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Ver a seguido de estos textos básicos y otros más específicos, las imágenes de la propuesta de un puerto de licuefacción de gas y reparación de costas en cercanías del balneario Las Grutas en Río Negro

El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido procesado para ser transportado en forma líquida. Se utiliza para monetizar reservas remotas y aisladas, donde no es económico llevar el gas al mercado directamente ya sea por gasoducto o por generación de electricidad. El gas natural es transportado en estado líquido (a presión atmosférica y a -169 °C). De esta forma se hace rentable su transporte ya que en dichas condiciones el volumen ocupado es 1/600 el que ocupará en el momento de su consumo. Se transporta en unos buques especiales llamados metaneros. El GNL es inodoro, incoloro, su densidad (con respecto al agua) es 0,45 y solo se quema si entra en contacto con aire a concentraciones de 5 a 15 %.1

Los orígenes de la tecnología de licuefacción del GNL aparecen alrededor de 1920 cuando se desarrollaron las primeras técnicas de licuefacción del aire. El primer uso de GNL fue para recuperar helio del gas natural. El proceso se basaba en la licuefacción de los hidrocarburos que contenían helio, dejando este último en fase gaseosa; después de la extracción del helio, el GNL se vaporizaba y se vendía como combustible.

En el pasado, el gas natural se consideraba un subproducto sin valor asociado con la extracción petróleo crudo, hasta que en 1920 se hizo evidente que era una valiosa fuente de combustibles como el propano y el butano.

1941 – Primera planta de licuefacción en Cleveland, Ohio.
1959 – Primer envío de GNL por buque.
1960 – Primera planta de licuefacción con carga de base en Argelia.
1964 – Comercio a gran escala entre Argelia y Europa.
1969 – Transporte de GNL de Alaska a Japón.

Las operaciones de GNL están ampliándose rápidamente en todo el mundo, y cada vez hay más plantas en construcción o en vías de desarrollo. Actualmente, existen las siguientes instalaciones:

Actualmente se consumen 104 millones de toneladas anuales de GNL en el mundo. Las proyecciones varían pero se espera para 2010 que la producción se pueda duplicar.2

En adición a las plantas de licuefacción de GNL en tierra, existen más de 30 proyectos de plantas de licuefacción flotantes, que tienen una ventaja considerable en el caso de plataformas marinas de explotación de gas.

Un proyecto de GNL es altamente complejo tanto desde el punto de vista técnico así como del comercial. El proyecto debe tener en cuenta todos los aspectos de la cadena de producción desde el yacimiento, el tratamiento preliminar en los pozos, el transporte por tubería a la planta de licuefacción, el llenado de barcos, el transporte a las unidades de revaporización y, finalmente, la venta y distribución del gas ya sea como gas natural o en la forma de electricidad.

Los proyectos de GNL son proyectos que representan varios miles de millones de dólares de inversión, por lo que requieren la participación de compañías integradas (que tengan unidades de exploración, producción y distribución de gas) de alta solvencia económica y entidades financieras que contribuyan el capital de inversión. Todos estos factores han creado una industria en la cual el riesgo de inversión sea bajo y requiere que tanto los contratos de compra y venta de gas sean a largo plazo, en este caso 20 años con reservas mínimas en el orden de 12 billones de pies cúbicos por proyecto (12 TCF en el argot internacional.)

Cuando se extrae el gas natural de los yacimientos subterráneos, a menudo contiene otros materiales y componentes que deben ser eliminados antes de que pueda ser licuado para su uso:

Helio por su valor económico y por los problemas que podría producir durante el licuado;
Azufre, corrosivo a equipos;
Dióxido de carbono, que se solidifica en las condiciones de licuefacción;
Mercurio, que puede depositarse en instrumentos y falsificar las mediciones;
Agua, que al enfriar el gas se congelaría formando hielo o bien hidratos que provocarían bloqueos en el equipo si no se eliminaran;
Hidrocarburos pesados, llamados condensado, que pueden congelarse al igual que el agua y producir bloqueos del equipo y problemas en la combustión del gas.

El GNL producido debe ser usado en procesos de combustión y por lo tanto hay que extraer algunos hidrocarburos para controlar su poder calorífico y el índice de Wobbe. Dependiendo del mercado final, la remoción de etano, propano y otros hidrocarburos debe estar controlada mediante una unidad de remoción de líquidos que puede estar integrada en el proceso de licuefacción.

Para convertir el gas natural en líquido, se enfría el gas tratado hasta aproximadamente -161 °C, que es la temperatura a la cual el metano —su componente principal— se convierte a forma líquida. El proceso de licuefacción es similar al de refrigeración común: se comprimen los gases refrigerantes produciendo líquidos fríos, tales como propano, etano / etileno, metano, nitrógeno o mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con la corriente de gas natural. De este modo, el gas natural se enfría hasta el punto en que se convierte en líquido. Una vez que el gas ha sido licuado se somete a un Efecto Joule-Thomson o expansión con extracción de trabajo para poder almacenarlo a presión atmosférica. El GNL producido se almacena en tanques especiales para ser luego transferido a buques tanques especiales de transporte.

El diseño de estas plantas está gobernado por normas estrictas, en la industria de GNL hay diseños de plantas que se usan industrialmente:

AP-C3MRTM - diseñado por Air_Products_&_Chemicals, Inc. (APCI) (proceso con intercambiados de tubos en espiral)
Cascade - diseñado por ConocoPhillips (la cascada optimizada)
AP-X® - diseñado por Air_Products_&_Chemicals, Inc. (APCI)
DMR (Dual Mixed Refrigerant)
SMR (Single Mixed Refrigerant)
MFC® (mixed fluid cascade) - diseñado por Linde (el triple ciclo refrigerante)
PRICO® (SMR) - diseñado por Black & Veatch (proceso de caja fría con mezcla refrigerante)

Todos estos procesos son usados en la industria y competencias de diseño son realizadas para seleccionar el proceso que va a generar el proyecto más rentable a lo largo de toda su vida útil.

Existe también una tendencia reciente de construir plantas flotantes de licuefacción. La principal ventaja de este tipo de plantas es en pozos remotos.3

El GNL se almacena a -161 °C y a presión atmosférica en tanques criogénicos especiales para baja temperatura. El típico tanque de GNL tiene doble pared: una pared externa de hormigón armado, recubierto con acero al carbono, y una pared interna de acero niquelado al 9%. La seguridad y la resistencia son las principales consideraciones de diseño al construir estos tanques, los cuales se diseñan para soportar terremotos y fuertes vientos.

El GNL se transporta a presión atmosférica en buques especialmente construidos con casco doble. El sistema de contención de carga se diseña y construye utilizando materiales especiales para el aislamiento y tanque, para asegurar el transporte seguro de esta carga criogénica.

El GNL en los tanques de carga del buque se mantiene a su temperatura de saturación (-161 °C) a lo largo de toda la navegación, pero se permite que una pequeña cantidad de vapor se disipe por ebullición, en un proceso que se denomina "autorrefrigeración". El gas evaporado se utiliza para impulsar los motores del buque.

Aproximadamente 40% de los buques de GNL actualmente en servicio cuentan con sistemas de contención de carga del tipo de membrana, de modo que tienen un aspecto muy similar al de otros cargueros. El resto de los buques tienen un sistema de contención de carga más particular, que incluye cuatro o más tanques esféricos grandes. Ambos tipos de sistema de contención poseen antecedentes de operación extremadamente seguros y confiables.

Actualmente se encuentran en servicio más de 400 buques de GNL.
El transporte de GNL por buque tiene antecedentes de seguridad ejemplares.
Límites de capacidad de carga: 19.000 m³ a 263.000 m³
Esloras: 130 m (420 ft) a 345 m (975 ft).
Calados: 6,5 m (12 ft) a 12 m (39 ft).

La flota de buques está desarrollándose rápidamente, con más de 100 buques pedidos a los astilleros y que entrarán en servicio en los próximos años.

También están naciendo proyectos alternativos para el transporte de GNL en pequeñas cantidades, bien sea en camiones o en barcos mucho menores que los actuales, generalmente con la utilización de tanques de Tipo C.

Una vez que el buque-tanque de GNL llega a la terminal de regasificación en la zona de mercado, el GNL es bombeado desde la nave hasta los tanques de almacenamiento. Los tanques de GNL son similares a los utilizados en la terminal de licuefacción. Generalmente, la descarga de un buque requiere unas 12 horas.

Luego, el GNL vuelve a su estado gaseoso original. Para ello, se bombea desde los tanques de almacenamiento y es calentado con vaporizadores hasta las condiciones de entrega especificadas por las empresas de gasoductos y los usuarios finales, ubicados corriente abajo de la tubería. Posteriormente, el gas se distribuye a los usuarios mediante un gasoducto convencional.

Otra modalidad de distribución consiste en el transporte de GNL a bordo de cisternas especialmente diseñadas para su carga, desde las plantas regasificadoras que reciben el producto de los buques metaneros, hasta clientes que disponen de depósitos de GNL que están diseñados para almacenar y regasificar el gas para su uso. Esta es la única modalidad de transporte de GNL posible para los clientes a los que no llega el gasoducto convencional.

La cadena de producción y distribución de GNL está diseñada para evitar fugas y prevenir incendios. Los riesgos más altos son su baja temperatura (criogénica) y su combustibilidad. Los derrames de GNL se evaporan rápidamente donde la condensación del vapor de agua en el aire crea una neblina. El GNL no se prende fácilmente, la llama no es muy fuerte, no humea y ésta no se extiende. El combate de un fuego de GNL es muy similar a uno de gasolina o gasóleo, no hay peligro de explosión en lugares abiertos.

1944, 20 de octubre. La compañía East Ohio Natural Gas Company tuvo un fallo en un tanque de GNL en Cleveland, Ohio. 128 personas murieron en la explosión. El tanque no tenía un muro de retención, había sido construido durante la Segunda Guerra Mundial, en medio de un estricto racionamiento de metal.
1979, Lusby (Maryland), la instalación de GNL de Cove Point sufrió un fallo de una bomba, que liberó vapor de gas, que se infiltró en los conductos eléctricos. Un trabajador cerró un circuito, provocando la ignición de los gases. El resultado fue un trabajador muerto y grandes daños en el edificio.
2004, 19 de enero, Skikda, Argelia. Se produjo una explosión en la planta de licuefacción de GNL de Sonatrach. Hubo 27 muertos, 80 heridos, tres trenes de GNL destruidos, la producción del año 2004 se redujo en un 76%.

Debido a que los proyectos de GNL están basados en contratos de compra y venta a largo plazo, la mayor parte de los riesgos están basados en la disponibilidad de gas al proyecto, la estabilidad de los países donde se ejecuta el proyecto y donde se vende el gas y la habilidad del grupo que está ejecutando el proyecto para entender todas las complejidades de la cadena de GNL para lograr una rentabilidad que asegure la viabilidad del proyecto durante toda su vida útil. Las características de un buen proyecto de GNL incluyen:

Bajos costos de infraestructura y producción del gas.
Bajos costos de transporte del gas y otros productos líquidos.
Buena estructura del proyecto y de la compañía establecida para este efecto.
Ambiente fiscal atractivo
Confianza de los compradores en la estabilidad del proyecto
Seguridad de mercado
Índice del precio del gas con cambios de mercado
Proyecto que sea fácilmente financiable

En la actualidad, y como consecuencia del desarrollo tecnológico en las aplicaciones del GNL y de los acuerdos establecidos por el Protocolo de Kioto, comienza a establecerse en torno al consumo de gas natural una tendencia a explotar este recurso una fuente eficiente para la generación de combustible.4 Además, el gas natural posibilita que durante el proceso de licuefacción impurezas como el agua, hidrocarburos pesados y otras partículas sean eliminados reduciendo con ello el impacto sobre el medio ambiente.

