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Boletín de la Sociedad Chilena de Química

Print version ISSN 0366-1644

Bol. Soc. Chil. Quím. vol.47 no.4 Concepción Dec. 2002

http://dx.doi.org/10.4067/S0366-16442002000400017 

"DETERMINACIÓN DE LOS NIVELES BASALES DE METALES
TRAZA EN SEDIMENTOS DE TRES LAGOS ANDINOS DE CHILE:
LAGOS CHUNGARÁ, LAJA Y CASTOR"

ROBERTO URRUTIA1* , MARIELA YEVENES1 Y RICARDO BARRA1

1 Unidad de Sistemas Acuáticos, Centro de Ciencias Ambientales EULA-CHILE
Universidad de Concepción. Casilla 160-C, Concepción, Chile

(Recibido: Enero 3, 2002 - Aceptado: Julio 31, 2002)

RESUMEN

Se determinó el incremento de los metales mercurio, plomo, cadmio, cobre, cromo y zinc en la columna de sedimento de tres lagos andinos (Lagos Chungará, Laja y Castor). Las muestras de sedimento fueron obtenidas con un muestreador de gravedad modelo Kayak y seccionadas a intervalos de 1 cm. El análisis fue realizado por Espectrofotometría de Absorción Atómica (EAA), con técnicas de generación de hidruros para mercurio, llama (EAA-Llama) para cobre, cromo y zinc y horno de gráfito (EAA-HG) para plomo y cadmio.

En el lago Chungará, el Hg y Cd presentaron las mayores concentraciones, variando entre 0.038 - 0.12 m g/g y 0.048 ¾ 0.210 m g/g, respectivamente. En el lago Laja las mayores concentraciones correspondieron a Pb y Cu, fluctuando entre 6.7 ¾ 14 m g/g y 30 ¾ 55 m g/g, respectivamente. En el lago Castor, solamente el Zn mostró altas concentraciones, alcanzando valores de 700 m g/g.

Los resultados muestran que sólo el lago Chungará presentó un enriquecimiento superficial de Hg, Pb y Cd, con concentraciones dos veces más altas que los estratos profundos. En el lago Laja se observó una tendencia a la disminución de la concentración de los metales analizados, exceptuando el Zn que registró un aumento en los centímetros superficiales. El lago Castor, presentó un aumento en la concentración de Pb y Cd hacia la superficie, el resto de los metales no mostró una tendencia clara.

El aumento de metales pesados detectados en los niveles superficiales de los sedimentos del lago Chungará, es atribuido tanto a contaminación local como regional, siendo similares a enriquecimientos registrados en lagos de altura del hemisferio norte.

PALABRAS CLAVES: Lagos andinos, sedimentos, metales traza, concentración basal.

ABSTRACT

The increase in trace metals concentrations (mercury, lead, cadmium, copper, chromium and zinc) in sediment cores from three Andean lakes, located along a latitudinal gradient were determined (Chungará, Laja and Castor lakes). Samples were obtained in the deepest part of each lake, using a gravity corer model Kayac. The sediment cores were vertically extruded at 1 cm intervals. Trace metals analysis were performed through Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) with hydride generation technique for mercury Flame Atomic Absorption (FAA) for Copper, Chromium and Zinc and graphite furnace for lead and cadmium. At the Chungará lake the highest concentrations corresponding to Hg and Cd ranged from 0.038 ¾ 0.12 µg/g and 0.048 - 0.210 µg/g, respectively. The highest concentrations at the Laja lake corresponding to Pb and Cu, ranging from 6.7 - 14µg/g and 30 - 55 µg/g, respectively. At the Castor Lake only high concentrations of Zn were detected reaching values of about 700 µg/g. Results shown that only the Chungará lake register an increase Hg, Pb and Cd levels in the uppermost sections, showing enrichments factors about two times higher than the deepest sections. The Laja lake shown a general trend of lower levels of most trace elements analyzed with the exception of Zn showing higher levels in the uppermost section of the core. Finally, the Castor lake showed a increase of Pb and Cd levels upward the core, but the other metals didn’t show a clear trend. The increase in trace elements content of the Chungará lake sediments is attributed to both local and regional pollution factors and are very similar to enrichments found in highland lakes in the Northern Hemisphere

KEYWORDS: Andean lakes, sediments, trace metals, background concentration.

