________________ 125 6. DISCUSIONES_____________________________________________________ 127 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ____________________________ 130 7.1. Conclusiones. __________________________________________________ 130 7.2. Recomendaciones._______________________________________________ 133 8. REFERENCIAS ____________________________________________________ 135 9. ANEXO___________________________________________________________ 139

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ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Distribución de la demanda de agua para usos consuntivos en la Región de Los Lagos. _________________________________________________________________ 15 Figura 2 . Proyección de la demanda de agua en la Región de Los Lagos. ____________ 16 Figura 3. Fuentes de abastecimiento de agua potable en la Región de Los Lagos. ______ 16 Figura 4. Mapa ubicación región de Los Lagos y principales vías de acceso al área de estudio _________________________________________________________________ 20 Figura 5. Mapa de ubicación área de estudio___________________________________ 20 Figura 6. Esquema conceptual para la evaluación del riesgo de contaminación de aguas subterráneas_____________________________________________________________ 23 Figura 7. Procesos que afectan a los contaminantes en su viaje a través del suelo y la zona no saturada______________________________________________________________ 27 Figura 8. Diagrama del índice GOD _________________________________________ 37 Figura 9. Determinación del riesgo potencial de contaminación hacia las aguas subterráneas_____________________________________________________________ 42 Figura 10. Caudal promedio mensual entre los años 2010 a 2020. __________________ 49 Figura 11. Mapa de la hoya hidrográfica del Río Maullín_________________________ 50 Figura 12. Mapa hidrográfico del área de estudio _______________________________ 52 Figura 14. Delimitación humedal Río Negro. __________________________________ 58 Figura 15. Delimitación humedal Troncos Milenarios. ___________________________ 59 Figura 16. Delimitación humedal Taylor. _____________________________________ 60 Figura 17. Delimitación humedal Llantén. ____________________________________ 61 Figura 18. Delimitación humedal La Paloma. __________________________________ 62 Figura 19. Delimitación humedal Pelluco._____________________________________ 63 Figura 20. Delimitación humedal Parque Mirasol. ______________________________ 64

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Figura 21. Delimitación humedal Antiñir. _____________________________________ 65 Figura 22. Delimitación humedal Alto La Paloma. ______________________________ 66 Figura 23. Delimitación humedal Güiña . ______________________________________ 67 Figura 24. Delimitación humedal Chin Chin. __________________________________ 68 Figura 25. Delimitación humedal La Vara. ____________________________________ 69 Figura 26. Delimitación humedal Ruta-5. _____________________________________ 70 Figura 27. Delimitación humedal Mar y Cielo. _________________________________ 71 Figura 28. Delimitación humedal Artesanos.___________________________________ 72 Figura 29. Delimitación humedal Chinquihue. _________________________________ 73 Figura 30. Delimitación humedal Chinquihue C. _______________________________ 74 Figura 31. Delimitación humedal Dos Esteros. _________________________________ 75 Figura 32. Delimitación humedal Cárcel Vertedero. _____________________________ 76 Figura 33. Delimitación humedal Volcanes A, B, C, D. __________________________ 77 Figura 34. Delimitación humedal Rupallán. ___________________________________ 78 Figura 35. Visita en terreno al humedal Río Negro. _____________________________ 79 Figura 36. Visita en terreno al humedal Mar y Cielo. ____________________________ 79 Figura 37. Visita en terreno al humedal Rupallán._______________________________ 80 Figura 38. Microbasurales en el humedal Rupallán. _____________________________ 80 Figura 39. Cambio temporal del humedal Artesanos. ____________________________ 81 Figura 40. Visita en terreno al humedal Troncos Milenarios. ______________________ 82 Figura 41. Visita en terreno al humedal Chin Chin. _____________________________ 82 Figura 42. Visita en terreno al humedal Ruta-5. ________________________________ 82 Figura 44. Visita en terreno al humedal Laguna Antiñir. _________________________ 83 Figura 43. Espejo de agua del humedal Ruta-5._________________________________ 83