Uno de los proyectos de GNL en funcionamiento en la región es el de Atlantic LNG en Trinidad y Tobago, con una capacidad de 10 millones de tn/año, en tres plantas de producción. Otro proyecto de GNL es el del Consorcio Perú LNG conformado por Hunt Oil, SK Energy, Shell y Marubeni Corporation en Pampa Melchorita en Ica-Perú, inaugurado en 2010 por el propio presidente Alan García. Se han anunciado varios proyectos de GNL en esta parte del mundo, tanto de plantas productoras de GNL en Bolivia, Venezuela y Colombia, como de terminales de recibo de GNL en Ecuador, Chile, Puerto Rico, México, la República Dominicana, el Brasil y otras partes del Caribe. No se puede decir cuántos de estos proyectos se harán realidad en el futuro inmediato, pero la demanda de combustibles limpios y económicos estimulará sin duda su ejecución.

Disolución de rocas carbonatadas: Estudio preliminar sobre un proceso de karstificación en los acantilados de Las Grutas, Río Negro

Renzo S. Bonuccelli 1 , Maite Narvarte 2,3 y Juan Francisco Saad 2,3 1 Geólogo, Investigador Independiente 2 Docentes de la Escuela Superior de Ciencias Marinas 3 Investigadores del CONICETb fa005550

Febrero de 2021 San Martín 247 CP 8520 San Antonio Oeste Provincia de Río Negro Argentina Tele-fax +54 2934 422752 http://www.ibmpas.org

Este documento debe ser citado como: Bonuccelli RS, Narvarte M, Saad JF (2020) Disolución de rocas carbonatadas: estudio preliminar sobre un proceso de karstificación en los acantilados de las grutas. Informe Técnico N°01/2021. Escuela Superior de Ciencias Marinas, Universidad Nacional del Comahue, 23p.

¿Es posible desarrollar infraestructuras de turismo sustentable en regiones con acantilados disolubles donde el sistema hidrológico está altamente perturbado por aguas residuales? La zona costera de Las Grutas (Río Negro, Argentina) es un sector propicio para responder a esta pregunta. Se tomaron muestras del agua de filtración y de la roca de los acantilados para realizar análisis químicos y petrográficos, respectivamente.

Este estudio, aunque preliminar, demuestra que la roca que constituye la estructura del acantilado se disuelve por efecto del agua circulante en su interior. La recarga del acuífero se produce principalmente por las aguas residuales, cuyo caudal se incrementa en la temporada estival. Se propone la existencia de un proceso kárstico, caracterizado por la utilización de las aguas residuales por conductos preferentes de la roca del acantilado.

Dado que su origen es el desarrollo urbano-turístico y el consecuente uso del recurso hídrico, se sugiere el nombre de karstificación antropocena y se advierte a las autoridades sobre el progresivo deterioro de la costa a una tasa relativamente acelerada.

El grado de disolución de la roca dependerá de la disponibilidad y forma de recarga del acuífero, de la litología y estructura de las rocas, de la hidrogeoquímica en la estructura del acantilado y de efectos múltiples (aditivos/sinérgicos) del proceso.

La localidad de Las Grutas se encuentra asentada sobre una costa rocosa acantilada, con estratificación horizontal, de la Formación Gran Bajo del Gualicho, de origen marino y de edad Miocena (Fucks et al. 2015).

Desde el establecimiento de las primeras poblaciones en el balneario en los 60´s, la eliminación de los residuos líquidos de origen doméstico ha constituido un problema tanto para la población como para el ambiente, ya que, ante la falta de servicios adecuados, esos líquidos fueron volcándose directamente al subsuelo.

Recién 35 años después, en el año 1995, se inaugura el primer tramo de la red de servicio cloacal. Sin embargo, para el momento de la presentación de este informe, en el 50% de la superficie urbana que ocupa una extensión de 8,5 km2 , se sigue descargando al subsuelo. Acompañando el crecimiento en el uso de la zona con fines urbano-turísticos, se registran cambios en el nivel freático.

Anteriormente a la existencia del balneario, el nivel freático de la zona se mantenía por debajo del nivel de playa (Fig. 1a), y era regulado hasta entonces únicamente por la escasa recarga pluvial y, por tratarse de un acuífero costero, por el fenómeno de intrusión del agua de mar. Las sucesivas descargas de aguas al subsuelo produjeron un aumento del nivel freático, que comienza afectando la parte inferior del acantilado, que se apoya sobre el horizonte impermeable (base del acuífero), ascendiendo progresivamente con el crecimiento urbano del balneario (Fig. 1.b).

Figura 1. Cambios observados en el acantilado de Las Grutas. Previamente a las descargas de líquidos el acantilado se encontraba totalmente drenado y el nivel freático se ubicaba por debajo del nivel de playa (a). Por la recarga de aguas residuales, el nivel freático se eleva y el suelo por debajo de éste se encuentra saturado, el agua llena todos los poros y cavidades de la formación rocosa, drenando sobre el acantilado (b). (Modificado de Suárez Díaz 1998)

El balneario Las Grutas se ubica sobre una estructura sedimentaria de rocas carbonatadas, permeables, que permiten el almacenamiento de agua en su interior. La infiltración actual de importantes volúmenes de agua se genera principalmente a partir de las actividades que emplean el recurso hídrico (aguas residuales provenientes de la planta de tratamiento cloacal, volcado al subsuelo de los residuos de usos domésticos, riegos, etc) y en menor proporción por las precipitaciones.

Esta agua, acumulada en la estructura rocosa, situada encima de un piso impermeable en la base del acantilado, corresponde a la zona de saturación. Todos sus poros y fracturas están llenos de agua (Fig. 2), y se la conoce como agua subterránea, que circula libremente por acción de la gravedad a los puntos de drenajes, como es posible observar en las paredes de los acantilados y en los techos de las cuevas.

Figura 2. Estructura subterránea del acuífero de Las Grutas. Como se observa en la figura, el límite superior del agua es el nivel freático, que varía según las circunstancias, descendiendo en épocas secas, o ascendiendo, como en el caso de Las Grutas, con un máximo en verano coincidente con la temporada turística. Por encima del nivel freático hasta la superficie se encuentra la zona no saturada, donde no todos los poros están llenos de agua. La descripción de esta estructura (Fig. 2) constituye el acuífero de Las Grutas, que es, a su vez, un acuífero costero, ya que uno de sus contornos, el acantilado, se encuentra en contacto con el mar. La entrada de agua de mar es justamente impedida por el acuífero, cuya recarga o alimentación se encuentra en el continente

Figura 3: Zona urbana de Las Grutas (indicada como zona de recarga) y ubicación de las bajadas a la playa (Modificado de Kokot et al. 2013). Por lo tanto, el acuífero está estrechamente vinculado con el asentamiento urbano, establecido sobre una superficie de unos 8,5 km2 a lo largo de 5 km de longitud, siguiendo la costa, de sur a norte, desde el Cañadón de La Paloma hasta Terraza al Mar (Fig. 3), conformando la zona de infiltración (o de recarga) del acuífero.

Los mayores espesores del acuífero saturado oscilan entre los 4 y 6 metros en época estival y se manifiestan entre el Cañadón de La Paloma y la Bajada Cero (“Bajada de los Pescadores”), a lo largo de unos 2 km, coincidiendo con el mayor y más antiguo asentamiento urbano de Las Grutas.

En los primeros 2-3 metros de espesor, el agua infiltrada circula por los espacios y poros del manto detrítico aluvial cuaternario y en las areniscas friables de la parte superior del sustrato rocoso (zona de infiltración en la Fig. 2). Este sector del acantilado tiene permeabilidad media a alta, y promueve el movimiento de agua subterránea en todas las direcciones, comportándose como un acuífero poroso.

Por debajo de esta zona, en profundidad, hasta el piso impermeable, la permeabilidad es baja a media, el flujo es sostenido por redes de fracturas donde la conductividad hidráulica es muy buena horizontalmente (como se observa en los planos horizontales de estratificación de la Fig. 4), pero pobre verticalmente.

Figura 4: Imagen de invierno (20/07/2007), que refleja el drenaje de agua, congelada en su salida, entre los niveles de estratificación y oquedades, en el nivel intermedio de los acantilados. En la parte inferior se observa el banco de arcilla prácticamente impermeable, que constituye el piso del acuífero (Foto gentileza Juan Carlos González Costa Ballena). Así, el sistema inferior se comporta como un acuífero fisural (Silva y Bocanegra 2007): el agua se encuentra ubicada en fisuras o diaclasas, intercomunicadas entre sí, pero los flujos internos de agua lo hacen por direcciones preferenciales.

Las características estructurales y estratigráficas de la masa rocosa provocan la circulación subterránea, de SW a NE, hacia el casco viejo de la zona urbana, concordante con los principales drenajes sobre los acantilados.

La disponibilidad de aguas superficiales a través de ríos, lagos o agua subterránea (capa de agua para consumo humano), que puedan garantizar agua en cantidad y calidad al balneario es inexistente. Las principales fuentes de recarga se generan principalmente a partir de otras actividades que emplean el recurso hídrico (líquidos cloacales, riego con aguas residuales, etc.).

Durante la época estival, el régimen de alimentación hídrica del sistema tiene un notable aumento por el crecimiento demográfico de veraneantes. Por caso, entre diciembre de 2019 y febrero de 2020, ingresaron 411.151 personas (Fuente: Agencia de Turismo, Ambiente y Cultura de la Municipalidad de San Antonio Oeste).

El agua al balneario se provee desde la localidad de San Antonio Oeste y desde la red domiciliaria las aguas residuales domésticas son transportadas por la red cloacal a la planta de tratamiento. Los caudales diariamente tratados en la planta difieren de acuerdo a la época del año. En verano el promedio es de 6.500 m3/día con máximos que oscilan entre 10.000 y 15.000 m3 /día mientras que el resto del año los promedios rondan los 2.500 m3 /día.

La capacidad de tratamiento de la planta es de 3.500 m3 /día (Olivares 2016; Bonuccelli y Narvarte 2017). El valor promedio de 6.500 m3 /día durante el verano indica que la planta permanece colapsada, por lo que, al alcanzar este caudal de entrada, los líquidos cloacales salen sin ningún tipo de tratamiento, más aún en los días con máximos caudales (Bonuccelli y Narvarte 2017).

Por lo tanto, la disposición final de los líquidos residuales tratados diariamente representa la mayor recarga del acuífero: el 60 % se descarga, día tras día a cielo abierto, en las inmediaciones del Cerro Banderita y el 40 % restante se dispone para riego diario, por medio de ductos, a emprendimientos agrícolas (plantaciones de olivo) y al Barrio Alto Club de Campo y cancha de golf.

Esta última fuente representa una recarga de 1,9 hm3 /año (RB sin publicar). Otra recarga importante es el volcado de los pozos negros directamente al subsuelo, a consecuencia de que la mitad de la población no cuenta con servicio de conexión cloacal. Este valor representa una recarga estimada de 1,1 hm3 /año (RB sin publicar).

