Dinámica de elementos solubles del río negro (provincia de chaco -argentina) y su relación con los sedimentos fluviales

Resumen

Rivers play an important role in developing the surface of the continents. Fluvial systems drain the continents, and transport weathering materials (gravel, sand, silt, mud) to the ocean basins. They are thus a main factor in the erosion (denudation) of the continents. At the same time, the interaction between the river water and the soils and rocks of the basin defines the hydrochemical and geochemical characteristics of the water agent, which have direct influence on the characteristics of the fluvial ecosystems. Besides the transport of weathered materials, rivers are able to disperse anthropic debris. The transported materials must be carefully investigated to know their origin and fate, especially when the ecosystems could be negatively affected. This contribution explores the influence of several factors such as rainfall regime, orography, geology and soil properties of a river basin on the transport dynamics of fluvial sediments and the occurrence of elements such as sodium, potassium, calcium and magnesium. The influence of the hydrochemistry of the river on the geochemical composition of suspended solids and bottom sediments has been also evaluated. This research intends to contribute to the understanding of the natural behavior of subtropical lowland rivers and the influence of anthropic activities. To achieve these goals, the hydrogeochemical composition and the granulometric characteristics of the bed sediments of the Negro river were investigated. The Negro river, tributary of the Paraná River, flows in the Chaco province, North-East of Argentina. Four sampling sites were selected as representative of the different conditions of flow, channel width and anthropic action on the basin. Six sampling campaigns were carried out to evaluate the effect of seasonality (and hence of rainfall regime) on the river system characteristics. Samples were analyzed for a variety of parameters related to sediment composition and transport dynamics, and the results were interpreted employing hydrogeochemical and statistical tools. The results of this study show that the hydrochemistry of the Negro river is controlled by both seasonal and spatial factors, being spatial (longitudinal) variation the most significant factor influencing the dynamics of the sediment transport, mainly particles sized lesser than 62 ¿m. The spatial variability of hydrochemical and sedimentological characteristics of the Negro River is strongly conditioned by the sampling site located close to the river mouth due to a more intense anthropic influence (industrial and urban settings), lowland orography resulting in longer water residence times, and weathering of soils. The seasonal factor is responsible of increased electrical conductivity of the water column during low flow periods coincident with the dry season, and produces a large impact on the sediment characteristics. The final conclusion of this research is that the seasonal, spatial and anthropic factors must be considered to investigate transport dynamics of fluvial sediments, especially in subtropical plain rivers. Furthermore, it was concluded that it is not convenient to apply classical techniques of sediment particle disaggregation (chemical oxidation to remove organic matter and chemical dispersants to break down associated particles), in order to avoid misinterpretation of the transport dynamics of sediments in the natural environment. Los ríos tienen un rol importante en el desarrollo de múltiples procesos que ocurren sobre la superficie terrestre. A largo de su recorrido, producen reacciones que afectan a su entorno. Así, la interacción del agua de los ríos con el terreno que atraviesan, definen en gran parte las características hidroquímicas y geoquímicas de los cuerpos de agua, que hacen posible o no la vida. Uno de los fenómenos más importantes que ocurren en los ríos es el transporte de materiales, tanto naturales como antrópicos. Estos materiales que se movilizan a través de los sistemas fluviales deben ser estudiados detenidamente para conocer su procedencia y destino, principalmente en aquellos ambientes que presentan algún tipo de contaminación o peligro para el normal funcionamiento de un ecosistema. En este trabajo se ha evaluado todos aquellos aspectos que influyen sobre la dinámica de transporte de sedimentos, así como sobre los elementos más solubles (sodio, potasio, calcio, magnesio): precipitaciones, relieve, geología y suelos. Se ha evaluado además la influencia de la hidroquímica sobre las geoquímicas de los sólidos suspendidos y de los sedimentos de fondo, y su posible efecto en las posibilidades de movilización de estos materiales. De esta forma se espera contribuir con el conocimiento sobre el funcionamiento de los ríos subtropicales de llanura y el efecto de la actividad antrópica sobre ellos. Para lograr los objetivos planteados, se estudió la variabilidad de la hidrogeoquímica y de las características granulométricas de los sedimentos de fondo del sistema fluvial del río Negro, tributario del Río Paraná, el cual se encuentra ubicado en la provincia del Chaco-Argentina. Las muestras se tomaron en diferentes períodos hidrológicos y diferentes puntos geográficos. Los puntos de muestreo fueron seleccionados teniendo en cuenta que fueran representativos de diferentes situaciones de tamaño de cauce y caudal, así como de grados variables de influencia antrópica. Posteriormente al análisis de las muestras, se utilizaron herramientas quimiométricas para lograr una interpretación del gran conjunto de resultados, de una forma más clara y rápida. Los resultados obtenidos indican que la hidroquímica del río Negro afecta directamente a la dinámica de transporte de partículas inferiores a <62¿m; la misma se encuentra controlada tanto por factores estacionales como espaciales. La variabilidad espacial de los parámetros hídricos y sedimentológicos estuvo dominada por el punto de muestreo cercano al área de desembocadura, por efecto de la acción antrópica más intensa, el efecto topográfico y del lavado de los suelos. Por su parte, el factor estacional, responsable del aumento de la conductividad eléctrica del agua durante los períodos de estiaje, es la fuente de variación que mayor impacto produce en la cuenca. Este trabajo concluye que parámetros tanto estacionales, como espaciales y antrópicos, deben considerarse al estudiar la dinámica de transporte de sedimentos fluviales, así como de los materiales que se asocian a ellos. Por último, se concluye que, en estudios de transporte de sedimentos, no es recomendable el uso de técnicas como la eliminación materia orgánica y dispersión química para desagregar las partículas, pues la información generada no mejora la interpretación de resultados y puede conducir a una interpretación errónea de la dinámica de los sedimentos en el medio natural.