Geólogo / En el presente trabajo se analiza la espectrometría de reflectancia de los sedimentos activos de los principales ríos que forman la cuenca del río Limarí (Región de Coquimbo, Chile). El objetivo es determinar el vínculo existente entre la espectrometría de reflectancia de los sedimentos y su geoquímica, para de esta forma, lograr generar una herramienta de prospección que anticipe los resultados químicos y que sea una guía para prospección geoquímica. Se determinó el espectro de reflectancia de la fracción fina (<180µm) de las muestra de sedimentos fluviales activos de los principales afluentes de la cuenca y con ello la composición mineralógica. Los datos espectrales fueron procesados mediante herramientas estadísticas tales como redes neuronales artificiales y análisis de componentes principales. Estas herramientas permitieron agrupar los datos en familias con respuestas espectrales similares, algunas de las cuales se correlacionaron geográficamente con las signaturas geoquímicas encontradas por Astudillo (Astudillo, 2011). Con imágenes satelitales Aster se intentó ubicar la procedencia geográfica de los sedimentos muestreados. Además se utilizó matemática de bandas para determinar la expresión en superficie de algunas mineralogías. Los resultados obtenidos, indican que la respuesta espectral de reflectancia de los sedimentos permite identificar algunas zonas con alteración hidrotermal. En particular la zona de mayor interés encontrada, corresponde al tramo superior del río Hurtado, en el cual existe un vínculo entre las signaturas geoquímicas y las signaturas espectrales de los sedimentos, los cuales presentan altas concentraciones de Cu, Cd, As, Zn, Y, Co, Ni, Se, Bi, Tl, Be, U, MnO, Mo, Sn y HREE asociados a una zona de alteración en la cordillera de los Andes, los sedimentos de este tramo muestran una signatura espectral fuertemente marcada por drenajes ácidos y la presencia de illita. Además, los resultados indican la nula influencia de factores antrópicos, como relaves y agricultura, sobre la respuesta espectral de los sedimentos muestreados.

Geóloga / En este trabajo se analiza la composición química de la fracción fina (<180µm) de 126 muestras de sedimento fluvial tomadas en los drenajes principales de la cuenca del río Elqui. Para ello se dispone de las concentraciones de 59 elementos químicos, óxidos mayores y elementos traza (de interés económico y ambiental). A partir del análisis de estos datos, se logra dividir la cuenca en cinco zonas geográficas con signaturas geoquímicas bien diferenciadas: Zona 1: Rocas intrusivas y volcano-sedimentarias del Paleozoico, con altas concentraciones de Ctotal, Cd, K2O, SiO2, Sn, entre otros. Controlada principalmente por litología, presencia de materia orgánica, mineralización de Sn y limitada por la falla Vicuña. Zona 2: Ríos Seco, Toro, Turbio y Elqui al este del embalse Puclaro, con altas concentraciones de As, Cu, Stotal, entre otros. Controlada principalmente por alteración hidrotermal y/o actividad minera, depósitos lacustres del Holoceno y limitada por el embalse Puclaro. Zona 3: Rocas volcano-sedimentarias del Cretácico, con altas concentraciones de Al2O3, CaO, MgO, Fe2O3, MnO. Controlada principalmente por mineralización de Fe y Mn, litología, geomorfología e hidrodinámica y limitada por la falla Vicuña. Zona 4: Quebrada Arrayán, con altas concentraciones de Au, Hg, Stotal. Controlada principalmente por mineralización de oro y mercurio en el distrito Andacollo, depósitos de placeres en la quebrada Arrayán y actividad minera, como la utilización histórica de mercurio en la amalgamación de oro. Zona 5: Parte baja de quebrada Marquesa, con altas concentraciones de Ag, Pb, Ba, Hg. Controlada principalmente por mineralización en los distritos Arqueros y Talcuna, y actividad minera. Así, se lograron determinar seis factores de control preponderantes en la geoquímica regional de los sedimentos fluviales de la cuenca del río Elqui: 1. Litología paleozoica intrusiva al este de la Falla Vicuña; 2. Litología cretácica volcano-sedimentaria al oeste de la Falla Vicuña; 3. Zonas de alteración hidrotermal y/o actividad minera en los distritos El Indio-Tambo, Carmen de Río Seco, Andacollo, Arqueros y Talcuna; 4. Geomorfología e hidrodinámica; 5. Falla Vicuña, como límite para las características geoquímicas globales de la cuenca; y 6. Embalse Puclaro, trampa para los sedimentos tóxicos provenientes de la parte alta de la cuenca, evitando que gran parte de estos lleguen a la desembocadura del río Elqui en la ciudad de La Serena. En el río Turbio se encuentra que las concentraciones de As y Cu están sobre el estándar internacional PEC, considerándose estos sedimentos como tóxicos según este parámetro. Sin embargo, hace falta realizar estudios más detallados para determinar la toxicidad de estos sedimentos sobre el ecosistema particular de la cuenca del Elqui. En torno a la confluencia de los ríos Toro y La Laguna, además de las muestras de sedimento fluvial actual, se obtienen muestras de sedimento de terrazas fluviales. Se comparan sus concentraciones químicas con los sedimentos fluviales actuales. Se observa una disminución de las concentraciones de: Hg, Au, Ag y Pb, y un aumento en las concentraciones de: Zn, Cu, As y Stotal. Estas variaciones se pueden atribuir a dos factores: 1. La introducción de sedimentos ricos en arsénico, yeso y arcillas provenientes de la erosión de los depósitos lacustres colgados del Holoceno, a lo largo del río Turbio; y 2. Aumento del volumen de detritos en las zonas de alteración neógenas producto de la intensa actividad minera llevada a cabo en los distritos El Indio-Tambo y Carmen de Río Seco. Para determinar si uno o ambos factores influyen en este cambio de concentraciones, se hace necesario realizar dataciones absolutas o relativas de las terrazas fluviales muestreadas.