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Figura 45. Visita en terreno al humedal Parque La Paloma. _______________________ 83 Figura 46. Densidad poblacional en el área urbana de Puerto Montt, medida en habitantes por hectárea. ____________________________________________________________ 86 Figura 47. Mapa de dominios morfoestructurales del área de estudio________________ 90 Figura 48. Perfil topográfico de la subcuenca del Río Maullín A-A’.________________ 91 Figura 49. Perfil topográfico de la subcuenca del Río Maullín B-B’. ________________ 91 Figura 50. Mapa Geológico de la subcuenca del Río Maullín______________________ 96 Figura 51. Diagrama de clasificación de Unidades Hidrogeológicas según clasificación de Struckmeier y Margat (1995). _______________________________________________ 98 Figura 52. Mapa hidrogeológico de la subcuenca del Río Maullín. _________________ 99 Figura 53. Tipo de acuífero presente en la zona de estudio _______________________ 104 Figura 54. Estratigrafía del pozo ubicado en Chinchin Alto, Puerto Montt (C1) ______ 106 Figura 55. Estratigtafía del pozo ubicado en Los Muermos (C2) __________________ 107 Figura 56. Estratigrafía del pozo ubicado en La Vara, Puerto Montt (C3) ___________ 108 Figura 57. Cobertura litológica en la Subcuenca del Río Maullín__________________ 110 Figura 58. Fluctuación de las precipitaciones (PP) acumuladas mensuales y el nivel estático (NE) entre enero de 2016 y enero de 2020 _____________________________ 112 Figura 59. Distancia al agua subterránea según los intervalos establecidos por el método GOD _________________________________________________________________ 113 Figura 60. Direcciones predominantes de flujo de agua subterránea________________ 115 Figura 61. Vulnerabilidad a la contaminación de las aguas subterráneas en el área de estudio según el método GOD _____________________________________________ 117 Figura 62. Mapa de riesgo potencial de contaminación por estaciones de servicio ____ 119 Figura 63. Mapa de riesgo potencial de contaminación por vertederos ilegales de residuos sólidos (VIRS)__________________________________________________________ 120 Figura 64. Mapa de riesgo potencial de contaminación por saneamiento in situ ______ 121

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Figura 65. Mapa de riesgo potencial de contaminación debido a la presencia de cementerios.____________________________________________________________ 122 Figura 66. Mapa de riesgo potencial de contaminación debido a vías de transporte. ___ 123 Figura 67. Mapa de riesgo de contaminación debido a la actividad industrial.________ 124 Figura 68. Mapa de riesgo de contaminación debido a lagunas de efluentes _________ 125 Figura 69. Mapa de riesgo de contaminación debido a pozos de extracción de áridos. _ 126 Figura 70. Mapa mensual de vulnerabilidad para el acuífero de Doñana, Provincia de Huelva, España._________________________________________________________ 128 Figura 71. Riesgo de contaminación de acuíferos según las fuentes generadoras de carga hidráulica estudiadas en el área urbana de Puerto Montt. _________________________ 132

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ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Principales fuentes que generan carga contaminante. _____________________ 30 Tabla 2. Fuentes de contaminación difusa. ____________________________________ 40 Tabla 3. Fuentes de contaminación puntuales.__________________________________ 41 Tabla 4. Estaciones meteorológicas ubicadas en la zona de estudio._________________ 55 Tabla 5. Precipitaciones por año en la cuenca del Río Maullín. ____________________ 56 Tabla 6. Precipitaciones acumuladas mensuales en la cuenca del Río Maullín. ________ 56 Tabla 7. Población en la comuna de Puerto Montt. ______________________________ 84 Tabla 8. Crecimiento poblacional en la comuna de Puerto Montt. __________________ 85 Tabla 9. Transimisivdad y caudales medidos en los pozos seleccionados. ___________ 109 Tabla 10. Ejemplo de niveles estáticos utilizados.______________________________ 111 Tabla 11. Cantidad de estaciones de combustible presentes en el área urbana de Puerto Montt. ________________________________________________________________ 118

