I SEMINARIO-TALLER. PROTECCIÓN DE ACUÍFEROS FRENTE A LA CONTAMINACIÓN: METOLODOGÍA.

Toluca, México. 20-22 de Junio de 2001

VULNERABILIDAD DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS EN EL ECOSISTEMA DEL ALTIPLANO BOLIVIANO DEBIDO A TRASVASES

Por:	Gillermina Miranda (1) Jaime Argollo (2)

(1) Centro de Investigaciones en Cambios Globales
Casilla 11152, La Paz-Bolivia.
cicg_bo@hotmail.com

(2) Instituto de Investigaciones Geológicas y del Medio Ambiente, UMSA.
geoins@ceibo.entelnet.bo

(Bolivia)

DESCRIPCIÓN DE LA ZONA

Ubicación

El altiplano, ecosistema que  esta ubicado en Sud América; situado a 3800 m de altura promedio, se encuentra en el corazón de Los Andes (66-71° de longitud Oeste y 14-22° de latitud Sur) entre la Cordillera Oriental y Occidental que culminan a mas de 6000 m. Tres grandes cuencas lacustres caracterizan a esta vasta depresión: La Cuenca del Lago Titicaca al Norte, la Cuenca del Lago Poopó al centro y las Cuencas de los Salares de Coipasa y de Uyuni al Sur. Políticamente comprende parte del  departamento de La Paz, Oruro y Potosí de la república de Bolivia.

Clima

Hoy en día, las extensiones lacustres (Titicaca, Poopó, Coipasa y Uyuni) son el reflejo del gradiente pluviométrico muy marcado que existe entre el Noreste  (Cordillera Oriental, Cuenca del Lago Titicaca) y el Sudoeste del altiplano (Cordillera Occidental, Cuenca del Salar de Uyuni), las precipitaciones pasan de 1100 mm/año a menos de 200 mm/año, mientras que la evaporación estimada alcanza valores cercanos a 1500 mm/año en el Norte a, 2000 mm/año en el Sur (Miranda et. al., 2000).

El clima del altiplano se caracteriza por ser árido con dos regímenes de precipitación: una temporada seca y otra húmeda. Si consideramos que el aporte de vapor de agua para Sudamérica proviene en un 70% del Océano Atlántico y el restante porcentaje del aporte propio sobre todo de la región amazónica y además esta humedad es concentrada en época de lluvias por la ZCIT la cual determina la estación húmeda de Bolivia, incluyendo el Altiplano. Durante el invierno las precipitaciones que se registran en el altiplano  se relacionan en menor numero con la incursión  de frentes del sur, en este caso probablemente el aporte de humedad proviene del Oeste por la frecuencia de vientos de esta dirección, y también la evaporación de las aguas del lago Titicaca significa un aporte de humedad para el altiplano con mayor énfasis para el sector norte (Miranda et. al., 2000).

En base a la información de la estación de Chuapalca ( frontera Bolivia – Perú),  información corregida y completada para el periodo 1964-90,  se puede observar la dinámica de la precipitación versus evaporación, lo que indica que solamente en el mes de enero se tiene humedad en el ambiente el resto de los meses, es seco.

GEOLOGÍA

El altiplano es una extensa cuenca intramontana de aproximadamente  110.000 km2, de 150 km de ancho por 800 km de largo, cuya altitud fluctúa entre 3650 a 4100 m., es interrumpida por serranías aisladas, cuyas alturas varían entre 4000 y 5350 m. Ubicada entre las cordilleras Oriental y Occidental coincidente con la provincia geológica del mismo nombre.

En general, en el altiplano existe un control estructural sobre el relieve, ya que los anticlinales se encuentran formando serranías  y los sinclinales concuerdan con valles y zonas topográficamente bajas. Gran parte del altiplano forma  extensas superficies niveladas, cubiertas por depósitos lagunares, glaciales y aluviales recientes,

La formación del altiplano se inicia en el Paleoceno-Eoceno con el sobrecorrimiento del Macizo de Arequipa sobre el Cratón  de Guaporé, por medio de la sutura intratónica ubicada debajo  de la cordillera Real y reflejada en superficie  en la Zona de Fallas de la Cordillera Real (Martinez et al. 1997). Este sobrecorrimiento origino el acortamiento progresivo y continuo de las cuencas altiplánicas.  Los grandes eventos Incaico, Quechua, y otros, solamente fueron el reflejo de etapas de máxima compresión. (Martínez y Heuschmidt, 1994)

El precambrico y el paleozoico  actúan como un basamento sísmico fácilmente interpretable sin lograr su diferenciación  por sistemas. La cobertura del basamento está conformada por rocas del Cretásico, paleógeno y Neógeno, a su vez  afectada por pliegues y fallas, que en varios sectores del altiplano pueden ser excelentes trampas petrolíferas. (Aranibar et al.,1995).

SINTESIS ESTRUCTURAL

Según Martinez, 1997. El altiplano está conformado por el macizo noraltiplánico y por tres tipos de cuencas cenozoicas  desarrolladas sobre un substrato paleo  y mesozoico. Adyacente con el macizo noraltiplánico, estas cuencas conforman un mosaico de grandes bloques distintos, separados por accidentes mayores : NW-SE, NE-SW, WNW-ESE Y ENE-WSW.

Las cuencas del norte y del centro del altiplano están relacionadas con un sobreescurrimiento progresivo hacia el este del Macizo precámbrico noraltiplánico (mediante la zona de falla de San Andrés, convergencia hacia el este).