INTRODUCCION

A nivel mundial, una de las actuales preocupaciones es la relacionada con la contaminación por transporte atmosférico de metales pesados a gran escala 1). La presencia de algunos metales en zonas remotas ha despertado interés por estudiar los flujos de estos elementos en lagos prístinos de altura 2). Altas concentraciones de metales pesados han sido registradas en suelo, agua, biota y sedimentos de lagos ubicados en áreas remotas 3, 4). En estas áreas la principal vía de ingreso de metales ha sido la atmósfera 5). Esto se debe a que algunos metales tienen una alta volatilidad, como el caso de Hg y Pb, lo que facilita su transporte atmosférico y su deposición en zonas de bajas temperaturas, comportándose de manera similar a otros contaminantes volátiles 6).

En el Hemisferio Norte existe una gran cantidad de estudios que demuestran que el Hg y Pb son transportados grandes distancias por las masas de aire, depositándose en zonas de altura, mediante el proceso de condensación fría. No obstante, otros metales, que no son volátiles, como el Cu, Cr y Zn se encuentran asociados a partículas finas en las masas de aire y por lo tanto, sujetos también al transporte atmosférico.

Para estudiar el incremento de metales traza y otros contaminantes producto del transporte atmosférico a gran escala, generalmente, se utilizan los sedimentos lacustres 7). Estos son excelentes integradores de los eventos de contaminación porque almacenan entre los estratos sedimentarios los metales provenientes tanto de su cuenca de drenaje como de la atmósfera 8). Además permiten determinar, mediante el establecimiento de una detallada cronología (datación) de la columna de sedimento, los niveles naturales previos al inicio de los aportes antropogénicos.

En la actualidad, existe amplia evidencia de que el contenido de metales en áreas remotas del Hemisferio Norte (i.e. Hg y Pb), es el resultado del transporte atmosférico de gran escala de contaminantes 9). Sin embargo, para el Hemisferio Sur es escasa la información sobre esta temática. Estudios realizados en lagos costeros y andinos de Chile Central, muestran que la presencia y concentración de contaminantes orgánicos volátiles son mayores en los sedimentos de lagos andinos 10).

De acuerdo a lo planteado anteriormente, el objetivo de la presente investigación fue determinar el incremento, a través del tiempo, de las concentraciones de metales pesados (Hg, Pb, Cd, Cr, Cu y Zn), en sedimentos de tres lagos andinos, ubicados en áreas remotas a lo largo de Chile (lagos Chungará, Laja y Castor).

PARTE EXPERIMENTAL

Áreas de estudio (Figura 1)


Lago Castor:
Fig. 1.
Ubicación geográfica del área de estudio; Lagos Chungará, Laja y Castor.

Lago Chungará

Este lago se encuentra ubicado en el Altiplano andino de la I región de Chile, en el Parque Nacional del Lauca (18° 13' S; 69° 10' O). Es uno de los lagos más altos del Altiplano, localizado a 4520 m.s.n.m, y el segundo en extensión y profundidad después del Lago Titicaca. El área de la cuenca se extiende por c.a., 260 km2, la superficie del lago ha sido estimada en 13.3 km2 y la profundidad máxima es de 34 m. El origen de este lago es volcánico y se ha establecido que tiene una antigüedad de ca.,15.000 años 11, 12).

Lago Laja

El lago se localiza en la cordillera andina de la VIII región de Chile (37º 17´S; 71º 19´O), a una altitud de 1362 m.s.n.m. El área de la cuenca se extiende por 975 km2 y la superficie del lago es de 100 km2 13). Tiene una profundidad máxima superior a los 100 m, con grandes fluctuaciones del nivel del lago entre invierno y verano. La edad estimada del lago es de ca. 130.000 años y su origen esta asociado la acción del volcán Antuco.