Geólogo / El objetivo de este trabajo es establecer correlaciones entre composición geoquímica, composición mineral y características espectrales de muestras de sedimentos fluviales de la cuenca del río Elqui, IV Región, Chile. Para lo anterior se obtienen datos de espectrometría de reflectancia, en el rango visible-infrarrojo cercano (350-2500 nm), desde ochenta muestras de sedimento, distribuidas a lo largo de las principales redes de drenaje de la cuenca. La medición se efectúa en condiciones de laboratorio, utilizando distintas fracciones granulométricas obtenidas a partir del tamizaje de las muestras. El conjunto de datos espectrales es analizado utilizando redes neuronales artificiales (RNA). Como resultado de este análisis se identifican seis grupos de muestras, cada uno con características espectrales distintivas. La proyección geógráfica de estos resultados indica que, en términos generales, es posible identificar patrones espectrales específicos para los afluentes principales dentro de la cuenca. En particular, en el río Turbio y sus afluentes, se observa una marcada coincidencia entre las distribuciones geográficas de los patrones espectrales y geoquímicos, caracterizados por presentar altos valores de Arsénico (As). Concordantemente, el estudio mineralógico de los sedimentos de este sector indica la presencia de Arsenolita (As2O3) como mineral característico. Por otra parte, se han desarrollado modelos de regresión que permiten conocer la concentración química de ciertos elementos, con cierto margen de error, por medio del uso de RNA o de mínimos cuadrados parciales, sobre datos de reflectancia. En este caso se ha usado la fracción granolumétrica < 180 µm y los datos espectrales se han estandarizado por medio de su primera derivada. El mejor resultado corresponde a Uranio, con una precisión estadística R2 de ~0.83 y un error cuadrático medio igual a ~0.01, sobre diez muestras de validación. La conjunción de estos resultados con el uso de sensores remotos, permite plantear las bases de una nueva metodología de exploración geoquímica, mediante la cual sería posible estudiar y caracterizar sedimentos en términos espectrales, geoquímicos y mineralógicos, in situ, con bajos costos en tiempo y capital.

River plays an essential function in providing sediments to the beach stability but this importance has not yet been properly estimated on the Peruvian coastline. So, the aim of this study focuses on the role of river sediments in the stability of the coastline at the Jequetepeque river mouth, located at the northern coast of Peru. This river, whose basin covers an area of ​​4,200 square kilometers, provides in average more than 900 million cubic meters a year (MMC yr-1) of water, and 2.9-8.0 MMC yr-1 of sediments to the ocean. Since the start of the Gallito Ciego dam in 1987, more than 104 MMC of sediments were retained into the reservoir. In order to assess the impact of the dam on the stability of the river mouth, a comparison among different coastline moments (for the years 1962, 1980, 2003 and 2011) with the support of GIS, were made. The results showed that the river mouth retreat to the land between 2003 and 2011 with rates of -2.6 m year-1. Moreover, the retreat of the coastline observed throughout the study area between 1962 and 2011, it could be related to the potential sea level rise and the trend of the worldwide beach erosion. / Los sedimentos fluviales cumplen un papel fundamental para el abastecimiento de las playas en la costa peruana cuya importancia no ha sido aun debidamente estimada. Con este fin, el estudio se centra en el papel que desempeña los sedimentos fluviales en la estabilidad de la línea de costa en la desembocadura del río Jequetepeque, ubicado en la costa norte del Perú. Este río, cuya cuenca abarca una superficie de 4.2 mil kilómetros cuadrados, aporta en promedio más de 900 millones de metros cúbicos al año (MMC año-1) de agua y entre 2.9 y 8.0 MMC año-1 de sedimentos al océano. A partir del inicio de las operaciones de la represa de Gallito Ciego en 1987, más de 104 MMC de sedimentos quedaron retenidos en el embalse. Con el fin de evaluar la influencia de la represa en el comportamiento de la desembocadura, se llevó a cabo la comparación entre las líneas de costa de los años 1962, 1980, 2003 y 2011 con el soporte de SIG. A partir del análisis se identificó el retroceso de la desembocadura entre 2003 y 2011 con tasas de -2.6 m año-1. Por otra parte, el retroceso de la línea de costa observado en toda el área de estudio, entre 1962 y 2011, podría estar relacionado con la posible elevación del nivel del mar y la tendencia a la erosión de las playas a escala global.