La cuenca noraltiplánica está situado entre la zona de falla de San andrés y la zona de subducción continental  transcurrente de tipo inverso sinestral, ubicada en la vertical  de la zona de fallas de la Cordillera Real. La geometría de la cuenca noraltiplánica es algo simétrica, presentando fallas inversas y/o  sobrescurrimiento de vergencias opuestas  (hacia el este: falla de San Andrés y fallas relacionadas: hacia el oeste: falla de Corocoro). El proceso progresivo  de acercamiento de ambos bordes de la cuenca está marcado  en las muchas discordancias sucesivas observadas desde muy  temprano. Provoca el hundimiento del centro de la cuenca y el levantamiento de los bordes con resedimentación progresiva de los productos de erosión: del Cenozoico inferior y, luego, una vez despejados, del Mesozoico, del Paleozoico y del Precambrico.

  La cuenca central altiplánica (o de Sevaruyo) es disimétrica. El Bloque del macizo noraltiplánico se superpone al bloque oriental de Pleozoico/Precambrico (borde occidental de la cordillera oriental) y lo hace inclinar. Así la cobertura del cretácio superior post-Aroifilia de este bloque oriental desliza hacia el oeste. El deslizamiento es Paloceno-Eoceno. Luego, se superponen como en el norte, las deformaciones sucesivas del proceso general de acortameinto oligo-mioceno.

Las cuencas suraltiplanicas corresponden a una sucesión  este-oeste de cuencas sobre bloques imbricados (Lipez, al este; Julaca, al oeste) las zonas positivas que las separan, son progresivamente  erosionadas y sus productos resedimentos. Pero, a veces, estas zonas positivas son fosilizadas (región de Pululus). Las discordancias sucesivas indican, al igual como en el norte, la continuidad del acortamiento.

El proceso global corresponde a un acercamiento progresivo del Escudo  brasileño y del Macizo noraltiplanico. Por lo tanto, la comprensión en las cuencas es, más o menos continua, produciéndose desde el Paleoceno -  Eoceno (probablemente ya desde el Cretácico). En el norte, el acercamiento es oblicuo a la dirección  de los Andes, eso implica una fuerte componente senestral-inversa en la Cordillera Oriental (Real) y norte del altiplano.

Hacia el sur, la dirección de acortamiento es casi perpendicular a la dirección de las estructuras. Predominan las fallas inversas y los bloques imbricados. En la zona de subducción continental del escudo brasileño, que pasa por las inmediaciones de Sucre, forma un sobreescurrimiento  hacia el este, de escala cortical, el cual puede compararse al sobreescurrimiento del Macizo noraltiplánico. Las fallas transversales, ubicadas entre los grandes bloques, tienen un papel de transcurrencia y guían la deformación (falla Sevaruyo-Incapuquio: FSI, por ejemplo).

Toda la evolución tectónica del altiplano está en relación  con el esquema global de subducción de placa de Nazca-Continente, Escudo brasilero-Litosfera andina, y sus repercusiones a nivel de los bloques menores (Macizo noraltiplánico).

Según Aranibar y Martinez el altiplano  de Bolivia puede ser dividido en los dominios tectónicos norte, centro y sur, cada uno con su estilo tectónico y evolución estratigráfica distinta.  Y estructuralmente el altiplano se puede dividir longitudinalmente en dos partes, una occidental y otra oriental, la primera caracterizada por hemigrábens neógenos, formados a lo largo de fallas transcurrentes sinistrales de rumbo N – S, que formaron estructuras por inversión tectónica durante la comprensión andina, con buenas condiciones estructurales para el entrampamiento. Los depósitos asociados de relleno son sinorogénicos continentales  y tienen como fuente de aporte la Cordillera Occidental de carácter volcano-sedimentario. La secuencia estratigráfica de esta parte occidental, comprende al Paleozoico indiferenciado, Cretácico, Paleógeno y Neógeno, secuencia que descansa sobre el Proterozoico.

La Parte oriental está caracterizado por un sistema de cabalgamientos  con vergencia oeste, y cabalgada por la Cordillera Oriental, con la acumulación  de gran cantidad de conglomerados neógenos sinorogénicos con clastos paleozoicos procedentes del este. La secuencia estratigráfica comprende al Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero, Pérmico, Triásico, Cretásico, Paleógeno y Neógeno (el Devónico – Triásico en el sector del lago Titicaca). El Cretásico está bien desarrollado y expuesto al oeste y sur del lago Poopo. Los anticlinales formados por la orogenia andina en esta área oriental, son generalmente de baja amplitud con fallas de buzamiento este. En el sector sur, existen también trampas complejas formadas por transpresión sobre fallas de rumbo, afectadas por diapirismo y fallamiento (Suarez, s/f).

Los estudios existentes (Servant, Fontes y de Bergger, citados en el plan Dirrector Binacional) muestran que durante el Pleistoceno superior se sucedieron varias fases glaciares que determinaron una progresiva reducción de la superficie lacustre, que al comienzo del Plesitoceno se nivelaba alrededor de 200 m por encima de su nivel actual, con un área de más  de 50.000 km2 contra los aproximadamente 8.000 actuales. Los lagos más antiguos del Cuaternario (Mataro y Cabana) ocupaban todo el altiplano, el cual ya conformaba  una cuenca endorréica. Los posteriores lagos Ballivian, al norte, y Escara, al sur, estaban separados por el paso de Ulloma Callapa. sin embargo , en la época del lago Minchín toda el área comenzó a tributar hacia los salares de Coipasa y de las otras depresiones meridionales. Durante el descenso del nivel correspondiente al lago Tauca, el paso de Ulloma pudo haber retomado su función de divisoria, pero pudo haberse  reabierto durante un posterior ascenso del nivel del Titicaca, quizás gracias a la acción del río Mauri, cuando se generó la divisoria de Aguallamaya.