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RESUMEN El agua es un recurso de vital importancia para la sostenibilidad y desarrollo de toda nación. La demanda de este recurso ha crecido, y lo seguirá haciendo en gran parte debido al constante crecimiento poblacional, ya sea para el uso de necesidades básicas, como también en el ámbito productivo tanto a nivel regional como a nivel país. En los últimos años se ha observado una disminución sostenida de estos recursos, de hasta un 20% en la macrozona sur. Esto último ha llegado a tal punto que el 5 de abril de 2021 el MOP declare zona de escases hídrica a la provincia de Llanquihue. Se puede decir que actualmente existe un bajo conocimiento del grado de interconexiones de los acuíferos, su extensión vertical y horizontal y su nivel de recarga. En este contexto, la necesidad de conocer mejor las características de los acuíferos en la Subcuenca del Río Maullín ha motivado el presente estudio, con la elaboración de recomendaciones para llevar a cabo la protección de éste y sus ecosistemas. Mediante el uso de información acerca del tipo de acuífero, niveles piezométricos, litología, pozos de agua, ubicación y extensión de humedales urbanos del área de Puerto Montt, complementado con los principales agentes generadores de carga hidráulica hacia los acuíferos en los que éstos se encuentran insertos, se determinó las zonas más vulnerables a la contaminación de la subcuenta del Río Maullín mediante el método GOD, en conjunto con el riesgo de contaminación de los acuíferos subterráneos del área urbana de Puerto Montt mediante el método POSH. De esta forma se determinó la existencia de áreas altamente vulnerables para el acuífero superior de la Subcuenca, además de la presencia de humedales emplazados en estas áreas lo cual incrementa la sensibilidad del sistema hidrogeológico frente a los agentes contaminantes. Las principales razones que explican el alto grado de vulnerabilidad en algunos sectores corresponden al nivel somero del agua subterránea y al tipo de litología superficial. Debido a la similitud de litologías en el área de estudio y la presencia generalizada de un acuífero libre, la profundidad del agua subterránea se transforma en el elemento más diferenciador para obtener los diferentes grados de vulnerabilidad. Ademas, se obtuvieron tres niveles de riesgo de contaminación de acuíferos en el área urbana de Puerto Montt a partir de las fuentes de contaminación analizadas en este trabajo.

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ABSTRACT The water is a resource of vital importance for the sustainability and development of every nation. The demand this resource has grown, and will continue to do so largely due to constant population growth, either for the use of basics needs, as well as in the productive field both at the regional level and at the country level. In recent years, a sustained decrease in these reseource has been observed, of up to 20% in the southern macrozone. The latter has reached such a point that on April 5, 2021, the MOP declared the Province of Llanquihue an area of water scarcity. It can be said that there is currently poor knowledge of the degree of interconnections of aquifers, their vertical and horizontal extension and their level of recharge. In this context, the need to better understand the characteristics of the in the Maullín river Sub-basin has motivated the present work, with the elaboration of recommendations to carry out the protection of the river and its ecosystems. Through the use of information about the type of aquifer, piezometric levels, lithology, water wells, location and extension of urban wetlands in the Puerto Montt area, complemented with the main agents that generate hydraulic load towards the aquifers in which they are found inserts, the most vulnerable areas to contamination of the Sub-basin of the Maullín River were determined using the GOD method, together with the risk of contamination of the underground aquifers in the urban area of Puerto Montt using the POSH method. In this way, the existence of highly vunerable areas for the upper aquifer of the sub-basin was determinated, in addition to the presence of wetlands located in these areas, wich increases the sensitivity of the hydrogeological system to contaminating agents. The main reasons that explain the high degree of vulnerability in some areas correspond to the shallow level of groundwater and the type of surface lothology. Due to the similarity of lithologies in the study area and the widespread presence of a free aquifer, the depth of groundwater becomes the most differentiating element to obtain the different degrees of vulnerability. In addition, three levels of risk contamination of aquifers in the urban area of Puerto Montt were obtained, from the sources of contamination analyzed in this work.

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1. INTRODUCCIÓN

1.1 Formulación del problema

El agua es un recurso de vital importancia para la sostenibilidad y desarrollo de toda nación. La demanda de este recurso ha crecido, y lo seguirá haciendo en gran parte debido al constante crecimiento poblacional, ya sea para el uso de necesidades básicas, como también en el ámbito productivo tanto a nivel regional como a nivel país (Figura 1).

Figura 1. Distribución de la demanda de agua para usos consuntivos en la Región de Los Lagos. Fuente: MOP.DGA, 2017.

El Ministerio de Obras Públicas (MOP) a través de la Dirección General de Aguas (DGA) estima que en los próximos años la demanda incremente hasta en un 32% en la Región de Los Lagos, principalmente atribuible al crecimiento urbano, pecuario y desarrollo industrial (Figura 2).

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Proyección de la demanda de agua para usos consuntivos

0 50.000 100.000 150.000 200.000

Agua Potable Urbano

Agua Potable Rural

Agrícola Pecuario Minero Industrial Generación Eléctrica

Demanda Mm3/ año

Usos Consuntivos

2015 2030

Figura 2 . Proyección de la demanda de agua en la Región de Los Lagos. Fuente: MOP.DGA, 2017.

