Cambio climático y empeoramiento de la calidad de las aguas en cuencas de montaña

Las cuencas de montaña juegan un rol fundamental en el suministro hídrico de regiones más bajas, sosteniendo ecosistemas, a la población y actividades industriales. Pero las proyecciones de cambio climático para Chile central, que sugieren una disminución de las precipitaciones y aumentos de temperatura, no solo incidirán directamente en la disponibilidad hídrica, también podrían agudizar el drenaje ácido –natural o causado por la minería–, contaminando las aguas.

Las cadenas montañosas, particularmente la cordillera de los Andes chilena, albergan reservas de pórfidos de cobre en zonas de alteración hidrotermal que suministran cerca de las tres cuartas partes del cobre mundial, la mitad del molibdeno y cerca de un quinto del oro. “Si las rocas mineralizadas quedan expuestas al ambiente, ya sea de manera natural en caso de zonas mineralizadas someras o por actividades mineras (rajos, túneles, botaderos, etc.), y en presencia de agua, se generan aguas ácidas ricas en metales y sulfatos producto de la lixiviación de la roca”, señala Santiago Montserrat, investigador del AMTC.

Estas aguas se denominan drenaje ácido de roca (DAR), si son de origen natural, o drenaje ácido de mina (DAM), si derivan de la actividad minera. Según Naciones Unidas, el DAR y DAM estarán entre los principales y más desafiantes problemas medioambientales que enfrentará la sociedad en los próximos años, por su alto impacto en la calidad de las aguas.

El calentamiento global y los cambios en el régimen local de precipitaciones están agudizando el problema. “Existe una tendencia mundial al empeoramiento de la calidad de aguas en cuencas de montaña, ricas en reservas minerales con presencia de sulfuros, debido al aumento de temperaturas y disminución en las precipitaciones. El retroceso de la nieve, glaciares y permafrost, sumado a una disminución de los niveles de aguas subterráneas, exponen nuevas zonas mineralizadas, aumentando de manera natural el drenaje ácido de rocas. Además, la disminución de los caudales reduce la capacidad de dilución de las aguas ácidas desde fuentes de aguas neutras a alcalinas. Esto ha sido observado en distintos lugares en el mundo, como las Montañas Rocosas en Estados Unidos y los Pirineos españoles”, explica el investigador.

Un ejemplo es lo que ocurre en la cuenca alta del río Mapocho, la que ha sido estudiada desde hace varios años por un grupo investigativo interdisciplinario del AMTC, dando origen a varios artículos científicos. La cabecera de la cuenca del estero Yerba Loca, cuya hidrología está dominada por la presencia de nieve y glaciares, coincide con la existencia de zonas de mineralización en niveles someros, generando DAR rico en cobre, aluminio, hierro y sulfatos, entre otros, principalmente en épocas de deshielo. Hacia abajo, las aguas de la cabecera se neutralizan con aportes de aguas neutras a alcalinas, en particular, desde los ríos San Francisco y Molina que dan origen al río Mapocho. Sin embargo, en épocas de bajos caudales (diciembre-marzo) y, sobre todo, en años secos, donde el aporte relativo del derretimiento de nieve y glaciares de las zonas altas es máximo, la señal de acidez desde el estero Yerba Loca puede llegar hasta el río Mapocho, afectando su calidad. 

“Durante el periodo de la megasequía hemos detectado una disminución del pH y aumento significativo de las concentraciones de metales en la cuenca del estero Yerba Loca. Esto refuerza la hipótesis de que existe un empeoramiento de la calidad de aguas en el sistema durante años secos, efecto que perduraría en el futuro producto del cambio climático”, sostiene Montserrat. 

Para investigar el efecto del cambio climático en la calidad futura de las aguas del sistema, los investigadores utilizaron resultados de once modelos de circulación general de la atmósfera (GCM) para forzar modelos hidrológicos y de calidad de aguas construidos para la zona. “Los resultados muestran una disminución en torno al 10%-15% en los caudales del río Mapocho hacia el año 2050. Esta disminución sería menor en la cuenca del estero Yerba Loca, producto de que el aumento de temperaturas aumentaría el deshielo en las zonas más altas. En particular, para años extremadamente secos, los modelos proyectan un aumento relativo en el caudal del estero Yerba Loca, lo que se traduce en un empeoramiento de la calidad de aguas en el río Mapocho”, señala el investigador.

“Por ejemplo, las plantas de tratamiento de agua potable no solo podrían verse afectadas por una menor cantidad de agua disponible, sino que también por un aumento en los costos de producción debido a cambios en el agua a tratar”, concluye.