Otras fuentes de recarga son las infiltraciones de las piletas de decantación de la planta depuradora que no están impermeabilizadas, las infiltraciones de la laguna tajamar por falta de impermeabilización, las infiltraciones por desbordes continuos durante la época estival por colapso de la planta de tratamiento, la recarga por retornos del riego de calles, parques, arboledas, etc., las fugas en las redes de abastecimiento y transporte de aguas residuales domésticas, la recarga por inundaciones subterráneas en edificios por ascenso del nivel freático, fenómenos de intrusión subterránea de agua de mar al acuífero y la recarga pluvial.

En relación a esto último y considerando que las precipitaciones en esta zona rondan los 250/300 mm/año con valores estimados de evapotranspiración que superan los 600 mm/año (www.fao.org), el balance hídrico es deficitario (Genchi et al. 2010). Con este régimen pluvial, el ascenso del nivel de la napa freática resulta irrelevante (Bonuccelli y Narvarte 2017).

Cálculos preliminares permiten estimar que el volumen total de recarga al acuífero ronda los 4,2 hm3 al año (4.200.000 m3 /año) (RB sin publicar)

Los vertidos de aguas residuales descriptas en la sección anterior tienen su correlato en la descarga de contaminantes. Las filtraciones en los acantilados tienen una importante carga bacteriana, acompañada de materia orgánica particulada (MOP), nitratos y fosfatos (Genchi 2012).

Evidencias de contaminación bacteriana de origen fecal que ingresa a la zona costera, han sido obtenidas en distintas oportunidades a partir de muestras de agua tomadas en diferentes sitios de la costa, tanto del agua de mar que inunda las playas junto al acantilado (Narvarte 2006) como del agua de filtración de los mismos acantilados (Fucks et al. 2015; Bonuccelli y Narvarte 2017).

Este aspecto toma mayor relevancia actual si se tiene en cuenta el hallazgo de rastros de SARS-CoV-2, el virus causante de la Covid-19, en aguas residuales de cuatro países (antes del brote en China), lo que aumenta el misterio sobre su origen. (https://www.bbc.com/mundo/noticias53358407). Es decir, la presencia del material genético del virus en las heces indicaría que las aguas residuales pueden ser una vía de contagio.

El objetivo de este informe es dar a conocer un proceso, en su fase inicial, de transformación del acantilado de Las Grutas, producido como consecuencia de la disolución de la roca carbonatada de los acantilados por aguas de origen principalmente antrópico. Se propone además un modelo esquemático-conceptual de dicho proceso y se explicitan potenciales riesgos geológicos como consecuencia del proceso identificado.

1 Dado que la detección en aguas residuales puede servir como una herramienta amplia y económica para monitorear el progreso de covid-19, hay al menos 15 países donde esta estrategia ha sido adoptada o está siendo estudiada.

El estudio se ha centrado en el sector de los acantilados que se extiende entre la Bajada Uno y la Bajada Cero (distantes unos 300 metros), lo que corresponde al frente de playa del “casco viejo” del balneario (Fig. 5). El lugar contiene la mayor densidad de cavernas, originadas por abrasión marina y es el sector de mayor destrucción por el choque de las olas contra el acantilado, factor éste que constituye la principal fuente de inestabilidad del mismo.

Figura 5. Frente del acantilado y de las grutas marinas entre las bajadas Uno y Cero. Se seleccionaron y muestrearon tres drenajes de aguas para análisis hidrogeoquímicos: WP1 (entre las bajadas Uno y Cero), WP2 (en la Bajada Dos, del drenaje de la base del acantilado) y BO6 (próximo a la Bajada Cero), en los que se midió el caudal directamente en el punto de salida.

El análisis de la muestra de agua 442/19-FQ de la salida de la Planta Potabilizadora de San Antonio Oeste se obtuvo de Aguas Rionegrinas SA; desde este sitio, después de su distribución en el Balneario de Las Grutas, esta agua se convierte en la principal fuente de recarga artificial del acuífero del balneario.

Todas las muestras de agua obtenidas de los drenajes del acantilado fueron almacenadas en frascos plásticos de 500ml y guardadas a 4°C hasta su análisis. En el momento de la toma de muestras, se midieron el pH del agua de drenaje y la temperatura. Asimismo, se tomaron muestras de mano de diferentes niveles rocosos del acantilado. Los análisis químicos de agua se realizaron en los laboratorios del Departamento de Agronomía (LANAQUI-CERZOS-CONICET) de la Universidad Nacional del Sur, y en el Laboratorio Bromatológico Industrial y de Medio Ambiente (IACA), de Bahía Blanca.

La petrografía de las muestras de rocas se realizó sobre cortes delgados doblemente pulidos en microscopio petrográfico y cámara fotográfica incorporada. Las secciones delgadas fueron tratadas con resina de azul de metileno para determinar la porosidad (Laboratorio de Petrotomía, Departamento de Geología de la Universidad Nacional del Sur). La mineralogía se confirmó mediante difractogramas de Rayos X, sobre muestras de espeleotemas (LG01), con Equipo Rx Rigaku Denku con anticátodo de Cu, en el Laboratorio de Rayos X del Departamento de Geología de la Universidad Nacional del Sur.

En todo el frente del acantilado estudiado es donde se observan las principales filtraciones de agua y depósitos mantiformes de calcita (espeleotemas, ver más abajo). Las muestras de los tres drenajes de aguas WP1, WP2 y BO6 mostraron presencia de elementos iónicos mayoritarios, disueltos en el agua. Los cationes presentes fueron calcio, magnesio, sodio y potasio, y los aniones, cloruros, sulfatos, bicarbonatos y carbonatos (Tabla 1), resultantes de la circulación de agua dentro de la formación rocosa carbonatada. El caudal de agua medido en el drenaje WP1 fue de 1,5 l/min.

Tabla 1. Composición de cationes y aniones en las muestras de los drenajes de agua del acantilado (WP1, WP2 y BO6) y de la muestra de agua (442/19-FQ) tomada por ARSA de la red urbana en la salida de la planta potabilizadora

Los valores del análisis de agua suministrada a la red urbana (muestra 442/19-FQ), ponen de manifiesto la baja mineralización de contenidos iónicos de calcio y bicarbonato (49 m/l de CO3 H - y 18 mg/l de Ca 2+). Por su parte, las muestras de aguas provenientes del interior del acantilado, tomadas en las surgencias, son fundamentalmente bicarbonáticas cálcicas (379 a 288 mg/l de CO3 H - y 585 a 381 mg/l de Ca++ con pH medio de 7,53.

Queda así de manifiesto la naturaleza de las aguas carbonatadas que circulan en los acantilados y el proceso de dilución por el agua sobre la roca carbonatada. La concentración de SO4 es elevada por la presencia de yeso (sulfato de calcio). Independientemente de la concentración de anhídrido carbónico, la solubilidad del yeso es grande y la disolución es rápida. Las muestras WP1, WP2 y BO6 indican presencia importante de yeso en la formación carbonatada del acantilado.

La disolución del yeso aumenta aún más la concentración de calcio, causa sobresaturación con respecto a la calcita (mayores concentraciones), por el efecto del ión común. Amonio, nitritos y nitratos aumentados indican un medio fuertemente reductor microbiano de sustancias orgánicas (vertido cloacal al subsuelo e infiltración de las aguas residuales) y en parte, abonos agrícolas (RB, observación personal).

Por su parte, la determinación petrográfica y mineralógica de la sección transversal del espeleotema (muestra de la costra calcárea depositada en el acantilado, MLG01, Fig. 6), refleja la presencia de una textura caracterizada por bandas claras y oscuras alternantes (C, Fig. 7) cuya composición tiene calcita micrítica granular y en abanicos formando bandas, algunas teñidas por óxidos de hierro; y precipitación de escaso yeso en los bordes de las oquedades (B), con abundante materia orgánica representada por filamentos y restos irregulares indefinidos, y con alta permeabilidad (se observa agua que circula dentro de la roca, D). Figura 6. Sección transversal del espeleotema.

Figura 7. Imágenes de las secciones delgadas del espeleotema extraído del acantilado. A) Sección delgada completa de la muestra. B) Calcita y yeso en los bordes de las oquedades. C) Textura bandeada. D) La presencia de agua (azul) indica el alto grado de permeabilidad. Las determinaciones mineralógicas y el difractograma de Rayos X de las costras calcáreas depositadas en el acantilado (muestra MLG01l), denotan altos valores de calcita (mineral de carbonato de calcio) y escaso sílice (Tabla 2, Fig. 8).

Tabla 2. Composición química del espeleotema identificada por el difractograma de Rayos X. (UNS) Pe ak ID Report SCAN: 3.0/59.96/0.04/1(sec), Cu, I(max)= 2472, 05/09/19 07 29p PEAK: 13 pts/ Parabolic Filter, Threshold=3.0, Cutoff=0.1%, BG=3/1.0, Peak.Top=Summit NOTE: Intensity = Counts, 2T(0)-0.0(deg), Wavelength to Compute d-Spacing= 1.54059A (Cu/Kalpha1) # 2- Theta d(A) Height Height% Phase ID d(A) I% (hkl) 2- Theta Delta 1 20.788 4.2695 115 4.7 Quartz 4.2637 11.8 (100) 20.817 .029 2 23.070 3.8521 246 10.0 Calcite 3.8508 9.9 (012) 23.078 .008 3 26.603 3.3480 238 9.6 Quartz 3.3486 100.0 (011) 26.599 -.005 4 29.360 3.0396 2472 100.0 Calcite 3.0337 100.0 (104) 29.419 .059 5 31.313 2.8543 84 3.4 Calcite 2.8429 1.9 (006) 31.442 .129 6 36.040 2.4900 401 16.2 Calcite 2.4927 13.9 (110) 36.001 .039 7 39.447 2.2825 501 20.3 Calcite 2.2831 17.6 (113) 39.437 .010 8 43.243 2.0905 444 18.0 Calcite 2.0929 14.9 (202) 43.190 .052 9 47.323 1.9194 389 15.8 Calcite 1.9263 6.5 (024) 47.142 .181 10 48.516 1.8749 420 17.0 Calcite 1.8746 19.3 (116) 48.524 .008 11 56.686 1.6225 103 4.2 Calcite 1.6248 3.1 (211) 56.601 .085 12 57.522 1.6009 197 8.0 Calcite 1.6031 8.7 (122) 57.436 .085 Line Shifts of Individual Phases: 01-086-0174> Calcite – Ca(CO3) < 2T(0) _ 0.02, d/d(0) = 1.0> 01-085-0798> Quartz – SiO2 Figura 8. Difractograma de Rayos X de la muestra tomada del espeleotema.

En su conjunto, los resultados obtenidos en los muestreos realizados, aunque preliminares, fueron concluyentes en los siguientes aspectos: a) la composición del agua corriente de red que ingresa a Las Grutas es de bajo contenido iónico de calcio y bicarbonato; b) las muestras de agua provenientes del interior de los acantilados se caracterizan por una alta concentración de iones de calcio: son fundamentalmente bicarbonáticas cálcicas; c) el difractograma de la muestra de espeleotema extraído sobre una de las paredes del acantilado, denota que la roca es rica en calcita (carbonato de calcio, d) la disolución del yeso (sulfato de calcio) causa sobresaturación con respecto a la calcita (mayores concentraciones), por el efecto de ión común; e) las muestras WP1, WP2 y BO6, indican presencia de yeso en la formación carbonatada del acantilado.