Para satisfacer la actual demanda, según datos de la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SiSS), las fuentes de abastecimiento desde la Región de Valparaíso hasta la Región de Los Lagos son principalmente mixto, es decir a través de captaciones superficiales y subterráneas (Figura 3).

Fuentes de Abastecimiento de agua potable en la Región de Los Lagos

1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000

4.366

3.255

l/s

1.111

0 500

Fuentes Subterráneas

Fuentes Superficiales

Total

Tipo de fuente

Figura 3. Fuentes de abastecimiento de agua potable en la Región de Los Lagos. Informe de gestión del sector sanitario 2019. Fuente: SiSS 2019.

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Chile es un país privilegiado en materia de recursos hídricos. Según datos de la DGA, la escorrentía media total equivale a 51.281 m " /persona/año, por encima de la media mundial de 6.600 m " /persona/año, y muy superior a la media mundial sostenible de 2.000 m " /persona/año. No obstante, a lo largo del país el escenario hídrico varía notablemente, como es el caso desde la Región Metropolitana hacia el norte donde prevalecen condiciones de escasez hídrica y la escorrentía per cápita está por debajo de los 500 m " /persona/año, mientras que desde la Región de O’Higgins hacia el sur se superan los 7.000 m " /persona/año (DGA, 2016). El cambio climático ha afectado severamente la disponibilidad de recursos hídricos. En los últimos años se ha observado una disminución sostenida de estos recursos, de hasta un 20% en la macrozona sur, la que se proyecta siga en déficit en los próximos 30 años (DGA, 2020). Esto último ha llegado a tal punto que el 5 de abril de 2021 el MOP a través del decreto número 61 declare zona de escases hídrica a las provincias de Osorno, Llanquihue y Chiloé. Esta decisión se tomó a partir de dos criterios, los cuales son el índice de precipitaciones estandarizadas (IPE) el cuál se comparó con las precipitaciones acumuladas en mm desde abril de 2020 a marzo de 2021, que para este caso corresponden a las registradas en la Estación Meteorológica Puerto Montt, el IPE debe ser igual o menor a -0,84 en este período. El siguiente criterio es si los caudales medios mensuales, acumulados en los últimos tres meses consecutivos, tengan un indicador de sequía (ICE) igual o menor a -0,84; en este caso corresponden a los caudales medidos en las estaciones fluviométricas Río Chamiza ante junta Río Chico y la estación fluviométrica Río Maullín en Las Quemas. Al presentarse esta condición de escases hídrica, resulta inquietante realizar la pregunta: ¿Qué tan protegidos o amenazados se encuentran las reservas subterráneas de agua en caso de necesitarlas? Se puede decir que actualmente se necesita aumentar el detalle del conocimiento del grado de interconexiones de los acuíferos, su extensión vertical y horizontal y su nivel de recarga (Troncoso et al ., 2019).

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En este contexto, la necesidad de conocer mejor las características de los acuíferos en la Subcuenca del Río Maullín ha motivado el presente estudio, con la elaboración de recomendaciones para llevar a cabo la protección de éste y sus ecosistemas, mediante el uso de información de tipo de acuífero, niveles piezométricos, permeabilidad, hidroquímica, litología, derechos de agua otorgados hasta la actualidad, pozos de agua y tasa de recarga del acuífero. Con el constante incremento de la población en la región, la mayor cantidad de industrias que se han instalado en la provincia aledañas a centros urbanos, sumado con el aumento de la demanda de agua dulce subterránea y por último la acción de un mayor número de proyectos inmobiliarios, que cada vez son de mayor envergadura, hacen necesario evaluar en qué grado de vulnerabilidad se encuentra el acuífero. Además, algunos humedales, como es el caso del humedal Llantén y los humedales ubicados en la población Valle Volcanes, ya han sido drenados casi completamente por inmobiliarias, sin considerar lo importantes que son como fuentes de diversidad biológica. De esta manera, se hace necesario poder prever posibles perturbaciones que tengan un efecto irremediable a futuro y mitigar el daño en zonas que ya han sido degradadas por acción antrópica.