Lago Castor

Este lago esta ubicado en la XI región de Chile (45º 26’ S; 71º 47´O), al Este de la ciudad de Coyhaique a una altitud de 725 m.s.n.m. Se caracteriza por presentar una serie de islotes y rocas emergidas en varios sectores 14). El lago tiene una profundidad máxima 52 m, el área de la cuenca alcanza los 21.8 km2 y la superficie del lago es de 4.3 km2.

Obtención de las Muestras

Columnas de sedimento fueron obtenidas mediante la utilización de un muestreador de gravedad, modelo Kayak, a la máxima profundidad de cada lago. Los núcleos de sedimento fueron extraídos verticalmente y seccionados a intervalos de 1 cm. Las muestras fueron congeladas a 0° C para su posterior análisis en laboratorio.

Análisis de los metales

Las muestras de sedimento fueron atacadas por medio del método de Digestión Húmeda en HNO3 concentrado (Suprapur), el cual se llevó a cabo en un sistema de ataque con Bomba Par. Como material de referencia se utilizó el estándar certificado PACS-1 (National Reseach Council Canada), para comprobar la eficiencia del análisis.

El análisis de metales pesados fue realizado en el Laboratorio de Química Ambiental del Centro EULA-Chile, de la Universidad de Concepción. Para la determinación de Hg, se utilizó el método de Espectrofotometría de Absorción Atómica, con técnica de generación de hidruros, mediante un Equipo Perkin Elmer 3110 con sistema FIAS-400 con sistema de amalgama MHS-20 con celda de cuarzo. El Pb y Cd fueron analizados mediante Espectrofotometría de Absorción Atómica, con Horno de gráfito en un equipo Perkin Elmer modelo 1100B, con autosampler AS-90.

Las concentraciones de metales fueron expresadas en µg g-1 de sedimento. Las concentraciones basales de los diferentes metales fueron estimadas a partir de los valores registrados en los estratos más profundos, donde no se encontraron diferencias significativas entre las concentraciones de metales.

Determinación de carbón orgánico

Este análisis esta basado en la oxidación de la materia organica, para lo cual 0.5 g de sedimento seco se trataron con dicromato de potasio15).

Determinación de granulometría

El análisis granulométrico sólo consideró la caracterización de la fracción más fina de sedimento, debido a que es ésta a la que se asocian los metales traza. Para este análisis se tomó una submuestras de sedimento y se sometió a ultrasonido por 5 minutos. Posteriormente, las submuetras se analizaron en un contador de micropartículas ELZONE® 282 PC. El tamaño de las partículas se clasificó según la escala de tamaños de Wenwort.

Factor de enriquecimiento

El Factor de Enriquecimiento (FE), fue determinado mediante la utilización de la siguiente fórmula 16):

FE = CM/CB
Donde:
CM: Concentración del metal
C B: Concentración basal o natural

Análisis estadístico

Se utilizó el Análisis de Correlación de Pearson para establecer las asociaciones entre los diferentes metales estudiados. Se realizó análisis estadísticos exploratorios para establecer las concentraciones basales de cada uno de ellos. El programa estadístico utilizado fue Statistica versión 6.0.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El contenido de metales pesados en sedimentos lacustres depende principalmente de las características geológicas de la cuenca. Sin embargo, existen otros procesos como el transporte atmosférico y las actividades antrópicas, que van modificando en el tiempo la concentración de los metales en los sedimentos. Normalmente, los valores naturales o basales de metales reflejan los niveles previos a los aportes de origen antrópico, y corresponden a los estratos más antiguos (más profundos), de la columna de sedimento.

Los límites de detección para las técnicas utilizadas (Hidruro) FIAS y Grafito, precisión y exactitud, son indicados en la Tabla 1. Es importante destacar, que la mayoría de los metales analizados en los sedimentos se presentaron en bajas concentraciones (Tabla 2). El lago Chungará registró las mayores concentraciones de Hg y Cd, con un rango que fluctuó entre los 0.038- 0.12 µg/g y 0.048 ¾ 0.210 µg/g, respectivamente. Un ordenamiento decreciente del contenido de metales traza en la columna de sedimento, fue: Cr > Zn > Cu > Pb > Cd > Hg.