En algunos períodos del Plesitoceno, el lago Titicaca alcanzó niveles bastante más bajos que los actuales, de manera especial durante las glaciaciones (algunos autores hablan de hasta 60 m). En el Holoceno, las investigaciones arqueológicas  y los datos de espesor de aluviones  muestran que el nivel del lago alcanzó  fluctuaciones cercanas a los 30 m. hace 500 años el nivel del lago era mayor  que el actual en unos pocos metros. Durante los períodos de descenso el clima era seco y el Desaguadero no llevaba agua afuera de la cuenca endorreíca del Titicaca. La divisoria  con las cuencas del sur se encontraba en la zona de Aguallamaya. Los ríos que tributaban  al Titicaca presentanban lechos erosionados y formaban canales que penetraban en el lago actual  varias centenas de metros. Evidencias de tales canales se encuentran en el fondo del lago, a profundidades de 10 y 20 m frente a las desembocaduras actuales ( en el lado peruano se ha encontrado una formación arcillosa lacustre con paleocauces colmatados a 30 m de profundidad con respecto  al nivel actual, debajo de un relleno de limos, arenas y gravas).

Evidentemente, durante los períodos de bajos niveles, el río Desaguadero vertía al lago mismo, al igual que los flujos de todas las napas localizadas aguas arriba de Aguallamaya. Al sur  de esta divisoria, los flujos se dirigían hacia el Desaguadero y los lagos del Sur. La erosión no ha podido rebajar totalmente el fondo del río en el sector de Aguallamaya, a lo cual se debe que este tramo se forme continuamente en el lecho del río una barrera de lodo y arena, justo en el tramo donde se encuentra un cambio de pendiente que coincide aproximadamente con la antigua divisoria (TDPS).

De forma general se puede indicar que durante el Cuaternario, la evolución del altiplano ha estado ligada fundamentalmente a los cambios del clima. La alternancia de períodos húmedos y secos, cálidos y glaciares, ha determinado en la cuenca endorreíca del altiplano el desarrollo de lagos sucesivamente más amplios o más reducidos que los actuales. A estas diferentes situaciones hidrológicas corresponden diferentes depósitos que van desde morrenas glaciares en las cordilleras, a sedimentos fluviáles entre el pie de monte y la planicie, y a formaciones lacustres y evaporíticas en la parte central de la llanura

GEOMORFOLOGÍA

Desde el punto de vista geomofológico, representa una extensa depresión interandina de relleno, controlada tectónicamente  por bloques hundidos y elevados, tanto transversal como longitudinalmente, con una evolución compleja y un fuerte reajuste morfogenético andino (Aranibar, 1984). La región posee una red de drenaje endorreica, con extensos salares como el de Uyuni y Coipasa al sur, y grandes lagos como el Titicaca y Poopó  al norte.

El altiplano constituye un conjunto unitario e interconectado, dentro del cual es posible reconocer cinco cuencas primarias con características geomorfológicas y dinámica fluvial diferentes: del lago Titicaca, del río Desaguadero, del lago Poopo, del salar de Coipasa y del salar de Uyuni.

La región del altiplano ha sufrido una evolución estructural larga e intensa que llega hasta tiempos muy recientes, con fenómenos de levantamientos y vulcanismos aún activos. El altiplano es el resultado del relleno de una fosa tectónica cuyos orígenes se remontan al Cretáciso, la cual ha recibido grandes volúmenes de materiales clásticos, en gran parte continentales y vulcano sedimentarias, dispuestos en gruesos depósitos pocos cimentados. La actividad estructural reciente ha deformado estos depósitos, dando lugar a las serranías que se encuentran al interior del altiplano, conformadas por materiales poco resistentes, y a zonas endorreícas de acumulaciones sujetas a inundaciones.

Este levantamiento reciente y actual ha generado una densa red hidrográfica bien organizada y zonas deprimidas variables en el tiempo y en el espacio, a través de las cuales se realizan tanto los fenómenos de erosión como de deposición.  En estos procesos, los depósitos recientes, poco consolidados, son los que sufren el ataque erosivo más intenso. El clima contrastado, con lluvias breves, intensas y concentradas en unos pocos meses, favorece una fuerte  erosión de las vertientes y lechos y un alto transporte de materiales que genera inundaciones y depósitos en áreas deprimidas. Durante la estación seca y fría, en cambio, el agua tiende a embalsarse en zonas llanas y las heladas favorecen la desgregación de las rocas y el debilitamiento de la cobertura vegetal, dejando el suelo expuesto a los fenómenos erosivos.

Dentro de este marco general, las unidades geomorfológicas se pueden organizar en cinco grandes grupos: llanuras y depresiones actuales y recientes (33.5%), depósitos de vertiente (5.3 %), colinas, mesetas volcánicas (19.5 %), montañas (33.3 %) y superficies de agua (8.4 %) (Plan Director Binacional, 1995).