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1.2 Área de Estudio

El estudio se realizó en la subcuenca del Río Maullín, ubicada en la provincia de Llanquihue en la X Región de Los Lagos (Figura 4). La subcuenca del Río Maullín limita al Oeste con la zona litoral cercana al océano pacífico, al Este con el borde del Lago Llanquihue y el Volcán Calbuco, al Norte con los lomajes que unen Fresia, Llanquihue y los Muermos; y al sur con los altos previos al canal de Chacao. El Río Maullín nace del único desagüe del Lago Llanquihue, para luego desplazarse en dirección oeste hasta su desembocadura en el Océano Pacífico. En su trayectoria recorre 85 km, conformando una hoya hidrográfica de 3.972 km $ (DGA, 2004). Entre sus principales afluentes se encuentran los ríos Negro, Gómez y Gato, cercano a su desembocadura, y el Río Quenuir que desagüa desde el norte hacia el Río Maullín (DGA, 2004). Pizarro (2019) caracterizó la hoya hidrográfica del Río Maullín por contener tres subcuencas hidrológicas menores, las cuales corresponden a la Subcuenca del Río Quenuir, la Subcuenca del Lago Llanquihue y la Subcuenca del Río Maullín, esta última corresponde al área de estudio. El acuífero posee un nivel estático superficial según Antinao et al. (2000b) y una recarga natural producto de las abundantes precipitaciones durante todo el año en la zona, las cuales superan los 1.500 mm/año. A la zona de estudio se accede por la Carretera Panamericana 5 Sur, la cual permite recorrer el área al sur del Río Maullín por otro lado, la ruta V-90 permite acceder a su desembocadura. El acceso a la zona norte de la subcuenca se puede logar a través de la ruta V-50 y V-60, en dirección al centro urbano de Los Muermos, y mediante el tránsito de caminos interiores es posible recorrer la totalidad de esta parte del área. Desde Los Muermos es posible ingresar al estuario mediante la ruta V-46 en dirección a Lolcura. Al borde nororiental se puede acceder mediante el camino interior que bordea el Lago Llanquihue. Al borde Sureste se puede acceder por la ruta V-505, que une Puerto Montt con Puerto Varas (Figuras 4 y 5).

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Figura 4. Mapa ubicación región de Los Lagos y principales vías de acceso al área de estudio.

Figura 5. Mapa de ubicación área de estudio.

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1.3 MARCO TEÓRICO

1.3.1 Definiciones Básicas

Las siguientes definiciones básicas fueron elaboradas a partir de los expuesto en Troncoso et al. (2008), Figueroa (2010) y Pizarro (2019).

Acuífero: estrato o formación geológica, que almacena y permite la circulación del agua a través de sus poros y/o fracturas. Acuífero libre: el nivel freático libre es el límite superior del acuífero y se encuentra a presión atmosférica, es decir, la superficie freática se presenta conectada a la atmósfera a través de los intersticios del medio permeable. Acuífero confinado: es el tipo de acuífero que posee una capa confinante de tipo impermeable, que forma el límite superior del acuífero (techo del acuífero). Cuando un pozo ha atravesado la capa confinante y alcanza el acuífero, el agua sube en el pozo hasta alcanzar el nivel de presión del acuífero confinado (nivel piezométrico). Acuífero semiconfinado: son acuíferos confinados por capas semipermeables. Acuífero libre cubierto: posee un techo confinante, sin embargo, el nivel del agua subterránea se encuentra por debajo del límite geológico entre el acuífero y el estrato confinante. Humedal: corresponde a superficies cubiertas de agua sean éstas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidad de marea baja no exceda de 6 m. Incluye las siguientes categorías: vegetación herbácea permanente inundada a orillas del río, marismas herbáceas temporales inundadas por el mar, ñadis herbáceos y arbustivos, turbales, bofedales, vegas y otros terrenos húmedos. Nivel estático: nivel del agua en un pozo sin bombeo. Nivel freático: límite entre la zona saturada y la no saturada, que corresponde a la superficie freática que define el límite de saturación de un acuífero libre.

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Nivel piezométrico: altura que alcanza el agua subterránea en un punto de un acuífero, sobre un plano de referencia, cuando se deja éste a la presión atmosférica. Convencionalmente se calcula como la altura del nivel del agua sobre el nivel del mar. Permeabilidad: capacidad de un medio de permitir el paso de un fluido a través de él. Zona no saturada: corresponde a la parte del subsuelo bajo la superficie de la tierra y sobre el nivel de agua donde los poros contienen aire y pueden o no tener agua, pero no están totalmente saturados con agua.