TABLA 1: Parámetros analíticos y técnicas empleadas en la determinación de metales en sedimentos.


Elemento

Media

D.S.

Estándar

D.S.

Precisión

Límite detección

Técnica


Hg (ug/L)

4,05

1,60

4,57

0,16

5,01

0,1

Hidruros

Pb (ug/L)

388,0

2,84

404,0

20,0

0,09

1,0

H. Gráfito

Cd (ug/L)

2,29

0,53

2,38

0,20

6,09

0,02

H. Gráfito

Zn (mg/L)

807,0

19,4

824,0

22,0

4,05

0,02

Llama

Cu (mg/L)

456,4

12,7

452,0

16,0

6,15

0,04

Llama

Cr (mg/L)

129,8

10,0

113,0

8,0

5,21

0,03

Llama



TABLA 2: Concentraciones superficiales y basales de metales traza en los sedimentos de los lagos estudiados.


   

Metales (µg/g)

Lagos

Estrato

Hg

Pb

Cd

Cu

Cr

Zn


Chungará

Superficial

0,080± 0,01

4,10± 0,53

0,13± 2,09

21,51± 2,19

44,19± 4,57

40,61± 2,39

 

Basal

0,058 ± 0,01

2,95 ± 0,53

43,27 ± 2,09

16,3 ± 2,19

33,1 ± 4,57

25,6 ± 2,39

Laja

Superficial

0,049± 0,01

11,1± 0,83

0,12± 7,36

46,0± 3,19

43,0± 3,64

36,3± 1,06

Basal

0,030 ± 0,01

6,65 ± 0,83

0,12 ± 7,36

50,3 ± 3,19

43,2 ± 3,64

46,9 ± 1,06

Castor

Superficial

0,036± 5,51

3,7± 1,19

0,13± 11,03

19,4± 3,13

50,2± 3,45

365,0± 24,11

Basal

0,029 ± 5,51

5,4 ± 1,19

0,06 ± 11,03

25,7 ± 3,13

38,7 ± 3,45

263,1 ± 24,11


Por su parte, el lago Laja presentó las mayores concentraciones de Pb y Cu, fluctuando entre 6.7-14 µg/g y 30¾ 55 m g/g, respectivamente. Los niveles de Pb, son atribuidos, principalmente a la composición mineralógica del lugar, debido, a que se han registrado concentraciones de 11 m g/g en rocas volcánicas presentes en la cuenca. Su composición litogénica es principalmente de minerales basálticos, andesitas, piroxenos y olivino, con altos contenidos de Pb (comunicación personal, Leopoldo Lopez-Escobar).

En el lago Castor, solamente Zn mostró altas concentraciones, alcanzando valores de 700 m g/g. Estudios recientes han reportado altas concentraciones de Zn en otros puntos de la región, indicando que se debe a que la zona en la cual se localiza este lago se caracteriza por la presencia natural de altos contenidos de este metal 17).

En las Figuras 2 - 4 se muestra la distribución vertical de los metales Hg, Pb, Cd, Zn, Cr y Cu en los sedimentos lacustres, las cuales indican diferencias importantes en la concentración de metales de los tres lagos andinos i.e Chungará, Laja y Castor.


Fig. 2. Distribución vertical (cm) de la concentración de metales traza en la columna de sedimentos del lago Chungará.


Fig. 3. Distribución vertical (cm) de la concentración de metales traza en la columna de sedimentos del lago Laja.


Fig. 4. Distribución vertical (cm) de la concentración de metales traza en la columna de sedimentos del lago Castor.

Los niveles de metales encontrados en esta investigación son similares con los reportados en estudios realizados en lagos remotos y de altura en el Hemisferio Norte. Por ejemplo, en el lago Imitavik de Canadá, el Hg presenta concentraciones que fluctúan entre los 0.029 µg/g y 0.12 µg/g. En el caso de lagos alpinos de Suecia, el Pb ha registrado concentraciones que van desde 1.2 µg/ g hasta 2.14 µg/g, el Cd ha registrado concentraciones de 0.1-6 µg/g, y Zn ha mostrado concentraciones que varían entre 150 - 450 µg/g 18).