Si bien el estudio ha contado con un escaso número de muestras, los hallazgos hasta el momento permiten proponer la existencia de un proceso de karstificación, mediado por actividades humanas y en su etapa inicial. ¿Qué es la karstificación y por qué ocurre en Las Grutas?

La karstificación es un proceso de meteorización química y erosiva que experimentan algunas rocas solubles, como las que contienen carbonato de calcio en su composición (Kranjc 2011). Se lo encuentra también en terrenos que contienen yeso (sulfato de calcio), que es altamente soluble. Ambos minerales, en especial el carbonato de calcio, se encuentran en la Formación Rocosa Carbonatada que forma la costa acantilada de Las Grutas. Se trata de un fenómeno que se produce tanto a nivel de superficie como a nivel subterráneo (Buckerfield et al. 2019).

La dinámica y morfología kársticas acarrean una serie de procesos activos que pueden desembocar en riesgos como la subsidencia, los hundimientos o los asientos diferenciales (ver más abajo), lo que puede afectar no sólo al paisaje (en nuestro caso, a las grutas) sino también a todo tipo de obra civil, ocasionando pérdidas económicas, y más importante aún, causar riesgos a la vida humana por derrumbes ocasionales.

El proceso de karstificación que experimenta el acantilado de Las Grutas se origina a partir del CO2 disuelto en el agua, que forma luego ácido carbónico, el que ataca a las rocas carbonatadas disolviéndolas. Es en la zona de infiltración (como se observa en la Fig. 3), donde el agua se acidifica en contacto con el dióxido de carbono.

La descomposición de la materia orgánica aportada por la descarga de los pozos negros contribuye con una importante liberación de CO2, por lo que todo el sector permeable de roca adquiere una mayor acidificación, que incrementa aún más la capacidad de dilución sobre el carbonato de calcio (Rojo García 2015).

La disolución comienza cuando el agua cargada con CO2 disuelto, se va infiltrando en grietas de tamaños de algunas micras permitiendo una lenta circulación de agua que va disolviendo el carbonato de calcio. La disolución avanza produciendo el ensanchamiento de las fisuras y dando lugar a los conductos de disolución, con diámetros que alcanzan algunos centímetros, conectando la zona de recarga con las surgencias. Se forma, progresivamente, un sistema de canales por los que el agua circula libremente, descargando sobre los acantilados o en el interior de las cuevas a través de fracturas y planos de estratificación. Las mayores filtraciones en el acantilado se observan en el horizonte intermedio, en los planos de estratificación, a lo largo de todo el perfil principalmente entre las bajadas Uno y Cero.

El proceso de karstificación, lentamente va dando lugar a modificaciones de las condiciones y propiedades originales de la formación rocosa. Explorando los acantilados en la zona de estudio, se puede asegurar la ausencia de cavernas kársticas. Sin embargo, como se ha puesto de manifiesto, se observan abundantes conductos que pertenecen a la red kárstica, por las surgencias de chorros, goteos y flujos laminares sobre las paredes y algunas oquedades de varios centímetros (ver la Fig. 4).

Principales reacciones químicas que ocurren durante la karstificación (Freeze y Cherry 1979)

Desde que el agua llega a la capa freática (Fig. 3) hasta que sale por los drenes de los acantilados pueden transcurrir días o meses, y el recorrido puede ser corto o de algunos kilómetros. Por consiguiente, la evolución química del agua dependerá tanto de los minerales con los que ésta entra en contacto como del tiempo transcurrido.

Durante la infiltración en la roca carbonatada, la disolución de carbonato de calcio a saturación hace que el agua adquiera una composición de iones de Ca2+ y (HCO3-). La cantidad de mineral disuelto (calcita) depende, entre otros factores, de la concentración de CO2 en los poros de la roca, de la temperatura de disolución y de la cantidad de agua que atraviesa las superficies afectadas. El factor que más influye en la reacción es la cantidad de agua en circulación dentro de la formación carbonatada.

Por otra parte, en el tiempo que pasa a través del yeso, la disolución del yeso hacia la saturación hace que el agua obtenga Ca2+ y SO4 2- como iones dominantes. La solubilidad del yeso es alta y la disolución es rápida. Precipitación de calcita (espeleotemas) En el momento en que las soluciones cargadas de calcio salen al exterior (a través de redes de fracturas, porosidades y grietas) se libera bruscamente el CO2 alterando la capacidad de mantener estos minerales en disolución, provocando la precipitación de calcita en la forma de espeleotemas

Figura 9: Formación de espeleotemas por precipitación de calcita, en forma de racimos, sobre la pared del acantilado. En (A) se indica el punto de toma de muestra para determinación mineralógica por Rx y en (B) se visualiza el espesor del manto (~ 6 cm) sobre la pared del acantilado. Riesgos de la karstificación La disolución de formación rocosa carbonatada de los acantilados, en contacto con el agua acidificada y por efecto de la permeabilidad, conlleva riesgos de deterioro físico-químico del acantilado, y a una disminución de la calidad estética del mismo.

Una roca sometida a meteorización química (karstificación), en el transcurso del tiempo, se convertirá en un material desagregado o poco cementado. La acción antrópica influye de manera determinante, aumentando la velocidad del proceso. Si bien en el caso estudiado nos encontramos en un estadio inicial del proceso de karstificación, de continuar las condiciones actuales, la formación rocosa, tanto en superficie como subterráneamente, se irá desintegrando, perdiendo resistencia mecánica y afectando la estabilidad de los acantilados.

Existen diversos procesos relacionados con la karstificación, que pueden tener lugar, entre ellos: a) Asientos diferenciales: La estabilidad de una estructura depende en gran medida de las condiciones del terreno sobre la que se asienta. Las edificaciones fundadas sobre la formación rocosa carbonatada con procesos de karstificación, pueden dar lugar a la formación de asientos diferenciales. Por caso, la disolución del carbonato de calcio, dentro de la formación rocosa, progresivamente produce el ensanchamiento de fracturas, grietas, hendiduras, niveles de estratificación, huecos, etc., socavándolas, dejándolas sin apoyo y expuestas a hundirse.

Las cargas puntuales de las construcciones generan movimientos relativos de una parte del edificio respecto a otras (asentamiento diferencial) y pueden producir graves lesiones a las estructuras edilicias (grietas, fisuras, etc.), deformándolas (Ayala Gancedo et al. 1989). b) Subsidencias y Hundimientos

El descenso de la superficie del terreno puede ser lento y paulatino (subsidencia) o producirse mediante un movimiento vertical repentino (colapso y hundimiento). Estos movimientos están ligados a cavidades subterráneas, en el caso de estudio, a las propias grutas de origen marino que se encuentran en la base de los acantilados. El techo de la cavidad puede colapsar, produciendo un hundimiento en la superficie debido a cambios tensionales por el proceso de disolución del sustrato rocoso carbonatado. El fenómeno depende del volumen y forma de las cavidades, del espesor de recubrimiento de las cavidades y de la resistencia mecánica de la roca subyacente (Santoalla et al. 2005, 2006). En el sector entre las bajadas Uno y Cero se ubica la sección de mayor riesgo a las subsidencias, especialmente entre las calles Catriel y El Bolsón (Fig. 10).

Arriba: sección entre Bajadas Uno y Cero. Abajo: detalle de la zona entre calles Catriel y El Bolsón. El esquema de un probable fenómeno de subsidencia en una caverna marina situada en la base del acantilado, en la zona de alto riesgo de derrumbes, se representa en la Fig. 11.

La karstificación del sustrato rocoso carbonatado bajo la cobertura detrítica da lugar a la generación de fisuras y conductos de disolución. Como consecuencia de la pérdida de soporte basal (techo de la cueva), la estructura tiende a deformarse gravitacionalmente (Fig. 11.b), produciéndose lentamente una subsidencia.

Las partículas insolubles liberadas durante la disolución del carbonato de calcio serán transportadas a través de las vías de drenajes como puede apreciarse en la figura mencionada. El desarrollo de estos hundimientos está controlado por la evolución vertical de las cuevas, favorecida por la presencia de fracturas, especialmente las de rumbo perpendicular a la orientación del acantilado, actuando como conductos preferenciales para las aguas de infiltración.

Estas fracturas, a su vez, aumentan considerablemente el riesgo de derrumbe. Por otra parte, las variaciones texturales, por ej., la alternancia entre materiales más impermeables con niveles calcareníticos (muy permeables) pueden favorecer que estos últimos actúen como conductos preferenciales. Cuando eventualmente el peso de los materiales suspendidos sobre la cavidad supera su resistencia mecánica, se produce el derrumbe. Las cimentaciones próximas al acantilado aumentan la posibilidad de colapso del techo de la cueva.

Figura 11: (A) Esquema de una probable subsidencia. La altura del acantilado es de 8 m y la altura de la gruta de 4 m, por encima del techo de la gruta el sustrato es rocoso y el manto detrítico. Las flechas celestes indican la probable subsidencia, que podrá ser lenta o catastrófica. En el círculo rojo, detalles del progresivo hundimiento, que se muestra en (B). (Dibujo: Sebastián Garske) Por lo tanto, la subsidencia es el resultado de la interacción entre la fracturación, los procesos kársticos y las variaciones texturales de los materiales que componen el macizo rocoso del acantilado.

Por otra parte, cuando se producen excavaciones para obras de construcción, la influencia del mar en ellas variará dependiendo de la proximidad a la costa y sobre todo de la permeabilidad del terreno. Las mareas afectan el terreno produciendo subidas y bajadas en el nivel freático en el interior de las excavaciones (Lomoschitz Mora Figueroa y López Marinas 1994).

Importancia del nivel freático en la estabilidad de los acantilados (Suárez Díaz 1998) La ubicación del nivel freático corresponde a la línea de presión de poros igual a cero, equivalente a que la presión neta en el sitio es igual a la presión atmosférica. Por debajo del nivel, progresivamente, a medida que se desciende, la presión es superior, ya que soporta la presión de la columna de agua que se encuentra por encima. Es decir, el nivel de agua determina los niveles de presiones hidrostáticas sobre una superficie localizada por debajo del nivel freático.

La presión de poros es la presión que ejerce el agua subterránea sobre las partículas, en los espacios (poros), dentro de una roca o suelo. La presión de poros trata de separar las partículas y de esta forma, disminuye la resistencia a la fricción.

La resistencia al corte de las rocas y suelos depende de la fricción y cohesión. Importancia de los lineamientos y la influencia del mar El sector estudiado, ubicado entre las bajadas Uno y Cero, tiene una longitud de 300 metros de acantilado donde se desarrollan unas 15 grutas de origen marino, alineadas en su base, escasamente separadas por unos 20 metros una de otra (Fig. 5).

Esta sección, además de ser proclive a las subsidencias, constituye la zona de mayor inestabilidad de los acantilados. La presión del agua en las fisuras (como las representadas en la Fig. 12), influye de manera significativa sobre la posibilidad de desplazamiento de bloques siguiendo planos de debilidad estructural. El efecto mecánico del oleaje provoca desplazamientos de rocas hacia y alrededor de cada una de las cuevas a través de las fracturas y derrumbes del techo por flexiones excesivas en la separación de los estratos (Fig. 12; Ramírez Oyanguren-Monge 2004).

