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Revista de la Asociación Geológica Argentina
Print version ISSN 0004-4822
Rev. Asoc. Geol. Argent. vol.66 no.4 Buenos Aires June 2010
ARTÍCULOS
Influencia de la explotación de aguas subterráneas en un sector del área periurbana de La Plata
Patricia Laurencena1, Marta Deluchi1, Adolfo Rojo1 y Eduardo Kruse2
1 Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Comisión de Investigaciones Científicas
2 Cátedra de Hidrología General, Facultad de Ciencias Naturales y Museo - CONICET
Emails: plauren@fcnym.unlp.edu.ar, mhdeluchi@hotmail.com
RESUMEN
En el sector del área periurbana de La Plata, la explotación de aguas subterráneas da lugar a una competencia de uso del recurso entre consumo humano y riego. El objetivo del trabajo es analizar la influencia generada por el desplazamiento de la batería de pozos de explotación desde el área urbana hacia un sector del área periurbana, donde además se extrae agua subterránea para el desarrollo hortiflorícola. La necesidad de extracción de mayores volúmenes de agua subterránea para proveer de agua potable a La Plata y barrios periféricos ha provocado un cono de depresión de los niveles freáticos y del acuífero Puelche en la zona periurbana. Debido a esto se han producido cambios en la dirección del flujo subterráneo natural en la divisoria norte del arroyo El Pescado, la cual constituía un sector de recarga para la cuenca y actualmente genera aportes hacia la batería de explotación. El conocimiento y seguimiento de las condiciones hidrológicas en el área de competencia de usos, resulta una base indispensable para lograr un ordenamiento territorial que minimice los efectos derivados de la sobreexplotación de aguas subterráneas.
Palabras clave: Sobreexplotación; Agua subterránea; Competencia de usos; La Plata.
ABSTRACT: Influence of groundwater exploitation in a sector of the periurban area of La Plata. In the periurban sector of the city of La Plata both human consumption and irrigation compete for the exploitation of groundwater. In this framework, the work objective is to analyze the impact generated by the displacement of the groundwater exploitation wells from the urban to the periurban area where additionally, local exploitation is conveyed for the horticulture-floriculture development. The need of extracting increasing volumes to supply drinkable water to the City of La Plata and surrounding areas has produced a depression cone affecting both the phreatic and Puelche aquifer that reaches the periurban area. As a consequence, changes in the natural groundwater flow direction have been detected in the northern drainage divide of the Arroyo El Pescado basin. The Northern divide was formerly a recharge area of the basin but presently it drains towards the exploitation zone. The knowledge and close follow up of the hydrological conditions of the area with competing water use is an unavoidable work base to reach a land ordering that minimizes the effect of groundwater overexploitation.
Keywords: Groundwater exploitation; Conflicting water use; La Plata.
INTRODUCCIÓN
En el sector periurbano de La Plata (provincia
de Buenos Aires) la expansión de
la urbanización y del desarrollo agrícola
dan lugar a una competencia por el uso de la tierra y consecuentemente por el
uso del agua. Los conflictos entre la utilización
de agua subterránea para consumo
humano e irrigación es citada en diversos
trabajos, tanto en regiones áridas y
semiáridas (Llamas y Martínez Santos
2005), como en regiones húmedas
(González et al. 2008).
Estudios previos realizados en La Plata
han reconocido fenómenos de sobreexplotación
(Auge 1995) y modificaciones
del ciclo hidrológico natural debido a la
acción antrópica (Kruse et al. 2004). En
un trabajo reciente se evalúan las evidencias
que indican cómo el aumento en la
explotación del agua subterránea para
consumo humano comienza a afectar elárea periurbana (Rojo et al. 2008).
El objetivo del trabajo es analizar la influencia
generada por el desplazamiento
de la batería de pozos de explotación desde
el área urbana hacia un sector del área
periurbana, donde además se extrae agua
subterránea para el desarrollo hortiflorícola.
En este sector con crecimiento poblacional
y productivo, el agua constituye uno
de los componentes a considerar al momento
de definir una estrategia con respecto
al uso y ocupación del territorio para lograr
el desarrollo sostenible de la región.
CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA
El área de estudio comprende un sector periurbano de La Plata, situado en las divisorias de agua común entre los arroyos del Gato y El Pescado (Figs. 1 y 2).
Figura 1: Unidades
morfológicas del área
de estudio.
Figura 2: Usos del
suelo.
El sector periurbano posee 25.000 habitantes,
ocupando un 39% de la superficie
total (942 km2) del partido de La Plata. Se
caracteriza por una explotación fruti-hortícola
intensiva. Dentro de esta área también
existen 910 industrias (Censo 1999),
siendo los rubros más destacados el alimenticio,
metálica básica, maquinarias y
vehículos automotores. Los cambios tecnológicos
asociados con este desarrollo
han originado un aumento en el volumen
de agua utilizada, que se extrae exclusivamente
del medio subterráneo.
Relacionado con el sector periurbano, se
encuentran las zonas urbana y la rural
(Fig. 2). El área urbana, registra una población
de más de 600.000 habitantes.
Los datos del último censo de población
(2001) indican que el crecimiento se produjo
en las áreas periféricas, mientras que
el ejido urbano marcó una reducción de
12,9 % (Fuente: INDEC). En esta zona
se encontraban originalmente la mayoría
de las perforaciones de la red de abastecimiento
de agua potable, parte de estos
pozos se han abandonado debido a problemas
de contaminación, lo cual obligó a construir nuevos pozos de explotación
hacia el sector periurbano.
El área rural presenta un desarrollo agrícola- ganadero extensivo con baja densidad
poblacional y escasa actividad antrópica.
En esta zona la extracción de agua subterránea
está vinculada con el abastecimiento
a pobladores locales, ganado y sistemas aislados
de riego para cultivos extensivos.
El sector periurbano se desarrolla dentro
de la zona interior (Fig. 1), siguiendo la
clasificación morfológica de Fidalgo y
Martinez (1983). Se trata de una llanura
con una suave pendiente regional hacia el
NE del orden de 0,1%, con cotas que varían
entre los 15 y los 25 m s.n.m. Los
suelos son de buena calidad y bien drenados
(Giménez et al. 1992), predominando
los procesos de infiltración.
Esta región posee un clima húmedo, subhúmedo,
con precipitaciones media anual
de 1060 mm/año (1901-2006) y una evapotranspiración
real media de 783
mm/año. La precipitación constituye el
principal ingreso de agua a considerar en
el balance hidrológico de esta zona.
MATERIALES Y MÉTODOS
Los relevamientos de campo, que abarcan
aspectos hidrológicos, hidrogeológicos,
geomorfológicos y de uso de la tierra han
sido la base metodológica de sustentación
para este trabajo. Se utilizaron los datos
básicos, correspondientes al área de estudio,
derivados de la operación de redes de
monitoreo regional que incluyen a las
cuencas de los arroyos El Pescado (35
puntos de medición y muestreo periódicos)
y Del Gato (37 puntos de medición y
muestreo de agua subterránea y 16 de
agua superficial). Además para lograr una
densidad acorde con la finalidad perseguida
se efectuaron mediciones adicionales
en pozos del servicio de agua potable, de
riego y domiciliarios. En la red de explotación
de agua subterránea que posee ABSA
en La Plata y alrededores, se seleccionaron
20 pozos para efectuar el monitoreo.
Se realizaron mediciones simultáneas y
ensayos de la capa freática y acuífero
Puelches. Los datos que se analizan son
los obtenidos en el relevamiento de abril
de 2008. Para la elaboración e interpretación
de los resultados se utilizó material
cartográfico, fotografías aéreas (1: 50.000
y 1: 20.000) e imágenes satelitales.
CONDICIONES HIDROGEOLÓGICAS
La perforación efectuada por la Dirección Provincial de Hidráulica en la Plaza de Armas de La Plata, cuya profundidad alcanzó el basamento a 497 m. (Artaza 1943) ha sido utilizada como base para la descripción de la estratigrafía del subsuelo en numerosos estudios de la región. En forma resumida se debe indicar que de base a techo se identificaron las siguientes unidades (Cuadro 1).