1.3.2. El riesgo de contaminación de aguas subterráneas

El riesgo de contaminación de las aguas subterráneas, se refiere a la probabilidad que un acuífero experimente impactos negativos a partir de una actividad antrópica, hasta un nivel en que su agua subterránea se torne inaceptable para el consumo humano, de acuerdo a los valores guía establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para la calidad del agua potable Foster et al. (2002) en Figueroa (2010). De esta forma el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas en cualquier área se determina considerando la interacción entre dos variables, las cuales son independientes entre sí (Figura 6).

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Figura 6. Esquema conceptual para la evaluación del riesgo de contaminación de aguas subterráneas. Extraído de Foster et al. 1987.

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1.3.3. Vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos

La vulnerabilidad del acuífero es una propiedad intrínseca de éste, la cual depende de la sensibilidad que el sistema presenta ante impactos humanos y naturales. La vulnerabilidad de un acuífero no es una propiedad absoluta, tampoco es mesurable, por estos motivos no tiene dimensión (Foster et al., 1987, Foster & Hirata, 1991; Antinao et al ., 2000b). La vulnerabilidad de un acuífero está en función de los siguientes factores: • La capacidad de penetración de contaminantes desde la superficie hacia la zona saturada. • La capacidad de atenuación de los estratos ubicados encima de la zona saturada del acuífero, como resultado de su retención física y reacción química con los contaminantes. • El modo de disposición del contaminante en el subsuelo, y en particular la magnitud de cualquier carga hidráulica asociada. • La clase del contaminante en términos de su movilidad y persistencia. Según autores mencionados anteriormente, científicamente es mas coherente evaluar la vulnerabilidad frente a un contaminante o actividades contaminantes de forma individual, para esto Vrba & Zaporozec (1994) establecieron tres formas de evaluación: • Vulnerabilidad intrínseca: Al evaluar de esta forma, quedan reflejadas las propiedades que están en función de las condiciones naturales del acuífero, y no considera atributos ni comportamientos de los contaminantes particulares. • Vulnerabilidad específica: Esta forma de evaluación se lleva a cabo en relación a un solo tipo de contaminante, o a un grupo de contaminantes de propiedades similares. Por otro lado, los componentes de la vulnerabilidad del acuífero interactúan con los componentes de la carga contaminante, los cuales serían:

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• Vulnerabilidad específica con objetivos múltiples: Esta forma de evaluación se lleva cabo en relación a dos o más tipos o grupos de contaminantes.

Por otro lado, Foster & Hirata (1988) y Carbonell et al . (1993) en Custodio (1995) presentan ciertos principios que se deben tomar en cuenta al momento de evaluar la vulnerabilidad de una zona en específico, para obtener una correcta interpretación de los resultados, estos son:

• Toda agua subterránea es vulnerable. • Toda evaluación de la vulnerabilidad es inherentemente incierta.

• Lo que es obvio puede quedar enmascarado, y lo que es sutil resulta indistinguible. • La vulnerabilidad general a un contaminante universal en un escenario típico de polución es un concepto vacío. • Todos los acuíferos son vulnerables a largo plazo a contaminantes persistentes y móviles. • Los acuíferos menos vulnerables no son fácilmente contaminados, pero una vez que lo están son mucho más difíciles de restaurar. Entre las principales causas de contaminación de un acuífero se encuentran la diversidad de químicos fabricados, utilizados y eliminados por la humanidad en el último tiempo, la eliminación de aguas servidas tanto de origen doméstico como industrial directamente al suelo, el aumento del uso de fertilizantes y plaguicidas en agricultura, la impracticabilidad de eliminar sustancias contaminantes a un gran número de acuíferos pequeños, la instalación de vertederos en suelos permeables con nivel freático somero, entre otros. En general no será factible prevenir toda la contaminación, habrá que determinar cuanta contaminación es tolerable (Foster, 1987). Entre los contaminantes inorgánicos dañinos para la salud, el de mayor importancia es el nitrato debido a su alta movilidad y estabilidad en los sistemas orgánicos de agua subterránea. Otros contaminantes de origen natural son fluoruro, el arsénico y selenio que son producidos ampliamente.