Figura 12. Esquema de estructuras de una formación rocosa sobre una cueva o caverna y un sondeo. Ilustra la influencia de las discontinuidades sobre el tamaño de las aberturas. Obsérvese el efecto desestabilizante que pueden provocar las fracturas en relación a la magnitud de las aberturas (Modificado de Ramírez Oyanguren-Monge (2004).

Las olas constituyen el principal factor dinámico actuando por presión, succión, choque, ametrallamiento y efecto de rebote vertical (Bonuccelli 2005). Por ejemplo, la presión ejercida por las olas del Atlántico sobre la costa española es de 3.000 Kg./m² durante el verano, 10.000 Kg./m² durante el invierno y 30.000 Kg./m² durante grandes tormentas (Holmes 1952). Ante choques de gran intensidad como las de las olas en la zona de estudio, las fisuras y grietas gradualmente se abren y ensanchan. El agua se introduce en cada una de las aberturas comprimiendo el aire ocluido entre las rocas. Al retirarse cada ola, el aire comprimido se expande súbitamente con fuerza explosiva y con el tiempo, bloques grandes y pequeños, bajo el incesante bombardeo, se van desprendiendo y desplomándose (Fig. 13).

Figura 13. Esquema sobre la liberación de material por acción de las olas en el frente rocoso del acantilado (Tomado de Castedo Ruiz 2012). Este proceso, traducido sobre los acantilados, puede apreciarse también en el interior de las grutas. La mayor intensidad ocurre en el sector comprendido entre Bajada Uno y bajada Cero, porque es el sector de costa más expuesto a las rompientes por estar recortado hacia mar adentro.

El choque destructor de las olas y la dinámica de la disolución de los acantilados acarrearán graves problemas en la capacidad portante de la roca de los acantilados. Modelo: La roca que almacena agua y sus discontinuidades Como se mencionó antes, la formación rocosa del acantilado presenta una estructura sedimentaria ligada a rocas carbonatadas, las que permiten la circulación del agua. En superficie, esta estructura se encuentra cubierta por un manto detrítico de hasta 2 m de espesor, con buena permeabilidad (como se representa en la Fig. 2).

De acuerdo a Fucks et al. (2015), la capa entre la superficie del sustrato rocoso carbonatado y el nivel impermeable se compone “litológicamente de arcillas y arenas con colores que varían entre el pardo amarillento, pardo grisáceo y verde. En cuanto a su textura, se asocian a arcillitas, arcillitas areno margosas, calcoarenosas, areniscas de grano mediano a fino, areniscas coquinoídeas, arcillosas y calcáreas, presentándose materiales tobáceos y niveles de yeso, ya sea cristalizado o en forma pulverulenta”.

Se propone en el presente informe que es justamente el carbonato de calcio contenido en las rocas descriptas, el componente susceptible de dilución, que da lugar al proceso de karstificación. Las discontinuidades de las rocas (planos de estratificación, fracturas, diaclasas, etc.) constituyen planos de debilidad que controlan el comportamiento mecánico de la formación rocosa. Por lo tanto, el número o cantidad de discontinuidades condiciona la intensidad de fracturación y el tamaño de los bloques.

Existen evidencias de estudios similares al presentado aquí en diversos puntos del planeta (Galloway y Burbley 2011). Numerosos casos de hundimientos fueron identificados a partir de investigaciones realizadas en Taipei (China; Hu et al. 2009), Londres (Inglaterra; Longfield 1932), Ciudad de México (México; Marsal y Mazari 1959), Tokio (Japón; Kazaoka et al. 2015), Debrecen (Hungría; Orlóczi 1968), España (Gomez et al. 2009) y Santa Clara Valley (California; Poland et al. 1988), por mencionar sólo algunas.

Tal ha sido la magnitud e importancia del problema de la subsidencia que se la ha catalogado como un problema global, y fue el primero en incluirse en los proyectos de la International Hydrological Decade de la UNESCO en 1964, y más tarde en el International Hydrological Programme (UNESCO 1969). Varios grupos de investigación se enfocaron en el proceso, en detalles de las fracturas (Hernández-Marín et al. 2014), en la modelación (Calderhead et al. 2011), en aspectos geológicos y geomecánicos (Carreón-Freyré et al. 2005), en el monitoreo y deformación de la superficie (Yan et al. 2012), entre los diversos temas abordados en las últimas décadas.

Es urgente avanzar en este tipo de investigaciones en la zona de estudio de Las Grutas, conocer por ejemplo el valor y la tasa de las probables subsidencias, para poder relacionar esos resultados con parámetros específicos en relación con el desarrollo de fracturas en la superficie del suelo.

Las principales fuentes de alimentación del acuífero costero de Las Grutas se generan fundamentalmente a partir de las actividades que emplean el recurso hídrico, ya que la recarga pluvial es escasa.

· La recarga del acuífero se produce principalmente por infiltración de agua de escorrentía superficial, a través del manto detrítico que cubre la formación carbonatada y por volcado subterráneo de los pozos negros.

· El acuífero responde rápidamente a los eventos estacionales. El crecimiento demográfico en la época estival produce importantes aumentos de caudal al acuífero con diluciones significativas de minerales del acantilado.

· Se ha comprobado químicamente la naturaleza de las aguas carbonatadas que circulan en los acantilados y el proceso de dilución por el agua sobre las rocas carbonatadas, determinando la existencia de un proceso de karstificación.

· Se ha corroborado también la composición de las costras calcáreas (espeleotemas), que resultaron contener principalmente calcita precipitada, y en menor proporción, de cristales de yeso.

· El vertido cloacal al subsuelo, así como la infiltración de aguas residuales con nutrientes aumentados, provocan un medio fuertemente reductor microbiano de sustancias orgánicas, además de serios problemas de contaminación de las playas del balneario.

· La disolución del carbonato de calcio existente en superficie y en el interior del macizo rocoso podrían originar un nuevo modelo de evolución de los acantilados, en especial en el sector del casco viejo, con probabilidad de riesgos en lo urbanístico (asentamientos diferenciales, subsidencias, etc.) y con impacto turístico negativo (destrucción de las grutas y pérdida de calidad paisajística).

· Se propone la existencia de un proceso kárstico, caracterizado por la utilización de las aguas residuales por conductos preferentes de la roca del acantilado. Dado que su origen es por el desarrollo urbano y el consecuente uso del recurso hídrico en el Balneario Las Grutas, se sugiere el nombre de “karstificación antropocena” y se advierte a las autoridades sobre el progresivo deterioro de la costa a una tasa relativamente acelerada

· El grado de disolución de la roca dependerá de la disponibilidad y forma de recarga del acuífero (fundamental), de la litología y estructura de las rocas, de la hidrogeoquímica en la estructura del acantilado y de efectos múltiples (aditivos/sinérgicos) del proceso.

AGRADECIMIENTOS Deseamos agradecer muy especialmente a las Dras. Violeta González y Ana L. Fernández, del Departamento de Geología de la Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, por los estudios realizados sobre las muestras de rocas. Asimismo, a la Ing. Paula Fava, del Laboratorio de Química (ESCiMar-UNCo) por la realización de los primeros análisis de muestras de agua, y a Aguas Rionegrinas SA, por facilitar los resultados de un análisis de rutina de una muestra de agua de la salida de la planta potabilizadora de San Antonio Oeste.

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Acantilados que retroceden: El caso del Balneario Las Grutas (Río Negro)

Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca

Resumen

Los acantilados conforman una de las geoformas más habituales del ambiente costero, ocupando aproximadamente el 80 % de las costas del mundo. Muchos de los acantilados son notablemente activos, cuya estabilidad depende de varios factores, tales como las propiedades de la roca, las características climáticas del pasado y presente, los cambios en el nivel del mar, etc.

La erosión del acantilado se produce principalmente por el efecto marino. La continua erosión provoca el retroceso de la geoforma, transformándose en un problema cuando es enfocado desde una perspectiva humana. Así, a lo largo de vastas costas urbanizadas del mundo, este proceso resulta en una progresiva desvalorización e incluso pérdida de las propiedades.

Un ejemplo de costas acantiladas que muestran una clara tendencia erosiva se observa en la localidad turística de Las Grutas, provincia de Río Negro (Fig. 1). La localidad está bordeada por acantilados compuestos de rocas sedimentarias blandas y fácilmente erosionables que evidencian signos de erosión actual tales como grandes cavernas o grutas y bloques que se hallan frecuentemente caídos en su base.

A lo largo de la costa se ubica una extensa plataforma de abrasión marina, es decir, una zona de erosión provocada por el oleaje, que constituye un remanente de los acantilados, siendo un indicio de cuánto han retrocedido en el tiempo.

3.1 Descripción general El ámbito de estudio se encuentra ubicado al norte del Golfo San Matías, en la zona de contacto del mar con el continente. Las diferentes litologías presentes y las unidades geomorfológicas abarcan un muy importante período geológico, como así también unidades de génesis muy variadas, lo que motiva una evolución geomorfológica compleja. (Fig 4)

Las rocas más antiguas de la región corresponden a los esquistos e ictinitas de la Fm Nahuel Niyeu del Proterozoico superior, continuando cronológicamente los pequeños afloramientos de la cuarcita de la Fm Sierra Grande. El basamento metamórfico está intruído por rocas graníticas y granitos con cataclasis del Complejo Plutónico Paileman del Carbonífero superior-Triásico inferior, cuyos afloramientos pueden observarse en la zona de Piedras Coloradas, al sur de las Grutas.

Estratigráficamente le continúan los conglomerados de la Fm Puerto Piris, las riolitas e ignimbritas Jurásicas del Complejo Volcánico Marifil, las arenas y limolitas marinas de la Fm Arroyo Barbudo, los basaltos olivinícos de la Fm Somún Curá y las areniscas marinas de la Fm Gran Bajo del Gualicho (=equivalente a la Fm. Patagonia, de amplio uso).

Por encima se depositan las areniscas fluviales dela Fm Río Negro, cubiertas por los Rodados Patagónicos. Al Cuaternario son atribuidos los depósitos conglomerádicos de la Fm Loma Mágica, Fm Baliza San Matías, Fm San Antonio y Fm Laguna Indio Muerto, continentales la primera y última y litorales las dos intermedias.

3.2 Características litológicas de los acantilados Los acantilados que se desarrollan desde la zona de La Rinconada hasta la Bajada 6 están representados por un conjunto importante de secuencias litológicas, 3. Geología regional las que varían desde las muy resistentes a la erosión y que conforman paredes verticales hasta aquellas que, fundamentalmente en su parte superior, se presentan de manera extremadamente friable, haciendo que el desprendimientos de material sea permanente en la medida en que son disturbados o van perdiendo sustento físico.

Si bien las diferentes facies sedimentarias no siempre se registran a los largode toda el área, se realizará una caracterización geológica integral de las unidades que se encuentran involucradas en el área de estudio y sus alrededores, haciendo hincapié fundamentalmente en los componentes litológicos de los acantilados.

En lo sucesivo y para dar cuenta de las variaciones longitudinales observadas en la estructura y procesos sobre los acantilados nos referiremos a cuatro secciones a lo largo del sector costero estudiado. Sección I: desde La Rinconada hasta la bajada de La Rueda. Sección II: desde la bajada de La Rueda hasta la bajada I. Sección III: desde la bajada I hasta la bajada III. Sección IV: desde la bajada III hasta el Cañadón Sur.