HIDROGEOLOGÍA

López, 2000, indica que en el altiplano, mas propiamente en la provincia de Pacajes, del departamento de La Paz, colindante con el Perú, se tiene:

Acuíferos libres - Este tipo de acuíferos están localizados en gran parte en los abanicos aluviales, se desconoce el espesor por falta de tecnología mecanizada que permita atravesar cantos rodados y gravas. La recarga se produce durante la época de precipitación.

Acuíferos confinados - Tienen está característica todos los pozos profundos, la capa impermeable se encuentra a una profundidad promedio de 35 m. El espesor del acuífero en el área, es de 12 a 15 m constituido por arena de tamaño de gran medio a fino (0.25 – 0.125 mm), a partir de los 50 m se encuentra otro horizonte  arcilloso de 1 a 2 m, constituyendo una intercalación  de horizontes arcillosos con los de arena.

CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

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Figura 1: Mapa de isopiezas del acuifero cautivo

El mapa de isopiezas del acuífero libre nos muestra diferentes direcciones de flujo, en la zona NW tienen relación con la red de drenaje superficial regulados por los abanicos aluviales que confluyen  en un lineamiento de drenaje de dirección NNW, dando lugar a la formación de zonas pantanosas o vadosas.

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Figura 2: Mapa de isopiezas del acuifero cautivo

El mapa de isopiezas del acuífero cautivo nos muestra que la mayoría de las direcciones del flujo tienden a la zona central de la cuenca en las coordenadas N 8150000, E511500. Lugar donde se observa  una zona de drenaje, caracterizándose por ser una subcuenca endorreica cuya característica es la de no tener circulación  hidráulica para la renovación de oxigeno, consecuentemente condicionan ambientes reductores. El agua de estos pozos tienen un olor a descomposición orgánica por falta de aireación.

En la zona Sud y Sud Oeste se observa otra divisoria de aguas, con tendencias de las direcciones de flujo hacia el río  Jacha Jahuira y al río desaguadero, esto se explica porque la recarga principal del acuífero se encuentra en el lago Titicaca, que ejerce mayor presión hidráulica  que los ríos  antes mencionados, la porosidad de las areniscas en dos muestras determinados por el método de absorción de agua reportó para la muestra Nº1, por ejemplo, una arena de tamaño de grano de medio a grueso con un rango de permeabilidad entre 1.2 * 10 –1 – 9.2 * 10-1 m/día.

De la superposición de los mapas piezométricos se observa que las divisorias de aguas coinciden  en la parte sud de la cuenca, advirtiendo diferencias al centro de la cuenca y el escurrimiento superficial, tiene relación directa con las direcciones de flujo del acuífero libre (pozos Noria), que están regulados por el relieve topográfico. Las zonas vadosas coinciden con los ejes de drenaje (López, 2000).

AGUAS SUBTERRÁNEAS

Los acuíferos más importantes se localizan en las cuencas medias y bajas de los ríos Ramis y Coata, en la cuenca baja del Ilave y en una faja que se extiende, bordeando la Cordillera Oriental, desde el Lago Titicaca hasta Oruro. Acuíferos débiles o con agua salobre se encuentran a la salida del Desaguadero, entre el Puente Internacional y Calacoto, y en las zonas que rodean el Lago Poopó y el Salar de Coipasa  (Plan Director Binacional, 1995).

  Condiciones hidrogeológicas

Los terrenos del Paleozoico y del Mesozoico, e incluso gran parte de los elementos del Terciario, pueden ser considerados como poco o nada permeables, a excepción de zonas muy fracturadas o porosas donde pueden crearse acuíferos confinados a lentes, cuya importancia es normalmente escasa dentro del contexto general de los recursos, a pesar de que puede ser determinante para algunos problemas locales. Los elementos volcánicos, presentes en la parte occidental de la región (Cordillera Occidental), muestran una permeabilidad discontínua por porosidad, con diafragmas impermeables y constituyen acuíferos confinados sobre los niveles menos permeables, además de que representan la única fuente de aprovechamiento con obras de captación cuyos caudales van desde algunos litros hasta varias decenas de litros por segundo.

Los terrenos plio-pleistocénicos y recientes que generalmente rellenan los valles y las planicies aluviales, constituidos por materiales poco o nada consolidados de origen glaciar, fluvial y lacustre y, en la parte sur, por terrenos eólicos, presentan una granulometría muy variable tanto en sentido vertical como horizontal y por tanto su permeabilidad también varía desde muy elevada a muy baja (según dominen las gravas o las arcillas). En consecuencia, los únicos acuíferos importantes se encuentran en los valles y áreas de depósitos cuaternarios cercanos a la red hidrográfica, constituidos por materiales detríticos.

Los espesores del Cuaternario son variables, según el desarrollo de cada cuenca como consecuencia de los procesos de erosión, transporte y sedimentación. Las investigaciones permiten señalar que los depósitos aluviales de interés hidrogeológico no superan los 150 m de profundidad, de los cuales los primeros 60 a 80 presentan las mejores condiciones para el aprovechamiento de los recursos hídricos subterráneos, como lo demuestran algunas perforaciones existentes en algunas regiones altiplánicas del Perú y Bolivia.

