Publican el mayor análisis hidrológico de la región de los Andes Áridos de Chile, Argentina y Bolivia ► Widest-ever hydrological tracer analysis of the Dry Andes region in Chile, Argentina and Bolivia

Investigadores estadounidenses han llevado a cabo el mayor análisis de trazadores hidrológicos jamás realizado en la región de los Andes Áridos de Chile, Argentina y Bolivia, y han descubierto que la zona es más sensible de lo que se pensaba a actividades como la minería, que pueden alterar la presencia, la composición y el flujo de las aguas superficiales y subterráneas.

En un artículo publicado en la revista PLOS Water, el equipo explica que hasta ahora se carecía de una comprensión fiable y exhaustiva de cómo funcionan exactamente los sistemas hidrológicos en paisajes extremadamente áridos, lo que significa que los reguladores medioambientales no disponen de la información que necesitan para gestionar mejor la industria minera y la transición hacia un futuro más sostenible desde el punto de vista medioambiental.

“Hemos estado pensando en el agua de forma equivocada”, afirma Brendan Moran, autor principal del estudio e investigador postdoctoral asociado de la Universidad de Massachusetts Amherst, en un comunicado de prensa. “Tendemos a asumir que el agua es agua y que toda el agua se gestiona de la misma manera, pero nuestra investigación muestra que en realidad hay dos partes muy diferentes del balance hídrico en los Andes Secos, y que responden de manera muy diferente al cambio ambiental y al uso humano.”

El agua es crucial para la extracción de litio, que no suele encontrarse en forma sólida y tiende a aparecer en capas de ceniza volcánica, pero reacciona rápidamente con el agua. Cuando la lluvia o la nieve derretida atraviesan las capas de ceniza, el litio se filtra en las aguas subterráneas y desciende hasta depositarse en una cuenca plana donde permanece en solución como una mezcla salobre de agua y litio.

Como esta salmuera es muy densa, a menudo se asienta bajo bolsas de agua dulce superficial, que flotan sobre el fluido rico en litio que hay debajo. Estas lagunas y humedales dulces y salobres suelen convertirse en refugios de ecosistemas únicos y frágiles y de especies emblemáticas como los flamencos. Por ello, Moran y sus coautores desarrollaron un método para diferenciar los distintos tipos de agua.

La técnica permite a los investigadores determinar la antigüedad de cualquier muestra de agua y rastrear su interacción con el paisaje mediante el 3H, o tritio, y la relación entre el isótopo de oxígeno 18O y el isótopo de hidrógeno 2H. El tritio se encuentra de forma natural en el agua de lluvia y decae a un ritmo predecible.

“Esto nos permite conocer la edad relativa del agua”, explica Moran. “¿Es ‘antigua’, es decir, cayó hace un siglo o más, o es agua ‘contemporánea’ que cayó hace unas semanas o años?”.

La relación entre 18O y 2H permitió además al equipo rastrear cuánta evaporación había sufrido el agua.

“La proporción 18O/2H es como una huella dactilar específica, porque las distintas fuentes de agua -arroyos o lagos- tendrán proporciones diferentes. Esto nos permite saber de dónde procede el agua y cuánto tiempo ha estado cerca de la superficie y fuera del suelo”, señaló Moran.

Agua vieja y agua joven


Junto con el coautor David Boutt, el postdoctorado se reunió con las partes interesadas de los Andes Secos para tomar muestras de casi todas las fuentes de agua de la región -una hazaña sin precedentes, dado lo inhóspita y poco habitada que es la región- y medir sus distintos isótopos.

Ello les permitió descubrir que las aguas viejas y las jóvenes no se mezclan realmente y se comportan de forma muy diferente.

“Las aguas subterráneas profundas y antiguas sostienen el sistema hidrológico de los Andes Secos”, explica Boutt. “Sólo entre el 20% y el 40% del agua es agua superficial contemporánea, pero es el agua más sensible al cambio climático, a los ciclos de tormentas y a usos antropogénicos como la minería”. Los científicos solían pensar que el agua superficial era la más estable porque se recargaba constantemente por la escorrentía, pero en lugares extremadamente áridos como los Andes secos, eso no es cierto. Y el problema es que esta nueva comprensión del funcionamiento del agua no se ha incorporado a ningún sistema de gestión en ninguna parte”.