La determinación de la concentración de metales a lo largo de la columna de sedimento de cada lago, permitió establecer las concentraciones basales, que reflejan los niveles naturales de cada sistema, las cuales variaron de un lago a otro. En este sentido, sólo en el lago Chungará fue posible observar un incremento en la concentración de metales hacia los niveles superficiales (i.e. Hg, Pb y Cd). En cambio el Cu, Cr y Zn, no presentaron el mismo comportamiento, observándose fluctuaciones a lo largo de la columna de sedimento, con un leve incremento de estos elementos en los niveles superficiales (Figura 2).

En el caso de los lagos Laja y Castor, los perfiles de metales no mostraron una tendencia definida. En el lago Laja, sólo el Zn, Cr y Cu registraron una leve tendencia al aumento de la concentración en los estratos superficiales, mientras que el Hg, Pb y Cd, mostraron una disminución del contenido hacia los niveles superficiales (Figura 3). En tanto, el lago Castor, registró una disminución de Cu hacia los niveles superficiales y el Pb presentó mayores concentraciones en los niveles basales de la columna de sedimento. Por su parte, Cr y Zn mostraron un comportamiento similar con mayor acumulación en los mismos estratos (Figura 4).

En los lagos Laja y Castor, se evidenció mayor acumulación de algunos metales en los niveles basales, respecto de las concentraciones superficiales, lo cual pudo ser consecuencia de diferentes eventos pasados que arrastraron mayores concentraciones de metales a los sistemas lacustres, como ha sido señalado en estudios en sedimentos del lago Imitavik en Canadá 19). Al considerar la disminución de las concentraciones de los metales en los sedimentos superficiales, en los lagos Laja y Castor, ésta puede ser atribuida a fenómenos de dilución de los registros hacia la superficie de los perfiles, como resultado de un aumento en la entrada de material desde la cuenca.

El factor de enriquecimiento (FE, Tabla 3) reflejó excedentes en las concentraciones de todos los metales pesados en los niveles superficiales de los sedimentos del lago Chungará. Los metales Hg, Pb y Cd alcanzaron mayores enriquecimientos, con valores de 2.8, 3.3 y 3.8, respectivamente. Estos valores están indicando el aumento de la concentración de metales en los niveles superficiales respecto de la concentraciones basales. Enriquecimientos similares para Hg (0.8 ¾ 2.8) y Cu (1.2 ¾ 3.0) han sido registrados en sedimentos superficiales de lagos remotos y de altura de USA, Canadá y Groenlandia 20, 21).

Tabla 3. Factor de Enriquecimiento (FE) de metales traza en los sedimentos de los lagos estudiados.


  Metales
Lagos Hg Pb Cd Cu Cr Zn

Chungará 2,8 3,9 3,3 1,6 1,6 2,5
Laja 0,9 1,0 0,9 0,9 1,0 0,7
Castor 0,9 0,9 0,8 0,8 1,0 1,4

El análisis de correlación de Pearson realizado entre la concentración de metales, carbono orgánico y la granulometría del lago Chungará registró correlaciones significativas entre Hg ¾ Pb; Hg ¾ Cd (r = 0.5, p < 0.05), Cd ¾ Pb (r = 0.8, p < 0.05). El lago Laja presentó correlaciones significativas entre todos los metales (r =0.5, p < 0.05). Finalmente, el lago Castor presentó correlaciones significativas entre Hg ¾ Cd, Pb ¾ Cd (r=0.5; p<0.05), Cr ¾ Zn (r=0.8, p<0.05).