Las fuentes de recarga de los acuíferos están casi exclusivamente localizadas en las zonas pedemontanas, donde se encuentran los componentes más gruesos (de origen fluvioglaciar) de los depósitos continentales. Es en estas zonas donde, en función de la intensidad de las lluvias, llega la escorrentía superficial se origina la infiltración, que en el norte de la región puede llegar a ser muy fuerte. En la llanura de la puna la permeabilidad superficial es muy baja y se puede pensar que la posibilidad de recarga esté limitada solamente a las zonas donde no hay manto superficial arcilloso lacustre. En la parte meridional de la región, la recarga es más débil y se concentra en las zonas pedemontanas de la Cordillera Oriental, de particular interés para la región de Oruro. Más al sur y al oeste, zona del Salar de Coipasa, la recarga es muy débil debido al déficit de lluvia, excepto en las zonas altas, donde la precipitación líquida y quizá la nieve son un poco más fuertes que en la llanura.

En la Cordillera Occidental, en áreas volcánicas, hay una infiltración suplementaria en los valles intramontañosos, la cual origina bofedales y/o manantiales cuya agua regresa después a la red hidrográfica superficial.

Proporcionalmente a la intensidad de la lluvia, el agua de infiltración entra en las formaciones porosas de las series continentales cuaternarias y se subdivide en varios acuíferos superpuestos, de los cuales los superiores son freáticos y los inferiores artesianos. Dado que los depósitos cuaternarios, posiblemente acuíferos, se presentan encajonados, como los depósitos fluvioglaciares entre laderas de lomas terciarias y mesopaleozoicas impermeables, las napas fréaticas y artesianas son completamente independientes, siendo el nivel de las napas artesianas siempre más alto que el de las fréaticas.

  Características hidráulicas

La morfología de los acuíferos, establecida a partir de las curvas hidroisohipsas, muestra que los flujos de agua subterránea siguen sentidos impuestos por la configuración de los acuíferos, la localización de las áreas de recarga y sus niveles de base. Así en las cuencas tributarias del Lago Titicaca, las napas escurren hacia el lago con gradientes hidráulicos medios de 0,1 a 1 % Lo mismo sucede a lo largo del Desaguadero. El flujo subterráneo que realmente llega al sistema hídrico superficial es limitado en razón de la baja transmisibilidad y del bajo gradiente. Además, algunos río como el Ramis y el Desaguadero sufren en sus valles bajos una importante disminución de sus caudales de estiaje (y también de crecida en el caso del Desaguadero) por infiltración y posterior evaporación desde los acuíferos aluviales. Los acuíferos artesianos también tienen una dirección de flujo hacia el sistema hídrico superficial.

Las características hidrodinámicas de los acuíferos explorados, determinadas a partir  de las pruebas de bombeo realizadas, muestran que en algunos acuíferos las transmisividades alcanzan valores del orden de 120 a 5.600 m2/día (1,4 x 10^-3 a 6,5 x 19^-2 m2/s) en el norte y en el sur se tiene un rango de 1 a 750 m2/día (10^-5 a 8,7 x 10^-3 m2/s). Los valores de los coeficientes de almacenamiento, establecidos para las cuencas que se encuentran en Bolivia, corresponden a acuíferos confinados a semiconfinados, y también libres con un rango de 10^-2 a 10^-10 .

Los resultados de los ensayos a caudal variable muestran que los rendimientos óptimos de los acuíferos  varían desde 4 a más de 100 l/s, con capacidades específicas de 0.3 a 5 l/s/m; en el norte y en el sur los rendimientos van de 2 a 75 l/s, con capacidades de 0,3 a 4 l/s/m.

Los estados de confinamiento o semiconfinamiento que se presentan en uno o más niveles de profundidad de los acuíferos, propician niveles piezométricos que alcanzan la superficie del suelo o la superan hasta en mas de 2 m de altura, como ocurre en la cuenca del Río Catari.

El agua que circula en los acuíferos y que se mueve hacia la red hidrográfica se pierde en parte por evaporación. El caudal total de agua que desde el subsuelo pasa al sistema hídrico superficial, no supera los 3m³/s.

Los anteriores datos se refieren a los recursos subterráneos renovables. Los recursos fósiles o no renovables, contenidos en las capas arenosas profundas de las formaciones terciarias y cretáceas, no son conocidos aún y su explotación debe darse sólo en función de las necesidades y de acuerdo con criterios mineros (Plan Directorio Binacional, 2000).

  Presiones y conflictos sobre las aguas superficiales

Las principales presiones sobre los recursos hídricos del Sistema TDPS tienen que ver con las necesidades de trasvase hacia los vecinos departamentos de Arequipa y Tacna, en Perú y la demanda de agua para nuevos proyectos de riego.

1. Trasvases de agua

Perú ha planteado la necesidad de trasvasar agua de la cuenca del Titicaca hacia los vecinos departamentos de Arequipa, Moquegua y Tacna, los cuales conforman una de las zonas económicamente más importantes del sur del país, cuyo desarrollo se ha visto frenado por la falta de agua y energía. Esta situación  viene limitando seriamente el impulso de los planes de inversión y  expansión de las zonas francas de Tacna y de la propia zona franca de Bolivia, así como los proyectos de desarrollo agrícola. La insuficiencia de agua hace que, en las épocas secas, sea necesario racionar severamente el agua y la energía en dichas ciudades, a pesar del trasvase de Uchusuma (afluente del sistema Mauri-Desaguadero) y de la zona de bombeo de Ayuro.