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Los metales pesados peligrosos tienden a inmovilizarse por precipitaciones u otros procesos, pero migran significativamente en sistemas de aguas subterráneas de pH y Eh bajos (Foster, 1987). Otros componentes del agua que algunas veces presentan valores elevados debido a contaminación son el cloruro, hierro, manganeso, sodio y sulfato. Si bien Foster (1987) expresa que el enfoque más lógico para la definición de riesgo de contaminación de las aguas subterráneas es concebirlo como la interacción entre la vulnerabilidad natural del acuífero y la carga de contaminación que se aplica o se aplicará en el subsuelo como resultado de la actividad humana, también presenta que la importancia de la zona no saturada es de especial importancia ya que representa la primera línea de defensa natural contra la contaminación de las aguas subterráneas, tanto por su posición estratégica entre la superficie terrestre y el nivel freático sino también porque frecuentemente tiene un entorno favorable para la atenuación o eliminación de contaminantes. El carácter litológico, y especialmente el grado de consolidación y qué tan compacto o fisurado se encuentre, serán factores clave en la evaluación de la vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos. Foster & Hirata (1991) expresan que el suelo cumple una función muy importante en el proceso de atenuación de contaminantes. Esto debido a que en esta capa se encuentra contenida una mayor cantidad de arcillas y materia orgánica, además de contar con una población bacteriana considerable. Entre los procesos que facilitan estas características presentes en el suelo y la zona no saturada, se encuentran la retardación a través de filtración, sorción e intercambio iónico, y la eliminación de ciertos contaminantes debido a la precipitación, hidrólisis y transformaciones bioquímicas (Figura 7). La litología de la zona no saturada está directamente asociada con la permeabilidad de los materiales que la integran, y por tanto, con la facilidad con la que podrían migrar los contaminantes a través de ella, hasta alcanzar el nivel freático (Troncoso et al., 2008). 1.3.4. Importancia del suelo y la zona no saturada en la atenuación de contaminantes.

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Si bien es cierto que estos procesos también se dan en capas más profundas, estos se realizan con una menor intensidad (Figueroa, 2010).

Figura 7. Procesos que afectan a los contaminantes en su viaje a través del suelo y la zona no saturada. El grosor de la línea vertical indica la importancia relativa del proceso correspondiente en el suelo, sobre y debajo del nivel estático. Extraído de Foster & Hirata 1988 en Troncoso et al ., 2008.

La mayor parte de los procesos de retardación y eliminación que afectan a los contaminantes en su viaje hacia un acuífero, se llevan a cabo en el suelo, y en menor grado en la zona no saturada. Los procesos de dilución de contaminantes móviles y persistentes son más importantes en la zona saturada debido a la dispersión hidrodinámica del flujo de agua subterránea (Foster & Hirata, 1988).

1.3.5. Contaminación de aguas subterráneas.

Para entender el concepto de contaminación, hace falta presentar la diferencia entre polución y contaminación de aguas subterráneas, para esto Custodio & Llanos (1996), ofrecen una definición de ambos términos que sirven para comprender la diferencia.

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Mientras que la polución del agua sería aplicada para aquellos casos en los cuales la composición o estado de un curso de agua son directa o indirectamente modificados por la actividad del hombre, en una medida tal que su utilización se ve restringida para todos o para algunos de aquellos usos para los que podría servir en su estado natural, la contaminación hace referencia a la calidad bacteriológica, pudiendo estar contaminada o no, llegando a presentar una alteración tal que no puede ser utilizada para la bebida ya que afectaría la salud de las personas.

1.3.6. Formas de contaminación de aguas subterráneas.

Las fuentes de contaminación de aguas subterráneas y superficiales se diferencian según el tipo de contaminante y la forma en que emiten dicha contaminación, de esta manera Foster et al, (2002) hacen la diferencia entre fuente de contaminación difusa, y fuentes de contaminación puntual: • Fuentes de contaminación difusas : Son aquellas fuentes que no generan una pluma de contaminación claramente definidas, y que impactan extensamente al acuífero, entre estas fuentes se encuentran las actividades agrícolas y el saneamiento in situ . • Fuentes de contaminación puntual: Son aquellas fuentes que al emitir un contaminante al acuífero forman una clara pluma de contaminación en él. Estas fuentes cuando se concentran en un área relativamente reducida en extensión, pueden actuar como fuentes difusas, algunos ejemplos de esto son: los residuos industriales, los vertederos, lo estanques de almacenamiento de combustibles (Figueroa, 2010).

1.3.7. Actividades potencialmente contaminantes de aguas subterráneas.

Las actividades generadoras de contaminación en aguas subterráneas han sido clasificadas y ponderadas por Foster et al., (1991). Estos autores establecieron que las actividades que generan riesgo de contaminación en los países en vías de desarrollo, son comparables a las actividades que lo generan en países desarrollados, pero las actividades que presentan una

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seria amenaza en las naciones en desarrollo difieren significativamente, tanto individual como colectivamente de aquellas que lo hacen en países desarrollados (Figueroa, 2010).