3.2.1 Formación Gran Bajo del Gualicho En el área de estudio se encuentra con una muy buena representación, constituyendo parte de los acantilados y pendientes de todos los bajos, aunque las observaciones discontinuas no permiten ver los 200 m de espesor que tiene la unidad en el sector de Las Grutas. Esta unidad estaría representando la transgresión denominada Patagoniense o Fm Patagonia, de una amplia distribución no sólo en la Patagonia, sino en gran parte de Sudamérica, postulándose incluso hipótesis sobre su unión a través del norte argentino con el Mar Caribe.

Las sedimentitas que fueron agrupadas en esta unidad corresponden a las originales denominaciones con que fueron agrupadas las ingresiones marinas del Patagoniense y Entrerriense, que ocuparon vastos sectores del territorio nacional durante el Mioceno.

Litológicamente se compone casi exclusivamente de arcillas y arenas con colores que varían entre el pardo amarillento, pardo grisáceo y verde. Texturalmente se asocian a arcillitas, arcillitas areno margosas, calcoarenosas, areniscas de grano mediano a fino, areniscas coquinoideas, arcillosas y calcáreas, presentándose en algunas oportunidades materiales tobáceos y niveles de yeso, ya sea cristalizado o en forma pulverulenta.

En función de la fauna presente se le asigna una edad Mioceno. En el área de trabajo esta formación fue dividida en tres horizontes principales (A, B y C) dividiéndose a su vez las dos ultimas en B1/B2 y C1/C2.

3.2.1.1 Horizonte A Constituye un banco masivo, arcilloso, resistente, de color verde claro a verde amarillento que en su mayor expresión tiene de 1,5 m de espesor entre las bajadas 1-3 (Fig. 5). Mineralógicamente este horizonte litológico está constituido por Cuarzo 25%, material illítico 19%, Esmectita 10 %, Plagioclasa (Feldespato Na-Ca) 40 % y Microclino (Feldespato K) 6 %.

Debido a la diferencia topográfica a lo largo de la base de los acantilados, este banco no se observa con regularidad, pero donde está presente constituye el piso de los afloramientos de agua, debido a su bajo grado de permeabilidad. El perfil que forma el mar sobre esta sección es desde vertical a convexo.

3.2.1.1 Horizonte B . Por encima del Horizonte A se desarrolla el Horizonte B, muy estructurado, con espesores de alrededor de 4 m. Se apoya en neta discordancia sobre el Horizonte A, y el contacto constituye el principal plano de escurrimiento del agua subterránea, en respuesta a las características impermeables del Horizonte A (Fig. 6).

El Horizonte B es de origen marino, indicado por fósiles y trazas fosilíferas. En función de sus características litológicas se lo puede dividir en los horizontes B1 (inferior) y B2 (superior). Este horizonte, a diferencia del Horizonte A, se observa con distintas características (color, estructura, espesor, presencia o ausencia de agua, nivel de bioturbación, desarrollo de cuevas, cavernas y oquedades) a lo largo de toda la línea de costa de Las Grutas. (Fig. 7) 3.2.1.1.1

Horizonte B1 Esta sección está compuesta por un sedimento arenolimoso a arcilloso, de color amarillento a castaño, con una fina estratificación lenticular y ondulítica con espesores medios de 2 a 3 metros. En sectores pueden presentar signos de bioturbación, ya sea con conductos vacíos o rellenos, que se disponen en general en forma transversal a la estructura.

También se observan escasas concreciones silíceas de forma cilíndrica de 5 a 6 cm de diámetro y alargadas de hasta 30 cm. En forma aislada se observan fragmentos de conchillas y concreciones de MnO milimétricas, gran cantidad de clastos muy irregulares de varios centímetros de diámetro con superficies lustrosas y en otros casos con orificios producto de la bioerosión.

Mineralógicamente este horizonte litológico está constituido por cuarzo 27%, material illítico 9%, halita 12 %, plagioclasa (feldespato Na-Ca) 20 % y ficroclino (feldespato K) 8 %, dolomita 9 % y carbonatoapatita 15%.

Puede presentarse sin base expuesta, cubierta por las arenas de la playa o con su base aflorante descansando sobre el Horizonte A. La estratificación ondulítica y lenticular, asociada a ambientes intermareales a submareales, produce la alternancia de estratos de arcilla y arenas con espesores individuales que van desde los 1 a 2 cm hasta los 10 cm.

Las capas de arcilla presentan una gran resistencia, pero las capas de arena son algo friables, lo que hace que, tanto la acción del oleaje como la del escurrimiento subterráneo, eliminen progresivamente estos sedimentos, generándose vacíos a lo largo de todo el perfil (Fig. 7).

Esta situación hace que una porción de los acantilados, generalmente la base, sea mucho mas propensa a la erosión que otros sectores. Justamente es en el horizonte B1 donde se desarrollan con mayor preponderancia las diferentes cavernas del balneario.

Este horizonte, conformado por la alternancia de niveles de arenisca y fango silicoclástico en proporciones similares, presenta una muy alta densidad de trazas fósiles, algunas de ellas con laminación interna constituida por pellets fecales.

Es común la presencia de galerías verticales a subverticales gruesas (diámetro mayor a 5 cm) que finalizan en una cámara con desarrollo paralelo a la estratificación, y que, en muchos casos, puede ser rastreable hasta los niveles superiores. En algunos perfiles se puede observar mayor proporción de arena en la porción superior de esta subunidad. El contacto con el horizonte A es neto. El contacto con la unidad C superior es comúnmente gradual.

3.2.1.1.2 Horizonte B2 De manera transicional se pasa a este horizonte, caracterizado por un sedimento areno arcilloso, castaño amarillento a amarillento con una gran cantidad de bioturbaciones, tanto rellenas como vacías, verticales, horizontales e inclinadas, y de muy variadas dimensiones.

Los procesos biológicos han producido un material totalmente alterado, muy removido, haciendo que la estructura original que caracteriza al Horizonte B1 esté prácticamente casi ausente. (Fig. 7).

Mineralógicamente este horizonte litológico está constituido por cuarzo 30%, material illítico 18%, caolinita 2 %, esmectita 7%, plagioclasa (feldespato Na-Ca) 37 % y microclino (feldespato K) 6 %. Este horizonte presenta una alta densidad de galerías de crustáceos con desarrollo tridimensional y disposición paralela a la estratificación. Está también atravesado por galerías gruesas y cuenta con cámaras finales de éstas, tal como fue descripto en el Horizonte B1.

3.2.1.2 Horizonte C Por encima del Horizonte B1 se desarrolla un sedimento groseramente estratificado, conformado por una arenisca fina a muy fina bien seleccionada limpia, pobremente cementada, con un desarrollo vertical que aumenta hacia el NE, con alrededor de 2 metros en el sector IV y de más de 5 metros en el sector I.

Carece de estructuras sedimentarias mecánicas, de color amarillento, con restos de moluscos y con algunos clastos dispersos en su masa. (Fig. 8). El contacto basal posee, en gran parte de las exposiciones, gruesas concreciones diagenéticas de origen silíceo. Dichas concreciones se encuentran en relación con galerías de diámetros que superan los 5 cm.

Es común el hallazgo de una gran diversidad de bioturbaciones que no son fácilmente detectables debido a la falta de contraste de facies. A su vez, hacia la base es común la presencia de acumulaciones de fósiles que incluyen gastrópodos, dólares de mar, braquiópodos, colonias de briozoos y ostras. Tanto las colonias de briozoos como los dólares de mar y los braquiópodos son organismos marinos que no toleran ni la exposición subaérea ni variaciones importantes en la salinidad, lo cual indicaría una génesis submareal.

Hacia el tope aparece en algunos sitios un estrato de cerca de un metro de espesor, con una estratificación plana poco marcada que se asemeja a un nivel heterolítico dominado por arena. El espesor de esta subunidad varía considerablemente, siendo de 4,30 metros en Bajada Cero, de menos de un metro hacia el sur, y de 5 metros o más hacia la bajada de los acantilados.

Este horizonte presenta superficies groseramente ondulantes de precipitados evaporíticos laminares (yeso), de escasos mm de espesor, pero de varios metros de continuidad. (Fig. 8). Mineralógicamente este horizonte litológico está constituido por cuarzo 26%, material illítico 15%, esmectita 4 %, esmectita 11%, plagioclasa (feldespato Na-Ca) 34 %, microclino (feldespato K) 7 % y calcita 3%.

En algunos sectores este material presenta una estructuración marcada en bloques redondeados de hasta 2 m de espesor, más friable, produciéndose en la actualidad procesos de bioerosión causados por los loros y la caída de detritos. En función de estas características separamos el Horizonte C en dos subunidades (C1 y C2) diferenciadas principalmente por la masividad de la sección inferior y la mayor estructuración del horizonte superior. (Fig. 9

3.2.1.3 Bioturbación y trazas fósiles Toda esta sección presenta una extrema bioturbación con abundantes trazas fósiles Las principales asociaciones icnofosilíferas se concentran en los horizontes B2 y C1, con preponderancia al norte de la bajada de La Rueda, pero observables a lo largo de todo el frente costero.

Las trazas presentan estructuras tridimensionales que varían entre unos pocos milímetros y cerca de un metro. Pueden seguir patrones espiralados, de túneles o palmadas o como sistemas de galerías. A menudo presentan concreciones silíceas, las cuales abundan en el Horizonte B2.

En general se asignan estas trazas a la acción de poliquetos o crustáceos en ambientes intermareales. (Fig. 10). En términos generales se puede decir: t Las secciones estudiadas poseen diferentes agrupamientos de trazas fósiles, que reflejan diferentes condiciones ambientales.

La complejidad y diversidad de trazas fósiles es superior a lo descripto en la bibliografía para secciones equivalentes.

t El Horizonte B1 (heterolítico) está caracterizado por la presencia de Asterosoma, Patagonichnus icnspp. y otras icnoespecies que explotan la materia orgánica residente en los sedimentos.

t El Horizonte B2 posee principalmente una estructura tridimensional de Spongeliomorpha suevica. Si bien se hallaron otras trazas, éstas están mal expuestas, posiblemente por la falta de contraste de facies: el estrato está compuesto principalmente por arena.

t La sección C cuenta con una alta densidad y diversidad de trazas. Gran parte de los túneles subverticales de Spongeliomorpha nodosa comienzan en este subnivel. El resto de las trazas, entre las que se puede indentificar a Skolithos, requiere de un estudio pormenorizado y muy posiblemente arrojen evidencias importantes para la interpretación ambiental. La presencia de fauna marina estricta indica que esta subunidad se depositó al menos parcialmente en condiciones submareales en un mar con salinidad normal.

t La abundante bioturbación en algunos sectores ha alterado en forma radical la estructura sedimentaria original de la roca, modificando sus propiedades de permeabilidad, cohesión y resistencia. Es probable que estas zonas altamente bioturbadas respondan de manera diferencial a los agentes erosivos y los procesos geológicos exógenos.

3.2.1.4 Rodados patagónicos Por encima de la Formación Bajo del Gualicho se desarrollan localmente depósitos de gravas y arenas gravosas, compuestos por un conglomerado polimíctico, clastos sostén, de tamaño mediano a grueso y matriz escasa.

Los clastos son redondeados a subredondeados, compuestos por vulcanitas (riolitas, dacitas andesitas y basaltos), plutonitas, cuarcitas y sedimentitas, con lentes de arenas de escasas dimensiones. Pueden observarse estratificaciones diagonales y en artesas, con cemento calcáreo, concentrado generalmente en la parte superior.

