Geofísica e hidrogeología aplicada al estudio de la salinización de agua subterránea en Catinzaco, Chilecito, La Rioja

Geophysics and hydrogeology applied to the study of groundwater salinization in Catinzaco, Chilecito, La Rioja

Resumen

El trabajo analiza el proceso de salinización del acuífero en la localidad de Catinzaco, Chilecito (La Rioja), donde la producción agrícola depende exclusivamente del recurso hídrico subterráneo. En los últimos años se registró un incremento de la salinidad del agua en algunos pozos que generó la preocupación de los productores. Estos fenómenos suelen ser localizados cuando responden a orígenes antrópicos y son frecuentes en acuíferos no confinados de zonas áridas afectados por retornos de riego. Se recurrió al análisis de antecedentes de una finca ubicada al sur del valle Antinaco–Los Colorados, considerando sus tres pozos y otros cinco cercanos. Se incluyeron informes geofísicos realizados en diferentes años (2009 y 2024); datos hidrogeológicos –para construir mapas piezométricos y cálculo de gradientes hidráulicos–; y análisis químicos, para la construcción de diagramas hidroquímicos, relaciones molares y gráficos de evolución. Los resultados evidencian una variación piezométrica promedio de -0,85 m año^-1, por explotación intensiva, e incrementos de la conductividad eléctrica que superan ampliamente los medidos al inicio de los bombeos. Las relaciones molares NO₃^-/Cl^- vs. Cl^-, muestran una evolución de agua, que podría ser compatible con fuentes vinculadas a aguas residuales y abonos naturales. La realización de los estudios de prospección geoeléctrica en un mismo lugar luego de 15 años, advirtió la presencia de una unidad conductiva en zona saturada que no existía en la primera instancia. La respuesta eléctrica da cuenta de agua salinizada en el tramo superior del acuífero, siendo consistente con la salinización de las aguas extraídas de pozos en ese lugar del proyecto. La interpretación conjunta de información geofísica, hidroquímica e hidrodinámica permitió inferir que la salinización responde a una combinación de explotación intensiva y recarga contaminada, en un sistema multicapa con vulnerabilidad moderada-alta, lo que representa un peligro de expansión hacia captaciones actualmente no afectadas.

Abstract

This work analyzes the process of aquifer salinization in the locality of Catinzaco, Chilecito (La Rioja province, Argentina), where agricultural production depends exclusively on the groundwater resource. In recent years, an increase in water salinity was recorded in some wells, raising concern among producers. These phenomena typically respond to anthropogenic sources and are frequent in unconfined aquifers in arid zones affected by irrigation return flows. The study analyzes historical data from a farm located in the south of the Antinaco–Los Colorados valley, considering three wells of the farm studied and five nearby wells. Geophysical reports conducted in different years (2009 and 2024) were included, along with hydrogeological data —for constructing piezometric maps and calculating hydraulic gradients— and chemical analyses, for the construction of hydro-chemical diagrams, molar ratios, and evolution graphs. The results evidence an average piezometric variation of -0.85 m year⁻¹ due to intensive exploitation and an increase in electrical conductivity that significantly exceeds those measured at the start of pumping operations. The molar ratios of NO₃/Cl vs. Cl⁻ show a water evolution that could be compatible with sources linked to wastewater and manure. The performance of geoelectric prospecting in the same location after 15 years identified the presence of a conductive unit in the saturated zone that did not exist in the initial instance. The electrical response accounts for salinized water in the upper section of the aquifer, which is consistent with the salinization of the water extracted from wells in that project area. The integrated interpretation of geophysical, hydrochemical, and hydrodynamic data suggests that salinization results from the combined effects of intensive exploitation and contaminated recharge within a multilayer system with moderate to high vulnerability, posing a risk of expansion into currently unaffected catchments.