Por su parte, el carbón orgánico reflejó importantes variaciones en los tres lagos (Figura 5). En el lago Chungará se registró un incremento del porcentaje de carbón orgánico hacia los niveles superiores, al igual que las distribuciones de Hg, Pb y Cd. Las concentraciones de carbón orgánico encontradas en el lago Chungará (6.65% y 24.74%) son dos veces más altas que las correspondientes a los lagos Laja (1.5% y 9.9%) y Castor (3.22% y 11.29%.), e incrementan hacia la superficie, indicando un aumento de la producción biológica o un incremento de la llegada de los aportes alóctonos al sistema. Este resultado se ve corroborado por el análisis de correlación para el lago Chungará, donde se observó una fuerte asociación de Hg, Pb y Cd entre los metales y por el contenido orgánico total. La distribución y el alto contenido orgánico en los sedimentos, son comparables con resultados registrados en estudios realizados en el lago, donde la materia orgánica alcanzó valores cercanos al 25% y contenido de carbón orgánico entre 10% y 20%. Se ha reconocido que los primeros 50 centímetros de profundidad de los sedimentos del lago tienen alto contenido orgánico, ricos en macrorestos vegetales resultado de la acumulación de macrófitas en la zona litoral lacustre 22).


Fig. 5. Contenido de carbón orgánico en la columna de sedimentos de los lagos estudiados.

Es interesante considerar la granulometría, porque en general los procesos de adsorción de los metales a partículas finas pueden ser factores significativos que controlen el balance geoquímico por los elementos presentes en los lagos. En el lago Chungará, la granulometría de los sedimentos presentó un tamaño uniforme, con valores que fluctuaron entre 10.11µ y 10.23 µ, correspondiendo a la categoría de limos medios, con ausencia de fracciones gruesas.

En el lago Laja, el análisis granulométrico y distribución del tamaño del grano fino de los sedimentos indicó que corresponden a limos medios que se caracterizaron por un tamaño uniforme de 10.12 µ. No obstante, se observó la presencia de arenas gruesas en la columna de sedimento, al igual que en estudios preliminares del lago donde se ha detectado la presencia de material grueso en los estratos superficiales y medios de columnas de sedimento. Esto podría ser consecuencia de sedimento que se ha depositado a partir de un deslizamiento de material en el fondo, denominadas turbiditas 23), lo cual podría estar explicando las menores concentraciones de metales en los niveles superficiales. No obstante, sólo el primer centímetro de sedimento, presentó mayores concentraciones de metales, lo que diversos autores han atribuido a los procesos de removilización de metales en la interface agua-sedimento, que aumentan las concentraciones en sedimentos superficales 24).

En el lago Castor, el análisis granulométrico y la distribución del tamaño de grano indicó que los sedimentos presentan dominancia total de limos medios, con un tamaño homogéneo que fluctuó entre 10.5 µ y 11.2 µ.

El análisis de Fe y Al permitió determinar posibles aportes externos a los diferentes lagos estudiados (Figura 6), debido a que estos elementos se encuentran en concentraciones relativamente estables en la corteza terrestre. Los lagos Chungará y Castor mostraron un aumento en la concentración de Fe y Al en los niveles superficiales, mientras que en el lago Laja se observó una serie de eventos, con abruptos aportes de material alóctono al sistema. Por otra parte, estos elementos son utilizados como normalizadores de metales pesados, para identificar incrementos en las concentraciones producto de la actividad antrópica. Estudios realizados en otros lagos de Chile atribuyen el incremento de Fe y Al al aumento de la erosión en la cuenca 25).


Fig. 6. Perfil de concentración de Fe y Al en la columna de sedimentos de los lagos Chungará, Laja y Castor.

Los lagos Laja y Castor, a diferencia del lago Chungará, no presentaron incrementos de metales en los niveles superficiales de los sedimentos, lo que estaría indicando un bajo nivel de intervención en las cuencas o bien una baja tasa de aportes de metales al sistema. Es por ello, que en la interpretación de los resultados es importante considerar otros aspectos como son la geoquímica, ubicación geográfica y las condiciones climáticas (precipitaciones, temperaturas, etc.) de cada sitio estudiado.