Foster et al ., (1991), recalcan que es muy importante identificar las actividades que generan una contaminación difusa y las que generan una contaminación de tipo puntual, debido a que según su reconocimiento se establecerán las medidas de control (Tabla 1).

PRINCIPALES ACTIVIDADES QUE GENERAN UNA POTENCIAL CARGA CONTAMINANTE AL SUBSUELO Actividad Características de la carga contaminante

Categoría de distribución

Princ. tipo de contaminantes

Sobrecarga hid. relativa

Descarga bajo el nivel del suelo

Urbanización Saneamiento alcantarillado

sin

u/r P-D

n f o

+

*

Fugas de alcantarillado (a) Laguna de oxidación de aguas servidas sin revestimientos (a) Desc. de aguas servidas sobre el terreno (a) rellenos sanitarios o botaderos de basura (a) Tanques de combustibles Actividad industrial Fugas de tanques y tuberías (b) Lixiviación de Drenaje de carreteras

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+

Lagunas de procesamiento y efluentes sin revestimientos de agua

u P

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*

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Descarga de efluentes sobre el terreno Descarga de efluentes a ríos Lixiviado de relleno de residuos sólidos Prácticas agrícolas (c) Cultivos -Con productos agroquímicos -y con estiércol, lodo, desperdicios -y con irrigación de aguas residuales y procesamiento de cosechas -laguna de efluentes sin revestimiento -descarga de efluentes sobre el terreno -descarga de efluentes a ríos Cría de ganado -y con irrigación Drenaje de patios Deposiciones aéreas

u P-D

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+

u P-L u/r P

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*

Extracción mineral Cambios de

régimen

r/u P-D

s m

*

hidráulico

Descarga de aguas de drenaje de procesamiento o lodo sin revestimiento Lixiviado de rellenos de residuos sólidos Lagunas de agua

r/u P-D

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* *

r/u P

+

r/u P

s m

*

Tabla 1. Principales fuentes que generan carga contaminante. Extraído de Foster et al . 1991. Determinación del riesgo de contaminación de aguas subterráneas, una metodología basada en datos existentes.

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Las anotaciones en la tabla anterior, en la columna de actividades tienen los siguientes significados: • (a) Significa que puede incluir componentes industriales. • (b) Significa que también puede ocurrir en áreas no industriales. • (c) Significa que la intensificación de cultivos presenta mayores riesgos de contaminación. Las anotaciones en la columna de categoría de distribución tienen los siguientes significados: • u Significa urbano. • r Significa rural. • P Significa puntual. • L Significa lineal. • D Significa difusa. Por otro lado, las anotaciones en la columna de tipos de contaminantes tienen el siguiente significado: • n Significa nutrientes. • f Significa patógenos fecales. • o Significa compuestos microorgánicos sintéticos o también carga orgánica. • s Significa salinidad. • m Significa metales pesados. Finalmente, la cantidad de símbolos (+) indican la intensidad de sobrecarga hidráulica relativa que generaría cada actividad, y la presencia del símbolo (*) indica que la actividad suele producir descargas bajo el nivel del suelo.

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1.4 OBJETIVOS 1.4.1. Objetivo general

Evaluar la vulnerabilidad de los acuíferos presentes en la subcuenca del Río Maullín, Región de Los Lagos.

1.4.2. Objetivos específicos

• Identificar los principales factores que influyen para que la vulnerabilidad aumente. • Identificar los principales humedales amenazados, pertenecientes a la subcuenca, mediante infomación SIG y visitas en terreno. • Establecer las zonas más vulnerables de la subcuenca. • Generar un mapa de vulnerabilidad mediante la aplicación del método Ground water ocurrence Overrall depth class Depth to groundwater (GOD).

1.5 HIPÓTESIS

Actualmente se desconoce el grado de afectación de las aguas subterráneas en la subcuenca del Río Maullín por la activdad humana, pero se intuye que ciertos sectores presentan un grado de vulnerabilidad elevado, asociada a centros urbanos e intervención antrópica en general. Además, hay indicios de que ciertas actividades podrían estar comprometiendo la conservación de humedales. Mediante el método GOD aplicado a este estudio, se espera detectar las zonas más expuestas, a partir de información sobre el tipo de acuífero, niveles piezométricos, litología, permeabilidad, derechos de agua, pozos de agua y tasas de recarga del acuífero.

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