Dado que la zona de Arequipa cuenta con un complejo de aprovechamiento del Río Chili (embalses y centrales hidroeléctricas) y la zona de Tacna también dispone de un sistema de  aprovechamiento de los recursos hídrico de las cuencas de los ríos Locumba y Caplina, dentro de la cual la Laguna Aricota desempeña un papel muy importante, aunque su excesivo y obligado uso ha reducido su volumen durante los últimos 25 años de 804 a 45 x 106 m³  se ha propuesto trasvasar agua del Sistema TDPS hacia estas cuencas, mediante la ejecución de los siguientes proyectos:

Proyecto Kovire, destinado a afianzar la Laguna Aricota y las cuencas de los ríos Caplina y Locumba, mediante la derivación de recursos hídricos de algunas cabeceras del Ilave, mediante una serie de obras civiles y electromecánicas, las cuales convergerán en el Túnel Korive (en construcción), de 8,2 km de longitud. Este proyecto pretende desviar 1,9 m³/s de las cabeceras del Río Ramis, y de 3,6 m³/s de las cabeceras del Río Cabanillas (afluente del Río Coata), para un total de 5,4 m³/s.

Proyecto Vilavilani, destinado a afianzar el sistema Caplina Moquegua Aricota, mediante la desviación ulterior de 2,3 m³/s de las cabeceras del Ilave (Río Huenque).

En la cuenca del Río Desaguadero también se ha propuesto la alternativa de desviar hacia la vertiente occidental unos 2,8 m³/s de las cabeceras del Río Mauri. Se esta trasvasando unos 0,80 m³/s de los ríos Catari, Condoriri y Huayna Potosí (SE del Lago Titicaca) hacia el Río Choqueyapu, con el fin de aumentar las disponibilidades de agua para el acueducto de la ciudad de La Paz.

En total, la demanda de agua para trasvase hacia cuencas peruanas es de 18,5 m³/s (15,6 de la cuenca del Titicaca y 2,9 de la cuenca del Desaguadero), mientras que hacia otras cuencas bolivianas es de 0,80 m³/s del Titicaca, para un gran total de 19,3 m³/s.

Cuenca del Lago Titicaca

En el caso de la cuenca del Titicaca, la demanda total se estima en 95,37 m³/s con un consumo neto de 74,41 m³/s. Ahora bien, aunque los aportes al lago por sus afluentes se estiman en 201 m³/s, la realidad es que no es posible utilizar todo este caudal, pues la mayor parte del mismo se consume en el mantenimiento del propio lago. La salida neta por el Desaguadero, que es un indicador del rendimiento total de la cuenca, es apenas de 35 m³/s. Este caudal tampoco puede utilizarse en su totalidad, pues la fluctuación de nivel se acentuaría, dando como resultado niveles mínimos más bajos que los históricos.

En consecuencia, el principal factor limitante de la explotación de los recursos hídricos no será la falta de agua en las cuencas, sino las restricciones impuestas por los niveles del Lago Titicaca y por la propia supervivencia del mismo. Los estudios de simulación efectuados dentro del marco del Plan Director Binacional han demostrado que el caudal potencialmente utilizable en la cuenca del Titicaca podría esta de 20 a 25 m³/s. Se ha definido como nivel mínimo en el Lago Titicaca para la protección de los recursos hidrobiológicos la cota  3.808,25 msnm. Ahora bien, las curvas presentadas indican que los niveles medios se verán poco afectados por las extracciones y que siempre respetarían esta restricción (3.808 msnm con frecuencia de aparición del 98 % para extracción de 25 m³/s). No así los niveles mínimos, los cuales son inferiores a dicho nivel de referencia aun bajo condiciones naturales.

Además, las diferencias entre las distintas alternativas de extracción no son muy grandes (entre 5 y 16 cm para extracciones de 20 y 25 m³/s) por lo cual la decisión entre los posibles niveles de extracción debe considerar otras variable. Por ejemplo la extracción de 20 m³/s (con garantía del 82 %) requeriría la confirmación de que la mayor parte de los aportes del Desaguadero entre Puente Internacional y Calacoto provienen de los tributarios en este sector; la extracción de 25 m³/s (con garantía del 75 %) requerirían además la confirmación de que la precipitación no varía con los niveles, así como el afinamiento del balance hídrico del lago.

Cuenca del Desaguadero

La demanda total en la cuenca del Desaguadero se ha estimado en 29,7 m³/s, con un consumo neto de 22,5 m³/s. Dado que existen en la cuenca, aguas debajo de Aguallamaya, recursos adicionales no regulados significativos (51,9 m³/s en Calacoto, 77,1 m³/s en Ulloma y 89 m³/s en Chuquiña), su variabilidad anual y plurianual que tienen,  impide la satisfacción garantizada de las demandas sin regulación.

Para satisfacer las demandas consideradas en el eje Desaguaderos (incluyendo la preservación de las lagunas Soledad y Uru Uru) con garantías aceptables y utilizando al máximo los recursos no regulables existentes, será necesario contar con un caudal nominal promedio del Lago Titicaca de 9 m³/s (sin Sankata) y de 8 m³/s (Con Sankata).

En la ejecución de los proyecto de riego debe tenerse en cuenta los caudales necesarios para la conservación de los lagos, así  se tiene:

Lago Poopó: Para mantener una explotación sostenible, como la lograda en los años 1987-1991, con niveles entre 3.686 y 3.687 msnm, se requeriría un caudal promedio anual de 68,5 m³/s. El nivel mínimo de supervivencia del lago, en condiciones extremadamente precarias, se hay estimado en 3.684,.5 msnm, para cuyo mantenimiento se requiere un caudal de 38 m³/s.