De este modo, procesos tales como la meteorización de la roca madre, pueden aportar cantidades considerables de metales a los lagos. Respecto de los lagos estudiados, se puede decir que todos tienen origen volcánico, sin embargo, las formaciones geológicas no presentan minerales con altos contenidos de Hg y Cd, pero si de Al, Cu y Cr 26). En el caso del lago Chungará, el Pb es el metal que tiene mayor afinidad con los principales minerales presentes en la cuenca, correspondientes principalmente a feldespatos paglioclasa, los cuales son una mezcla de albita (NaAlSi3O3) y anortita (CaAl2Si2O8), pyroxeno con biotita, que es un complejo entre potasio, magnesio, hierro y aluminio. Esto se cuantifica con el coeficiente de partición que presenta el metal, con valores de 2.47 para feldespatos y 0.77 para biotita. En el lago Laja, el cromo tiene una alta afinidad con minerales como el clinopiroxeno y el olivino, con coeficientes de partición de 30 y 34, respectivamente. Finalmente, en el lago Castor, el Pb y Cr son los metales que tienen un alto coeficiente de partición con minerales que predominan en la cuenca (i.e. feldespatos, biotita y plagioclasa), lo que indicaría mayor afinidad con los minerales presentes en la cuenca 27, 28).

Como se ha señalado, las bajas temperaturas son consideradas como un factor fundamental en la deposición Hg y Pb, debido a que facilitan la condensación y posterior sedimentación de los metales volátiles 29). Sin embargo, este no parece ser el factor determinante en el aumento de estos metales el lago Chungará, debido a que los tres lagos presentan características similares en cuanto a temperaturas medias mínimas y el rango de oscilación térmica. El lago Chungará, debido a su altura, presenta un clima de estepa de altura, con precipitaciones estivales, producto del invierno boliviano, que alcanzan una media anual de 330 mm . Las temperaturas promedio fluctúan entre 12°C y 20°C durante el día, y 3°C a -10°C en la noche. El lago Laja se caracteriza por el predominio de un clima templado lluvioso, con una precipitación media anual de 1500 mm y temperaturas que fluctúan entre -3 °C y 17 °C 30). Por último, el lago Castor registra un clima de estepa fría de vertiente oriental de los Andes patagónicos o trasandinos con una temperatura media anual de 9ºC. Esta zona se caracteriza por estar protegida por el cordón montañoso de la cordillera, lo que produce una disminución notable de las precipitaciones, que alcanzan los 1385 mm anuales 31).

Por lo tanto, los enriquecimientos de metales, principalmente de Hg, Pb y Cd en los sedimentos del lago Chungará, deben ser enfocados hacia fuentes de contaminación local o regional más que a las condiciones climáticas de bajas temperaturas. Además, a esto hay que agregar que en la zona norte se realiza una fuerte actividad minera, que constituye una fuente potencial de metales traza para ecosistemas de esta zona.

En la zona norte en la que se ubica el lago Chungará se caracteriza por abundantes emisiones de gases contaminantes a la atmósfera, principalmente, por la gran actividad minera al interior de la región 32). Entonces, metales como Hg, Pb y Cd liberados de diversas actividades de la zona, pueden estar fácilmente sujetos a la circulación de los vientos, los cuales se desplazan en dirección Este, del mar hacia la cordillera.

Por otra parte, actualmente, al lado del lago se sitúa la ruta internacional Arica-Tambo Quemado, que se inicia en la ruta 5 norte, 10 km al norte de Arica, teniendo una longitud de 193 Kms, siendo su término el portezuelo de Tambo Quemado, en el límite fronterizo con Bolivia. Por esta vía circula principalmente transporte de carga hacia Bolivia, el cual podría ser una fuente que aporta gases a la atmósfera producto del tránsito de éstos (datos proporcionados por Conaf, 2000).

Conclusiones similares han sido obtenidas para el lago Titicaca (3820 m.s.n.m.), de similar altitud al lago Chungará, donde se han detectado incrementos de metales en los sedimentos superficiales, los cuales han sido atribuidos tanto a fuentes locales como a regionales 33).

AGRADECIMIENTOS

Esta investigación fue financiada por el proyecto Fondecyt Nº 1010640. Se agradece también a la Corporación Nacional Forestal (CONAF) y Dirección General de Aguas (DGA) de la I Región por las facilidades y el apoyo proporcionado a los investigadores para la obtención de las muestras de sedimentos en el Parque Nacional Lauca.

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