Basamento (Precámbrico): integrado por
rocas metamóficas y plutónicas, se ubican
a 486 m de profundidad.
Formación Olivos o "El Rojo" (Mioceno
Inferior), (Groeber 1945): se apoya sobre
el basamento cristalino, en la base de esta
unidad hay conglomerados de rodados
silíceos del material subyacente. Hacia
arriba continúan arcillas limosas pardorojizas,
que alternan con niveles de arena gruesa. El ambiente deposicional de esta
formación es continental, en gran parte
lacustre. Se ubica entre los 271 y 486 m
de profundidad.
Formación Paraná o "El Verde" (Mioceno
Superior), (Groeber 1945): Se dispone en
discordancia sobre la Formación Olivos,
reconociéndose dos secciones. Una inferior,
con clastos de granulometría arenosa
a conglomerádica, emplazados entre 154 y
271 mbbp. La sección superior, caracterizada
por la presencia de arcillas plásticas,
de tonos verdosos que se disponen entre
63 y 154 m b.b.p., las cuales son cubiertas
en discordancia por la Formación
Puelches. Conforman una secuencia de
origen marino.
Formación Puelches (Plio-Pleistoceno)
(Santa Cruz 1972): secuencia de arenas
cuarzosas, sueltas, finas a medianas, de
coloración pardo-amarilllenta. Presenta
generalmente estratificación gradada y se
tornan más limosas hacia su parte superior.
El contacto con la unidad subyacente
es por discordancia erosiva. Su origen
es fluvial. En la perforación descripta, se
ubica entre 44 y 63 m b.b.p.
Sedimentos Pampeanos (Fidalgo et al.
1975) (Pleistoceno medio - superior):
Constituidos por los miembros inferior y
superior. El miembro inferior, está integrado
esencialmente por un limo arcilloso.
El superior, está formado por un limo
pardo rojizo, siendo abundantes las intercalaciones
calcáreas de nódulos o estratiformes
(tosca).
Los sedimentos pampeanos pueden estar
cubiertos por horizontes edáficos o los
sedimentos postpampeanos dependiendo
de la geomorfología del lugar (zona interior
o planicie costera). El espesor de los
sedimentos pampeanos en esta perforación
alcanza 44 m de potencia.
Sedimentos postpampeanos (Pleistoceno
superior - Holoceno): esta unidad está compuesta por sedimentos limo-arcillosos
y arenosos de variado origen (fluvial, lacustre,
eólico y marino). Sus afloramientos
tienen mayor desarrollo en el ámbito de la
planicie costera y en la zona interior quedan
restringidos a los valles de los arroyos.
Desde un punto de vista práctico, las secciones
del subsuelo menos profundo:
pampeano - pospampeano, incluida la
capa freática, y Formación Puelches resultan
las más conocidas ya que constituyen
las unidades acuíferas actualmente en explotación.
Además son las que presentan
una mayor relación con los aspectos ambientales
y el ciclo hidrológico actual.
Estas unidades presentan una alternancia
de secciones productivas separadas por
sedimentos de menor permeabilidad que
conforman un acuífero multiunitario. El
Pampeano presenta un espesor del orden
de 50 m y la transmisividad es de alrededor
de 200 m2/día. Este nivel incluye a la
capa freática, cuya profundidad, en condiciones
naturales, varía entre 5 y 10 metros.
Por debajo del Pampeano se sitúa la
Formación Puelches que representan al
acuífero más importante del noreste de la
provincia de Buenos Aires. Se trata de una
secuencia de arenas cuarzosas cuya transmisividad
media es de 500 m2/día.
RESULTADOS
Se analizan las variaciones de los niveles freáticos y piezométricos del acuífero Puelches obtenidos en abril de 2008.
Niveles freáticos
En la zona del sector periurbano que incluye a la divisoria común entre los arroyos del Gato y El Pescado, el mapa freatimétrico (Fig. 3) indica cotas de nivel freático que varían entre 5 y 10 m s.n.m. El sentido de flujo es hacia el norte, con un gradiente variable entre 0,6 m/km y 1,8 m/km modificando la coincidencia natural de la divisoria de aguas superficial y subterránea.