Lago Uru Uru: El nivel normal de explotación de este lago estaría entre las cotas 3.696,5 y 3.697,0 msnm, a las que correspondería un caudal de 4,4 m³/s, pues el nivel máximo está limitado por la presencia de la laguna de aguas negras de la ciudad de Oruro.

Laguna Soledad: El nivel mínimo de supervivencia (considerando 2 m de profundidad) sería de 3.710,30 msnm, el cual podría ser mantenido con un caudal de 3,65 m³/s. Los niveles de explotación normales estarían entre las cotas 3.710,5 y 3.711,0 msnm, a las que correspodnería un caudal de 4,4 m³/s.

Sin embargo, en los casos de los lagos Uru Uru y Soledad es necesario aportar caudales suplementarios para mantener la calidad del agua; la sola compensación de los caudales de evaporación no garantizada el mantenimiento del grado de salinidad en ellos, pues debido a la alta salinidad del Desaguadero (entre 1 y 2 g/l), la salinidad en los lagos se incrementaría significativamente con el correr de los años. En consecuencia, se considera necesario prever una renovación de las aguas de estos dos cuerpos de agua, para lo cual se requeriría doblar los caudales de mantenimiento. Esto implica aumentar los caudales de aporte a los lagos para evitar que se conviertan en salares.

AGUAS SUBTERRÁNEAS: PRESIONES DE USO Y CONFLICTOS

  Situación actual

Los inventarios que se han realizado hasta el presente han identificado 822 explotaciones de agua subterráneas (fuentes de agua) en todo el altiplano. Las perforaciones o pozos profundos incluyen tanto pozos exploratorios como pozos de producción de agua para distintos fines. Los primeros alcanzan profundidades de hasta 201 m, mientras que los segundos escasamente superan los 110 m, con rendimiento de 3,6 a 100 l/s en el sector peruano y de 2 a 75 l/s en el lado boliviano. Algunos pozos presentan urgencias naturales, son alturas piezométricas mayores de 2,6 m sobre la superficie del suelo, por estar emplazados en acuíferos bajo presión, especialmente en el sector boliviano (Plan Directorio Binacional, 1995).

En la actualidad los mayores volúmenes de explotación de agua subterránea corresponden a los pozos profundos. Del total de pozos profundos inventariados, los que se encuentran funcionando con regímenes de bombeo intensivo son de uso doméstico poblacional  e industrial (abastecimiento de ciudades como el Alto y Oruro). Los pozos someros a tajo abierto, revestido  con anillo de concreto y/o mampostería e piedra, atraviesan los primeros metros de los acuíferos superficiales con profundidades no mayores de 10 m y con diámetros de 1  a 2 m. En su gran mayoría estos pozos se utilizan para consumo doméstico,  comunal o familiar, extrayéndose el agua subterránea manualmente o con bombas manuales (Plan Directorio Binacional, 1995).

La extracción actual de aguas subterráneas se estima en 997 l/s, de los cuales 912 son para consumo doméstico y 85 para riego (Plan Directorio Binacional, 1995).

El Plan Directorio Binacional, 1995, indica que aunque en la actualidad la relación explotación recursos no es crítica en la mayoría de las zonas (salvo quizá en El Alto y Oruro), cuando entren en funcionamiento los pozos inactivos, ubicados en la parte media y baja de las cuenca, dicha relación tenderá a ser crítica si la explotación no se hace con buen criterio, lo que exigirá un control de los acuíferos.

Sin embargo como factor compensatorio de esta relación se podría considerar que el mayor gradiente de escurrimiento inducirá una mayor recarga de los acuíferos ubicados en las partes bajas de las cuencas y además se reducirían las pérdidas por evaporación que ocurren al estar los niveles freáticos muy cerca de la superficie del suelo. En consecuencia, cada proyecto especifico y puntual de explotación de agua subterránea debe ser evaluado tomando como referencia el marco general y evaluando para cada zona los recursos, las utilizaciones en curso y las reales posibilidades de obtener los caudales deseados.

IMPACTO AMBIENTAL DE LA EXPLOTACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

En las zonas altas del altiplano se encuentran numerosas zonas húmedas o depresiones de diversos tamaños, denominados bofedales o humedales de altura y que son áreas de regulación natural de escorrentía,  las cuales son ocupadas frecuentemente por turberas de gran importancia florística, faunística e hidrológica. Desde el punto de vista económico estas zonas húmedas constituyen zonas de pastos muy ricos explotados por el ganado vacuno, ovino y principalmente, camélidos. Una sobreexcitación de las aguas subterráneas en sectores cercanos podría llevar  a  un drenaje incontrolado de los bofedales, con los consiguientes impactos negativos sobre los ecosistemas y la economía local.

Si el agua subterránea se extrae a una velocidad mayor que su velocidad de recarga natural, aumentará la profundidad del nivel freático y el recurso se sobreexplota, indica  Canter, L.W. (1997).

Y Davis, S.N. y Wiest R., (1971) menciona  que todos los suelos, excepto los más permeables, impiden el paso de la recarga cuando el conjunto de la precipitación anual es inferior a 125 mm o incluso a 250 mm. La cifra exacta depende de la permeabilidad del suelo, de su capacidad de retención específica y de la distribución de las lluvias con relación a la temperatura.

Lo que llevaría  a una pérdida del capital natural debido principalmente a procesos de salinización,  inundaciones, sequías, contaminación y otros.