En las inmediaciones del ACA la Fm Gran Bajo de Gualicho presenta un paleorrelieve negativo que es ocupado por 4 m de sedimentos fluviales estratificados, matriz sostén, de poca selección, con base irregular, propia de canales, coronados por sedimentos finos de desbordes.

El material es muy friable, motivo por el cual se ha desarrollado una acción erosiva del mar mucho más acentuada que en los sectores aledaños. (Fig. 11). Asimismo, estos sedimentos pueden verse a lo largo de los acantilados de manera saltuaria, con espesores que no superan los 2 m.

Debido a las diferentes facies de estos depósitos, siempre asociados a la acción fluvial, pero de diferentes ciclos sedimentarios, la edad varía desde fines del terciario a todo el Pleistoceno.

3.2.1.5 Depósitos Litorales Los depósitos generados por las sucesivas ingresiones marinas han dejado depósitos en prácticamente toda la zona costera de la Bahía de San Antonio.

Estos depósitos han sido concentrados en dos unidades litoestratigráficas diferentes, correspondientes a dos ingresiones marinas, Fm Baliza San Matías y Fm San Antonio. Están integradas por un conglomerado constituido por rodados, valvas y arenas, variando la textura dominante, por lo que es común observarla como clasto o matriz sostén.

Las valvas pueden presentarse enteras, fragmentadas y en posición de vida, integradas mayormente por Amiantis purpurata, Mactra sp. y Tagelus sp.. Es común una estratificación paralela muy marcada, con suave pendiente hacia el mar, con las valvas dispuestas en general con la concavidad hacia abajo, y un comportamiento friable del material.

El espesor en general no supera los 2 m, observándose en la zona de estudio coronando el acantilado desde La Rinconada hacia el centro de Las Grutas. También, la restinga a la altura de la Bajada 6 de esta localidad, está compuesta por sedimentos de 0,50 m de espesor de rodados, arena y fragmentos de conchillas, muy resistentes, que son atribuidos a procesos litorales generados durante una trasgresión.

Es importante mencionar que existen depósitos ingresivos a cota 15 m, y como los últimos mencionados, en zonas intermareales. Los depósitos que se encuentran sobre el acantilado pueden estar cubiertos por depósitos medanosos de colores castaños, cubiertos por los médanos actuales.

Arriba de éste, en discordancia se encuentran 2 m de un conglomerado arenoso, con conchillas enteras y fracturadas, y Tagelus en posición de vida, cubierto por un sedimento arenoso grueso, castaño medianamente friable, con restos de conchilla, cubiertos por los médanos actuales de 6 a 7 m de espesor y vegetados, compuestos por arenas finas de color gris.

3.2.1.6 Depósitos Eólicos Las acumulaciones eólicas están representadas por formas medanosas y mantiformes, ocupando vastos sectores, agrupados como Fm Punta Villarino. Se encuentran cubriendo a los depósitos de las Formaciones Gran Bajo del Gualicho, Baliza, San Matías y San Antonio.

Texturalmente están compuestos por arenas medianas a finas y arenas finas limosas con colores castaños a grisáceos. Su mayor representación está dada como una franja paralela a la costa actual, degradada prácticamente en las áreas urbanas.

Los espesores son muy variables, fluctuando entre los 2 y los 10 m. 3.3 Geomorfología en la zona de influencia de la localidad de Las Grutas El Bajo de San Antonio Oeste presenta una evolución geomorfológica compleja, asociado originalmente a procesos de deflación, evolucionando posteriormente por procesos litorales.

La zona litoral en el ámbito de Las Grutas se caracteriza por la presencia de diferentes rasgos geomorfológicos, algunos vinculados a la erosión y acumulación marina y otros asociados a procesos continentales, entre los que se destacan los de remoción en masa, meteorización, acción fluvial y eólica.

El rasgo más destacable de esta localidad lo conforman los importantes acantilados observados al sur y norte de la misma, continuados estos últimos hasta finalizar la costa en la espiga de Punta Delgada, donde se desarrolla una playa compuesta en gran proporción por conchilla. Debido a que los objetivos del presente trabajo se asocian a las problemáticas ocasionadas en las zonas acantiladas, se precederá a analizar específicamente este rasgo del paisaje.

4.1.6 Acción hidráulica Las aguas que circulan por los sedimentos marinos de la Fm Bajo del Gualicho y que afloran en forma de manantiales en los acantilados, producen procesos de disolución y precipitación. Dado el importante contenido en yeso que estos sedimentos poseen, y en función de la permeabilidad de la estructura lenticular y ondulítica, (especialmente en el Horizonte B1) y la textura arena – arcilla, constituyen importantes secciones para que los filetes del flujo subterráneo concentren su escurrimiento.

Es común observar, fundamentalmente en las playas del centro, un piso constituido por el contacto de las secciones A y B y un techo muy ondulante. En los sectores sometidos a una continua descarga de agua subterránea puede observarse una importante precipitación de yeso en rosetas. Evidentemente el escurrimiento subterráneo del agua produce a lo largo de su circulación la disolución del yeso intersticial, y una vez llegado al frente del acantilado, al cambiar las condiciones físicas y químicas, nuevamente se produce la precipitación de éste en forma de rosetas.

4.1.7 Acción marina La erosión mecánica por olas constituye el principal factor erosivo del acantilado y sus evidencias son abundantes en todo el frente costero de Las Grutas. Si bien el trabajo geológico que produce el oleaje (atrición y abrasión) en su acción diaria en la zona de rompiente puede producir importantes cambios, las olas generadas en una tormenta pueden generar cambios más importantes que los producidos por las olas en términos de meses.

La abrasión del Horizonte A, en forma de media caña, también evidente en bloques sueltos principalmente en el sector I, indica que este mecanismo es fundamental en el socavamiento de la base del acantilado. Existen varios factores que influyen sobre los efectos que producen las olas sobre la costa:

t Características estructurales (diaclasamiento, fallamiento, estratificación) de las rocas.

t Abundancia y tamaño de los materiales. La erosión marina es más efectiva donde existen materiales abundantes para ser utilizados por el mar para realizar la abrasión (arena y grava). Este “ametrallamiento” de los acantilados constituye uno de los procesos más efectivos de erosión (Fig. 21), y se ve materializado no sólo por la forma de media caña que muestran acantilados y bloques en la playa (a y c), sino también en la presencia de marmitas (b) y canales sinuosos en la plataforma de abrasión y base de las cavernas (c).

El golpe de la ola, fundamentalmente en rocas con superficies de discontinuidades (fallas, diaclasas, superficies de estratificación) ejerce una gran presión. La enorme fuerza ejercida por las olas sobre los acantilados (30.000 kg/m2 en las costas escocesas) produce la compresión del aire repentinamente, comportándose como si se clavara una cuña.

Cuando éstas retroceden, se produce una expansión súbita del aire con una fuerza explosiva provocando el debilitamiento de la roca y el desprendimiento paulatino de las capas. La caída de éstas va produciendo el agrandamiento y unión de las cavidades hasta llegar a las cavernas tan conocidas, procesos estos que continúan en ellas.

El patrón de desarrollo de cavernas marca la importancia de la acción del oleaje en la erosión del acantilado. Por un lado es notorio que la mayoría de las cavernas se desarrolla a la altura del golpe de ola y en la franja de mareas altas. Esta relación positiva entre el tamaño de las cavernas y la cota de la base del acantilado respecto de las mareas altas, hace más efectiva la acción de la presión hidráulica del oleaje y expansión súbita del aire sobre las oquedades y discontinuidades del acantilado.

Las diaclasas constituyen superficies de debilidad muy frecuentes en los acantilados de Las Grutas, muchas veces no claramente observables por los precipitados que cubren la mayor parte de la superficie. Sin embargo, pueden observarse diaclasas verticales que recorren todo el acantilado, pero solamente en la base, donde es embestido regularmente por las olas, éstas muestran un ensanchamiento que rápidamente desaparece, donde este proceso no se desarrolla o lo hace de manea menos regular.

Propuestas de manejo del frente costero El conocimiento de los factores locales que inhiben o generan los procesos erosivos en los acantilados de Las Grutas, nos permite establecer una guía para las acciones de control y manejo mas adecuado para cada sector. Dividiremos a las acciones de manejo y control en tres grandes grupos:

4. Acciones sobre el cordón medanoso. Propondremos planes de manejo particularizados para cada uno de los diferentes sectores costeros identificados anteriormente.

0 Horizonte masivo, sin diaclasas o con diaclasas escasas, de corta extensión y poco profundas.

1 Presencia de diaclasas pero mayormente de poca profundidad, aisladas y sin cruzamiento. Sin evidencia de formación de bloques.

3 Muy estructurado y/o diaclasados con bloque semidesprendidos y evidencia de derrumbes recientes

4.2.1.3 Protección del pie del acantilado El método más común empleado para evitar el retroceso de los acantilados consiste en la construcción de muros y enripiados (sea walls, rip-rap). Sin embargo, desde hace 30 años estos sistemas han sido objeto de severas críticas y su efectividad está cuestionada en todo el mundo.

Las obras duras paralelas a la costa generan perdida de playa por reflexión de olas con socavamiento de la base de la estructura, intensificación de la erosión al final del enripiado y eventualmente una renovación del proceso erosivo sobre el acantilado.

Si se suma a esto el costo de las estructuras y el efecto negativo y permanente sobre el carácter paisajístico del lugar, se entiende que estos sistemas sean desaconsejados en la mayoría de los casos. Si bien las obras duras fueron la opción preferida para el control de erosión hasta inicios de los años 90, la tendencia actual a nivel mundial en manejo costero tiende a soluciones blandas, a acciones de manejo y regulación territorial y en muchos casos se acepta que “no hacer nada” es una opción viable cuando se considera la incertidumbre respecto a la evolución de los sistemas costeros como respuesta a los efectos del cambio global.

Las acciones de protección del pie del acantilado en Las Grutas deberían limitarse a mantener in situ los bloques caídos naturalmente o por caídas controladas. Cuando se considere necesario y en los casos en que no existan caídas de ningún tipo y no haya acumulaciones de playa, se aconseja movilizar algunos de los bloques que se encuentran sobre la restinga frente a la Sección I y a distancias superiores a 50 m del acantilado

4.5 Acciones sobre el cordón medanoso Las dunas son importantes para la protección de los acantilados, ya que mantienen una cierta compactación de la roca subyacente, evitando los procesos de formación de cárcavas debido a lluvias torrenciales en un clima semiárido.

Las dunas evitan que la escorrentía penetre directamente en los acantilados y reducen la posibilidad de generación de grietas y procesos de solubilización de los acantilados. Como se observa en la zona urbanizada de Las Grutas, la eliminación de las dunas puede intensificar la frecuencia y la magnitud de los derrumbes y, consecuentemente, el retroceso de los acantilados.

Dado que las dunas representan ámbitos de interacción entre variables continentales y litorales, son un elemento fundamental para mantener el balance del sistema y constituyen aportes a los sedimentos intermareales. Las dunas proveen servicios ecológicos y son zonas buffer (de amortiguación) en procesos que operan en distintas direcciones (horizontal y verticalmente).