Figura 3: Mapa isofreático.
Abril 2008.
El control periódico de los niveles freáticos
ha permitido reconocer la influencia
de la explotación a través del descenso
de los niveles que oscila entre 5 y 8 m en
el período 2000 a 2008. Existe una profundización
significativa, con sólo variaciones
estacionales que no modifican la
tendencia general. En la figura 4 se han
representado las variaciones registradas
en dos pozos de monitoreo representativos
de esta situación.
El sector analizado se enmarca en el
comportamiento regional del acuífero
freático (Fig. 3), mostrando que las mayores
alturas freáticas están dadas por la
curva de 15 msnm, con un desarrollo paralelo
a la divisoria sur de la cuenca del
arroyo El Pescado. Se registran las cotas
menores (-5 y -10 m s.n.m.) sobre la margen
derecha del arroyo del Gato, en elárea adyacente al casco urbano. Las curvas
isofreáticas acompañan el desarrollo
del cono de depresión producido por la
explotación del acuífero Puelches.
Figura 4: Niveles
freáticos, período
1987 - 2008.
Se pone de manifiesto en el registro de abril de 2008, el carácter influente del arroyo del Gato respecto de la capa freática, en los sectores superior y medio, confirmando la situación observada en estudios anteriores (Varela et al. 2002, Deluchi et al. 2005). En la cuenca del arroyo El Pescado la relación agua superficial- agua subterránea permanece efluente, excepto en el sector periurbano donde comienzan a reconocerse los efectos de la intensificación de la explotación del agua subterránea, adquiriendo un carácter indiferente.
Niveles piezométricos
El acuífero Puelches, en la zona de competencia
entre usos para agua potable y riego,
dentro del sector periurbano estudiado,
presenta diferencias de carga hidráulica entre
freática y Puelches, variables entre 2 y 5
metros, a diferencia de estudios anteriores
en los que se midieron diferencias de 1 metro
y menores (Auge 1997). Las profundidades
de los niveles freáticos oscilan entre
los 15 y 23 m, mientras que los niveles piezométricos
varían entre18 y 28 metros.
En el mapa piezométrico regional se puede
observar (Fig. 5), que el ápice del cono
de depresión generado por la explotación
actual, está ubicado fuera del ejido urbano
con cota de -16 m s.n.m. Los gradientes
hídricos varían entre 1,4 m/km hacia el
este y 5 m/km hacia el oeste. Con respecto
a registros previos (Auge 1995, 2005) se
evidencia un desplazamiento del ápice del
cono de 2,5 km, hacia el SO de la ciudad
de La Plata y una mayor superficie, que actualmente
supera los 85 km2.
Figura 5: Mapa equipotencial
acuífero Puelche,
Abril 2008.
Particularidades del balance hidrológico
Los relevamientos de campo y el análisis
de fotografías aéreas e imágenes satelitales
actuales comparadas con fechas anteriores,
(1984, 1996, 2001) ponen en evidencia el
crecimiento urbano y el aumento de lasáreas destinadas a cultivos. Una particularidad
que caracteriza a estas últimas dentro
del sector periurbano son los cultivos hortiflorícolas
en invernáculos, práctica restringida
años atrás a la actividad florícola.
Según el censo hortiflorícola de la provincia
de Buenos Aires de 2005 (CHFBA
2005), en el área de estudio, el total de explotaciones
es de 1.047, ocupando un área
de 2.879 hectáreas, de éste total 992 son
cultivos bajo cubierta. En términos de cantidad
de módulos de superficie cubierta de
acuerdo al año de construcción se registra
para 1995, 3800 módulos y para el período
2000-2004, 7700 módulos, indicando
que se duplican con respecto a 1995.
Se estimó el escurrimiento superficial delárea periurbana, según la metodología de Soil Conservation Service (1975). Para ello
se consideraron eventos de tormentas
con registros diarios obtenidos en la estación
Observatorio de La Plata para el
período 2000-2004. Se analizaron precipitaciones
mayores a 120 mm con una
duración de 5 días.
Se diferenció el escurrimiento superficial
para áreas urbanizadas y para áreas rurales.