En opinión de Moran, las implicaciones de estos hallazgos son inmediatas, lo que significa que urge proteger los diversos conductos -arroyos, ríos, rezumaderos, etc.- por los que el agua de lluvia fresca y joven fluye hacia las lagunas y humedales que son tan críticos desde el punto de vista medioambiental. También significa que los gestores tienen que desarrollar métodos diferentes para gestionar las aguas jóvenes y las viejas; no hay un planteamiento único que funcione.

“Lo que vemos en los Andes secos es representativo de la hidrología de todas las regiones extremadamente áridas, incluido el oeste de Estados Unidos. Tampoco se limita a la minería del litio”, señaló Boutt.

(Fuente: Mining.com)

US-based researchers conducted the widest-ever hydrological tracer analysis of the Dry Andes region in Chile, Argentina and Bolivia and found that the area is more sensitive than previously thought to activities such as mining, which may disrupt the presence, composition and flow of both surface and subsurface water.

In a paper published in the journal PLOS Water, the team explains that until now there has been no reliable, comprehensive understanding of exactly how the hydrological systems in extremely arid landscapes work, which means that environmental regulators don’t have the information they need to best manage the mining industry and the transition to more environmentally sustainable future.

“We’ve been thinking about water all wrong,” Brendan Moran, the paper’s lead author and a postdoctoral research associate at the University of Massachusetts Amherst, said in a media statement. “We typically assume that water is water, and manage all water the same way, but our research shows that there are actually two very distinct pieces of the water budget in the Dry Andes, and they respond very differently to environmental change and human usage.”

Water is crucial for lithium mining, which isn’t often found in solid form and tends to occur in layers of volcanic ash—but it reacts quickly with water. When rain or snowmelt moves through the ash layers, lithium leaches into the groundwater, moving downhill until it settles in a flat basin where it remains in solution as a briny mix of water and lithium.

Because this brine is very dense, it often settles beneath pockets of fresh surface water, which float on top of the lithium-rich fluid below. These fresh and brackish lagoons and wetlands often become havens for unique and fragile ecosystems and iconic species such as flamingos, and they are also composed of different kinds of water. Thus, Moran and his co-authors developed a method to differentiate types of water apart.

The technique allows researchers to determine how old any given sample of water is and trace its interaction with the landscape by using 3H, or tritium, and the ratio between the oxygen isotope 18O and the hydrogen isotope 2H. Tritium occurs naturally in rainwater and decays at a predictable rate.

“This lets us get the relative age of the water,” Moran said. “Is it ‘old,’ as in, did it fall a century or more ago, or is it ‘contemporary’ water that fell a few weeks to years ago?”

The ratio between 18O and 2H additionally allowed the team to trace how much evaporation the water had been subject to.

“The 18O/2H ratio is like a specific fingerprint because different water sources—streams or lakes—will have different ratios. This lets us know where the water came from and how long it has been near the surface and out of the ground,” Moran noted.

Old and young water


Together with co-author David Boutt, the postdoc met with stakeholders in the Dry Andes to sample nearly every water source in the entire region—an unprecedented feat, given how inhospitable and sparsely inhabited the region is—and to measure their various isotopes.

Doing so allowed them to discover that old and young waters don’t really mix and behave very differently.

“The deep, old groundwater sustains the hydrological system throughout the Dry Andes,” Boutt said. “Only 20%–40% of the water is contemporary surface water—but that’s the water that is most sensitive to climate change, storm cycles and anthropogenic uses like mining. Scientists used to think that surface water was the most stable water because it was constantly being recharged by runoff but in extremely arid places like the Dry Andes, that isn’t true. And the problem is, this new understanding of how water works hasn’t been incorporated into any management system anywhere.”

In Moran’s view, the implications of these findings are immediate, which means that it is urgent to protect the various conduits—streams, rivers, seeps, and so on—by which fresh, young rainwater flows into the lagoons and wetlands that are so environmentally critical. It also means that managers need to develop different methods for managing young and old waters; there is no one-size-fits-all approach that will work.

“What we see in the Dry Andes is representative of hydrology in all extremely arid regions—including the US West. It’s not limited to lithium mining either,” Boutt pointed out.

(Source: Mining,com)