Su carácter semifijo provee condiciones para su permanencia temporal y favorece la dinámica del sistema. Las acciones que tiendan a modificar esta dinámica, tanto sea fijando los médanos, eliminándolos, alterando su topografía o reduciendo su cubierta vegetal, afectan en mayor o en menor grado sus funciones.

La importancia fundamental del cordón dunar de 900 metros de longitud está dada por su contribución a la diversidad ambiental del área. Al ser el último relicto dunar en la zona, ofrece experiencias y posibilidades diferentes a las que se logran en la sección urbanizada.

La diversidad paisajística adquiere un valor intrínseco, especialmente en zonas costeras de neto perfil turístico. La variabilidad ofrece diversas alternativas presentes y a futuro, y su mantenimiento conciente y como resultado de decisiones de manejo racionales sirven para evitar la homogeneización del paisaje que resulta del desarrollo urbanístico y de la presión inmobiliaria impulsada por tendencias temporales, repetición histórica, o aspectos de oferta y demanda de mercado.

En el largo plazo, la diversidad aumenta el valor del área, la hace más atrac- tiva y reduce los impactos ambientales irreversibles del desarrollo urbano. La degradación del cordón dunar puede derivar en un conjunto de conflictos: 1. Eliminación de lente de agua: es común que los depósitos arenosos eólicos litorales se conviertan en los principales receptores del agua de las precipitaciones.

2. Aumento de la escorrentía: la eliminación de los materiales permeables produce un aumento significativo del escurrimiento superficial. Este proceso lleva por un lado a la generación de carcavamientos, como así también a la pérdida del agua de las precipitaciones.

3. Alteración de la dinámica litoral: la eliminación de potencial material de alimentación de playas redundará negativamente en el frágil balance de dunas-playas. Se recomienda, entonces, establecer medidas altamente restrictivas para la modificación del paisaje de médanos al norte y al sur, no solo en función de una preservación paisajística, de la flora y de la fauna, sino también como elemento clave en la disminución del escurrimiento superficial y acumulación de aguas subterráneas.

La Ordenanza 2462 designa al área de médanos al norte de Las Grutas como un área de manejo especial, orientada al desarrollo de emprendimientos hoteleros de gran porte, y restringe específicamente la remoción de sedimentos o alteración del médano en las manzanas 935B, 945, 955, 965B y 965C. La ordenanza indica en sus considerandos las razones principales para esta clasificación: t Situación singular con grandes manzanas que no están fraccionadas.

t Mantenimiento y conservación de las dunas que constituye una exigencia a nivel provincial y municipal y también un elemento de la agenda ambiental pública.

t Protección de los médanos y de la zona intermareal como parte de un plan integral orientado al desarrollo de infraestructura turística de alto valor. Los considerados y la ordenanza resumen aspectos de gestión estratégica fundamentales, que exceden el corto y el mediano plazo, ya que reconocen el carácter único de los médanos de esta sección dentro del contexto más amplio de la urbanización general de Las Grutas. La aceptación de la incertidumbre respecto a su manejo implica que cualquier acción sobre este sector debe estar supeditada a un plan de gestión integrada.

4.5.1 Propuestas de manejo del sistema medanoso El cordón dunar que aún existe adquiere un valor especial, ya que de alterarse el aspecto natural de la costa será el único segmento que, a través de medidas de gestión ambiental estratégicas adecuadas, mantendrá un carácter natural. Esto puede lograrse mediante dos medidas clave:

2. El establecimiento de set-backs (zonas de retiro) que impidan una presión de uso creciente sobre el médano. La eliminación del médano o la habilitación de permisos de construcción cercanos al borde del acantilado darían como resultado, a largo plazo, problemas de erosión y retroceso de los acantilados similares a los observados actualmente.

La homogeneización del paisaje costero redundaría, en definitiva, en una pérdida de muchos de los atractivos que hacen de Las Grutas un lugar de excepción entre los balnearios nacionales; el resultado final sería una pérdida gradual e irreversible de la calidad paisajística y ambiental de este tramo de costa y de Las Grutas en su conjunto.

Se proponen, a continuación, algunas medidas de mitigación y manejo para el sector de médanos:

t La instalación de un sistema de enquinchados de baja altura (≤ 40 cm) en las zonas de médano intervenido, paralelos a la línea de costa, de manera que actúen como un sistema de entrampamiento de arena.

t La adopción de medidas de control y vigilancia del médano que impidan la circulación de cualquier tipo de vehículo sobre éste, para acelerar el proceso de crecimiento y no contribuir a la debilidad del sistema. La existencia de nuevas unidades habitacionales creará presión de uso y circulación sobre la duna expuesta y aplanada.

t La presencia de una zona de fácil acceso crea nuevas oportunidades para que el público se aproxime al acantilado y acceda a los médanos circundantes. Esto debe ser evitado restringiendo físicamente el acceso a la zona afectada a través de empalizadas de altura suficiente para evitar el traspaso. La empalizada puede hacerse con enquinchado, o con otro material a seleccionar.

t Deben asegurarse barreras efectivas para evitar la circulación de vehículos motorizados en el área. Como forma de aprovechar el atractivo natural del área, integrar el contacto de la población con el medio y reconocer la importancia del ecosistema dunar, puede evaluarse la construcción de pasarelas de madera sobre pilotes hasta las cercanías del acantilado, con carteles de interpretación.

t Estas barreras y senderos de circulación, así como los enquinchados, deberán ser discretos, de poca densidad, a fin de no saturar el paisaje local. La autoridad local deberá evaluar su diseño.

t El mecanismo más importante que provoca el retroceso del frente del acantilado radica en la combinación de la acción mecánica de las olas (abrasión y acción hidráulica), la remoción en masa (puntual y esporádica) y la meteorización.

t La magnitud del retroceso del frente de barranca o tasa erosiva según surge de los relevamientos topográficos y fotográficos comparados no arroja valores promedio significativos.

t La inspección y comparación de fotografías aéreas de 1960 y 1997 muestra que los máximos rangos de retroceso se dan entre las bajadas 0 y 1, con valores puntuales máximos de 21 cm/año por desplome del techo de cavernas. (Fig. 34). El resto del frente costero mantiene tasas de retroceso muy bajas y puede considerarse relativamente estable. La bibliografía internacional relaciona, para el caso de costas acantiladas blandas, valores promedio de retroceso según condiciones de clima de olas, que indican, para clima de olas severo entre 1 a 3 m/año, para clima de olas suaves de 0 a 1 m/año. En base a estos parámetros comparativos, puede considerarse que la erosión en los acantilados de Las Grutas es baja.

t La distribución espacial longitudinal de la erosión sobre el frente costero se presenta por sectores y por combinación de formación de cavernas y desplazamientos o deslizamientos del frente del acantilado con distinta intensidad.

t La topografía de la costa y la altura del pie del acantilado, junto con la inclinación del Horizonte A, son los factores que mejor permiten explicar la variabilidad de formas erosivas en el frente costero del área de estudio. 5.

t La acción antrópica más evidente está dada por un aumento del escurrimiento de agua a través de las capas de sedimentos, proveniente de cañerías de agua y/o cloacales en mal estado y de pozos ciegos aún activos. El efecto de este aporte extra al escurrimiento subterráneo natural ha contribuido marginal y puntualmente a la modificación del perfil del acantilado. Sin embargo, un cambio futuro en los caudales o en la calidad de los escurrimientos puede resultar en una disolución mayor y aumentar la tasa de retroceso en algunos puntos. Asimismo, debido al riesgo de contaminación bacteriológica, se recomienda establecer un plan un reparación de los sistemas de captación de líquidos cloacales.

t El carácter paisajístico del frente costero de Las Grutas es único en la costa Argentina y constituye un elemento de primer orden en el valor turístico del lugar. Cualquier acción de estabilización que se realice debe evitar alteraciones importantes al paisaje. Debe evitarse especialmente la introducción de elementos que rigidicen o fijen los acantilados tanto en la parte superior como en su base.

t La eliminación de médanos debe ser evitada como política básica de manejo, principalmente para evitar el carácter contagioso de acciones individuales puntuales, cuyo efecto acumulativo resulta, en general, en la destrucción lenta y generalmente irreversible del sistema dunar

t La suavización de pendientes de la parte superior del acantilado y las modificaciones urbanísticas de la avenida costanera constituyen los principales medidas de estabilización del acantilado y se consideran necesarias a corto plazo.

t El riesgo a las personas derivado de la caída de clastos o el desmoronamiento del frente del acantilado debe ser reducido a través de un programa continuo de monitoreo y derrumbes controlados. Asimismo, un adecuado sistema de información turística sobre las características de los acantilados, permitirá minimizar aún más los riesgos, determinando un respeto y comprensión del paisaje natural y los procesos que lo conforman.

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Esta práctica se ha venido realizando en la región afectando en especial a la costa oeste del Golfo San Matías. De acuerdo con el Plan Director de Ordenamiento Territorial del Municipio de San Antonio Oeste (PDOTSAO), sólo se permite la extracción de áridos en suelo clasificado como rural, y fuera de la Macro Zona de la Costa.

Para la Sección 2-Zona San Antonio Oeste, Área La Mar Grande y Sección 3-Zona Bahía San Antonio, Área Bahía Interior, no se pueden abrir nuevos focos de extracción de áridos. Para la Sección 5-Zona Península Villarino, Área Punta Villarino, rige una restricción de dominio para la actividad. Sin embargo se localizan varias canteras o sitios de extracción a menor escala en distintos puntos de la franja costera.

Planta ALPAT (Álcalis de la Patagonia S.A.I.C.) http://www.alpat.com.ar ALPAT es una empresa nacional independiente del grupo INDALO, la única planta de carbonato de sodio de Sudamérica. Este compuesto se emplea como materia prima en diversos productos de uso corriente. La planta se encuentra en Punta Delgado, a 2,5 Km al sudoeste de San Antonio Oeste. Posee una capacidad de 250.000 toneladas anuales, comenzó las pruebas de producción a principios de 2005 y en septiembre de ese año dio inicio a su comercialización.

La compañía explota por sí misma la cantera de caliza y la salina, que proveen la materia prima para el compuesto, y se autoabastece de energía eléctrica. Cuenta con más de 500 empleados, y es proveedor de carbonato de sodio para la mayoría de las empresas consumidoras del país. El producto además se exporta a países limítrofes. Se comercializa a granel, en bolsas de 1250 Kg, o bien en bolsas de 25 Kg. El carbonato de sodio se emplea como materia prima para la fabricación de vidrio, que utiliza el 50% de la producción global, detergentes en polvo, productos químicos, papelería, industria metalúrgica, y neutralización de efluentes ácidos.

En Las Grutas, con mareas de 8 metros el retiro del mar de hasta 200 metros es un fenómeno que atrae a turistas de todo el mundo. Este amplio espacio de playa brinda oportunidades únicas para disfrutar del sol, practicar deportes acuáticos y explorar la costa patagónica.

Durante las horas de marea baja, el sol calienta el suelo de la bahía y produce también un aumento de la temperatura del agua. Ese calor acumulado luego es transferido, por convección, a la masa de agua de toda la bahía provocando, así, un aumento de la temperatura media del agua.

El alto rango de las mareas (8 m) y la correspondiente convección externa que sufren las márgenes del golfo de San Matías, invisibilizan cualquier mirada a derivas litorales. Si embargo, la generación de una área de rellenos al Este de Las Grutas traería como beneficie una ajustada deriva litoral que beneficiaría los procesos de sedimentación en vecindades de las playas.