Las áreas cultivadas a intemperie
(aproximadamente 2000 ha) se asimilaron
a estas últimas, mientras que las cultivadas
bajo cubierta (aproximadamente
1000 ha) a las primeras.
De esta forma se estimaron para el área de
cultivos a intemperie valores que varían entre
1% y 60% de la precipitación en condiciones
antecedentes del suelo muy seco y
muy húmedo respectivamente. En cambio
para el área bajo cubierta, los valores van
de 23% (suelo muy seco) a 90% (suelo
muy húmedo). La ponderación de estos
valores determinó que el escurrimiento superficial
representa un 14% de la precipitación
en situaciones de suelo muy seco y un
70% de la precipitación en condiciones
muy húmedas.
El incremento del escurrimiento superficial
está asociado a una disminución en la
infiltración y consecuentemente en la recarga
del acuífero freático e indirectamente
al Puelches. Laurencena et al. (2002) consideran
las variaciones freáticas en un período
en condiciones antecedentes de suelo
húmedo en un medio con escasa modificación
antrópica en el arroyo El Pescado, determinando
una infiltración del orden del
65% de la precipitación para eventos de
120 mm con una duración de 5 días. Se deduce
que prácticamente el mismo volumen
de agua que se infiltra en el área rural, en el
sector de competencia de usos escurre superficialmente.
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
El desarrollo urbano, la mayor demanda
de agua y la inhabilitación de algunos pozos por problemas de contaminación han
dado lugar a la expansión del área de explotación
para abastecimiento de agua
potable. A partir de fines de la década del
90 la explotación se extiende hacia el sector
periurbano, al sudeste de La Plata.
Estos sectores tradicionalmente dedicados
a la agricultura cubren sus necesidades
de agua para riego mediante la extracción
de aguas subterráneas.
Distintas particularidades hidrológicas
caracterizan a este sector, donde existe
explotación de aguas subterráneas para
consumo humano y para riego.
A partir del 2000 se observa una tendencia
a la profundización los niveles freáticos
(entre 5 y 8 m) generando la necesidad
por parte de los productores locales
de realizar nuevas perforaciones, reemplazando
el uso del acuífero pampeano
por el del Puelches.
Se registró un aumento en la diferencia
entre la carga hidráulica de la capa freática
y el acuífero Puelches, con valores que
alcanzan 5 m, cuando en condiciones naturales
eran de 1 m o menores.
Se reconoce la modificación de la relación
agua superficial - agua subterránea
natural, ya que los cursos naturalmente
efluentes se transforman en influentes en
la cuenca del arroyo del Gato e indiferentes
en el sector de cabeceras de la cuenca
del arroyo El Pescado.
Se observa un cambio en la dirección de
flujo subterráneo en la divisoria norte de la
cuenca del arroyo El Pescado, que constituía
un sector de recarga para la cuenca y
actualmente genera aportes al cono de explotación
del servicio público de La Plata.
El acuífero Puelches como consecuencia de
su explotación muestra un cono de depresión
que aumentó su superficie y además suápice (-16 m s.n.m.) se trasladó hacia el SO
de La Plata, fuera del ejido urbano.
Debido al crecimiento de los cultivos
bajo cubierta, se registra una disminución
de la recarga de las aguas subterráneas.
Ello es consecuencia del incremento y
aceleración en la respuesta del escurrimiento
superficial en eventos de tormentas
importantes. Se estima en un 14 % de
la precipitación en condiciones antecedentes
del suelo muy seco y en un 70 %
para las muy húmedas.
Todas estas evidencias asociadas a los
cambios que generan las actividades antrópicas
producen en el balance hidrológico
una disminución en las reservas del
recurso subterráneo y consecuentemente
una competencia por el uso del agua.
Tanto el ordenamiento territorial actual
como cualquier planificación en la modificación
del uso de la tierra exigirán un
manejo sustentable del agua subterránea.
Ello implicará la necesaria convivencia
entre las condiciones naturales, las reservas
de agua y las posibilidades de desarrollo
para evitar las situaciones conflictivas
entre los distintos usos.
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Recibido: 11 de Diciembre, 2009
Aceptado: 25 de Marzo, 2010