Arsénico en el agua subterránea, ¿dónde y cómo buscarlo?

Hoy en día, es de público conocimiento que la alta concentración de arsénico (As) en las aguas de consumo es perjudicial para la salud. La ingesta prolongada del mismo puede inducir varios tipos de cáncer y enfermedades cardiovasculares. En el mundo, existen vastas regiones alcanzadas por esta problemática y sin duda, el caso más emblemático es el del Ganges-Brahmaputra-Meghna en la India y Bangladesh, con alrededor de 40 millones de personas afectadas. Argentina no está exenta de esta problemática ya que la llanura Chacopampeana, que comprende las provincias de Buenos Aires, La Pampa, Cordoba, San Luis, La Rioja, Santa Fe, Santiago del Estero, Tucumán y Chaco, presenta algunas dificultades para la provisión de agua potable. En algunas zonas de esta gran región, el As aparece en concentraciones superiores a las consideradas como apropiadas para el consumo humano por la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Los acuíferos más superficiales de la Llanura Chacopampeana, que por otro lado son los más explotados, están conformados por sedimentos de origen eólico (transportados por el viento), gran parte de los cuales están compuestos por material volcánico erupcionado durante el periodo el Plioceno y el Pleistoceno (desde hace 5 millones de años hasta los últimos 200.000 años, aproximadamente). Dado que estos sedimentos fueron transportados por el viento, en su gran mayoría están constituidos por partículas de tamaño muy similar, variando desde arena muy fina (0,062 mm) hasta limos (0,016). Estos sedimentos se depositaron a manera de “capas” o estratos, cada uno con sus características que dependían de la disponibilidad y tipo de sedimentos en cada momento geológico. Una vez depositados, los arroyos y ríos que recorrían los antiguos paisajes pampeanos retransportaron estos sedimentos modificando sus propiedades originales. También, se conformaron lagunas y pequeños cuerpos de agua en los cuales predominaban los sedimentos arcillosos. Es decir, que hoy en día, los sedimentos pampeanos que conforman los acuíferos, están compuestos por una intercalación de arenas muy finas, limos y arcillas.

Ahora bien, uno podría preguntarse ¿por qué estos sedimentos tienen propiedades acuíferas, es decir, por qué son capaces de albergar y transmitir el agua? Y la respuesta viene dada por la porosidad. Si imaginamos que los sedimentos son pequeñas esferas, lo cual en algunos casos no es tan lejano de la realidad, al apoyarse unos con otros dejan pequeños espacios denominados “poros”, que pueden ser ocupados por el agua. Además, si los poros son lo suficientemente grandes como para permitir que el agua pueda moverse a través de ellos, estamos en presencia de un acuífero.

Se mencionó anteriormente que el llamado acuífero pampeano, de extensión regional, se conforma de una intercalación de arenas muy finas, limos y arcillas. El agua en contacto con cada tipo de sedimento tendrá una composición química diferente. ¿Y cuál es la relación entre los tipos de sedimentos y el As presente en el agua subterránea? Si bien existen diversas explicaciones, y el tema aun no está resuelto por la comunidad científica, ciertas evidencias indicarían que los sedimentos originados en el vulcanismo de los Andes, al entrar en contacto con el agua, liberarían una parte de la totalidad As en el agua. Por lo que el As es de origen natural en su gran mayoría.

También se comentó que los sedimentos pampeanos son muy similares entre sí, con lo cual, durante una perforación es sumamente dificultoso poder discriminar entre un tipo y otro. Y poder realizar esta discriminación sería muy importante ya que cada tipo de sedimento se relaciona con una composición química diferente.

El Instituto de Hidrología de Llanuras “Dr. Eduardo Jorge Usunoff” (IHLLA), a través de un proyecto de investigación titulado “Comportamiento y evolución espacio-temporal del arsénico en  aguas subterráneas de la República Argentina”, está desarrollando una línea de investigación que intenta relacionar justamente la calidad química del agua, y especialmente el contenido de As, con  el tipo de sedimento dentro del acuífero pampeano.

Para este estudio, se está haciendo uso de diferentes herramientas geofísicas. La geofísica es una ciencia cuyo objetivo es evaluar diferentes propiedades físicas de los materiales geológicos. ¿Y qué propiedades nos interesa estudiar para resolver este problema? En primer lugar, se quiere conocer el tipo de sedimento porque es el principal factor que controla la composición química del agua. Por medio de este proyecto fue posible adquirir una sonda denominada NGS (Natural Gamma Spectroscopy, Espectrocopía de rayos gamma), que mide la radiación gamma natural de los sedimentos y, además, divide el espectro de emisión de energía en tres componentes que son el Potasio (K), el Thorio (Th) y el Uranio (U). Esta sonda se baja en un pozo, que puede estar entubado o no, y estima los contenidos de K, Th y U a lo largo de todo el perfil que fue atravesado por el pozo. Como la radiación de cada sedimento es diferente, es posible determinar la composición de los mismos.

Por otro lado, algunas de las capas del acuífero pampeano pueden aportar al pozo mayor o menor cantidad de agua dependiendo el tamaño de sus poros. El IHLLA, cuenta además con otra sonda que se denomina “medidor de flujo con micromolinete” (impeller flowmeter). Esta sonda, al ser bajada en un pozo totalmente ranurado o desnudo, permite detectar las porciones del acuífero en las que la entrada de agua al pozo son mayores.

Y finalmente, con determinadas herramientas de perforación, fue posible obtener testigos de los cuales se extrajo el agua contenida en su interior. Es decir, que fue posible conocer la composición química del agua de una determinada porción de acuífero.

Surgen aquí algunas preguntas: ¿Qué utilidad tienen estas herramientas? ¿Qué información pueden aportar con vistas a la provisión de agua para consumo humano con bajos tenores de As? La respuesta no es trivial en absoluto. Sin embargo, la hipótesis es la siguiente. El dato del agua de poro obtenida a partir de los testigos de perforación puede ser relacionada con el tipo de sedimento, ya sea, analizando la química de los mismos sedimentos del testigos como a través de la respuesta de la sonda NGS. Un primer análisis permitiría relacionar en qué tipo de sedimento se encuentran las aguas con mayor contenido de As. Por otro lado, diferentes capas acuíferas, independientemente de su contenido de As, pueden aportar diferentes caudales a un pozo de explotación. Con el uso de un flowmeter, es posible diferenciar dichas capas. Si se analiza e interpreta en forma conjunta toda la información, sería posible diferenciar si las capas más productivas aportan o no As al pozo.

Una vez que estas relaciones estén determinadas, al momento de realizar una nueva perforación, se realizaría el perfilaje con ambas sondas y se podrían detectar las capas que erogarían  mayor As al pozo, sin necesidad de realizar análisis químicos. Una vez detectadas, estas capas pueden ser aisladas, para que al momento de bombear el pozo no aporten As al agua de consumo.

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