En Bolivia no se tienen leyes que regulen el uso de las aguas subterráneas, se ha hecho el intento con la última propuesta de  Ley de aguas, pero que fue rechazada por la población porque no contempla los derechos consuetudinarios.

VULNERABILIDAD DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN EL ALTIPLANO BOLIVIANO

La vulnerabilidad de las aguas subterráneas y de las superficiales del ecosistema del altiplano esta dado por:

1.Origen antropogénico

Trasvase de las aguas de los cursos de agua superficial y de las aguas subterráneas,  de la cuenca hacia la cuenca del Pacifico, influirá en la cantidad y calidad de las aguas superficiales y subterráneas del ecosistema del altiplano.
Contaminación de deshechos del hombre, por la falta de letrinas o/pozos sépticos en los principales poblados.
Generación de basura doméstica, generalmente contiene metales pesados, debido al empleo de enlatados especialmente de sardina.
Mataderos clandestinos, un porcentaje de la producción de camélidos, vacunos, ovejas se destina a la venta en pie a los comerciantes que asisten a las ferias en los principales pueblos, otro porcentaje se  destina a los “mataderos “, las operaciones de matanza y limpieza de los animales sacrificados produce grandes cantidades de sangre, principalmente.

2. Origen natural

De acuerdo a su historia geológica, el altiplano tiene elementos  químicos en demasía, como el  boro, arsénico,  cadmio y otros de menor importancia debido a que su concentración es mínima.

Ambos contaminantes (natural y de origen antropogénico), alteran la calidad y la cantidad de las aguas superficiales y subterráneas, los sedimentos,  el suelo circundante a los ríos y a los bofedales (humedales de altura); afectando de esta forma  a las personas que habitan en los lugares adyacentes a los cursos de agua, por la siguiente razón: La toxicidad de los contaminantes, especialmente si estos son metales pesados, causa la inactivación de enzimas,  puede alterar la permeabilidad de la membrana celular y así influir en el transporte de sustancias. También pueden alterar los genes y causar cáncer, sustituir al Ca, llegando a deformar y ablandar los huesos; se acumula en el hígado y riñón de los mamíferos y aves.

Por otro lado, las substancias tóxicas influyen en el equilibrio sensible de funciones físicas, químicas y biológicas, sobre los que se basa la fertilidad de los suelos.

Concentraciones altas influye en las plantas, pero que comparadas con el hombre pueden crecer en forma normal. Por ejemplo los metales pesados se acumulan a nivel de las raíces y hojas viejas, bajo ciertas circunstancias puede estar presente en los frutos.

RECOMENDACIONES

Se considera que este documento, basado en estudios teóricos y algunos prácticos,   pueda servir de base para realizar investigaciones en mas detalle, donde se contemple la parte cualitativa y principalmente la parte cuantitativa de los estratos encima de la zona saturada y por debajo de la zona saturada, el tipo y la calidad de recarga que presenta, la clase y la incidencia de los contaminantes, tanto espacialmente como su dinámica en el tiempo. Con estas investigaciones se podrá brindar mayor protección a los acuíferos y en su caso buscar medidas de mitigación.

BIBLIOGRAFÍA

Autoridad del lago Titicaca (1995). Obras de aprovechamiento en el río Mauri.

Aranibar, O.  et.al (1995). Bloque Colchani - Corregidores. Documento inédito de YPFB

Canter, L.W. (1997). Manual de evaluación de impacto ambiental  - Técnicas para la elaboración de los estudios de impacto.  Mc Graw Hill, Madrid, España.

Davis, S.N. y Wiest R. (1971). Hidrogeología. Ed. Ariel. Barcelona, España.

Lopez, P. (2000). Estudio hidrogeológico e hidroquímico de la subcuenca de Jesús de Machaca.  Memorias del congreso geológico boliviano, La Paz, 14-18 de noviembre. (pág. 498 – 505).

Martinez, Cl. y Serrano, G. (1997). Nuevos datos geocronológicos y bioestratigráficos del Macizo antiguo de Arequipa. IX Congreso peruano de Geología. Resúmenes extendidos, Sociedad geológica del Perú, vol. Esp. 1: 365-369.

Martinez, Cl. y Heuschmidt, B. (1994). Evolución tectónica y diferenciación magmática de la caldera de Guacha, sudoeste de Bolivia. 7mo. Congreso Geológico Chileno, I: 112 – 116. Concepción, Chile.

Miranda, G., Chávez, R., Argollo, J. Y Figueroa, F. (2000). Dinámica de las precipitaciones pluviales en el altiplano boliviano. Simposio Cambios Globales, junio 2000.

Plan Director Binacional para el aprovechamiento Integral del Sistema Lago Titicaca – río Desaguadero – Poopó - Salar de Coipasa (1995). Diagnóstico Ambiental del Sistema Titicaca – Desaguadero – Poopo – Salar de Coipasa (Sistema TDPS), Bolivia-Perú. Ed. División de aguas Continentales Programa de las Naciones Unidas para el medio Ambiente.

Roche, M.A. (1993). El Clima de Bolivia. Seminario PHICAB. ORSTOM. La Paz, Septiembre 1993.

Suarez-Soruco, R. (1998). Compendio de Geología de Bolivia. Ed. Servicio Nacional de Geología y minería. Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos, La Paz-Bolivia.

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Ultima actualización: 16 Marzo de 2004.©
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