Geóloga / En el presente trabajo se estudia la composición química y mineralógica de los sedimentos fluviales presentes en los cauces principales de las cuencas de los ríos Vítor y San José de Azapa (XV Región de Arica y Parinacota, Chile). El objetivo es determinar la influencia que tiene la actividad antropogénica y los factores naturales sobre la geoquímica de los sedimentos fluviales de estas cuencas. En adición, se busca determinar la calidad ambiental de los sedimentos en base a la abundancia de As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Zn y Pb. Se analizó la fracción fina (<180 micrones) de 190 muestras de sedimentos fluviales distribuidas a lo largo de las cuencas. El análisis químico fue realizado mediante espectrometría de masa y la composición mineralógica fue determinada mediante difracción de Rayos-X. Los resultados fueron estudiados mediante gráficos de variación geográfica y mapas de puntos. Los resultados obtenidos indican que los factores naturales más relevantes en la zona son la litología, la presencia de zonas de alteración y las condiciones hidrodinámicas de las cuencas. Entre los factores antropogénicos destacan la intervención del cauce mediante obras civiles, los efectos generados por una planta de tratamiento de minerales y los efectos de la ciudad de Arica. En general, se observan altas concentraciones de As en toda la zona de estudio, presentando concentraciones por sobre estándares internacionales en numerosos sectores. La ocurrencia de estas altas concentraciones se debe principalmente a factores naturales, destacando el aporte de este elemento proveniente de la alta cordillera, con una fuerte presencia de rocas volcánicas y zonas de alteración hidrotermal.

Se busca cuantificar el transporte de sedimentos del río Amazonas en una sección analizada cerca de la ciudad de San Pablo, en el departamento de Loreto, para un evento que podríamos considerar como máximo anual del ciclo hidrológico. Para esto se analizarán distintos métodos de cálculos con la adición del empleo de nuevas tecnologías, tal es el caso del ADCP (Perfilador Acústico de Corrientes Doppler) y la reformulación en muchos de los casos de los métodos empíricos comúnmente empleados. Para determinar el transporte de sedimentos se realizó una campaña de recolección de información en campo, en dónde se extrajeron muestras de sedimentos de fondo y muestras de sedimentos en suspensión en 10 verticales de la sección transversal, así como la ingeniería básica necesaria para la determinación de todas las variables hidráulicas y geométricas que intervienen en dicho transporte. El transporte de sedimentos totales se divide en transporte de sedimentos de fondo y transporte de sedimentos de lavado, para realizar ambos análisis se ha dividido la sección transversal en 10 partes de igual dimensión a fin de poder representar de mejor manera su composición mediante las muestras extraídas. Para la determinación del transporte de sedimentos de fondo se utilizará los métodos empíricos que nos permitan calcular el transporte por arrastre y el transporte de fondo en suspensión con el solo conocimiento de la composición del lecho fluvial, mientras que para el transporte de lavado se utilizará también los métodos empíricos modificados en la metodología de cálculo por el autor de esta investigación, adicionando métodos de ajuste reales de perfiles de velocidades y concentraciones y el método de índice acústico. Se realizó la comparación de todos los métodos y se indicó las restricciones para su aplicación. Finalmente se logró estimar el transporte total de sedimentos, separando el que va en el fondo por arrastre, el de suspensión de fondo y el de suspensión de lavado. / Tesis

Los microplásticos son un importante componente de la acumulación de residuos plásticos a nivel mundial. Por su reducido tamaño (diámetro ≤ 5 mm), son difíciles de remover, funcionan como vectores de contaminantes e interfieren con el metabolismo de especies a lo largo de la cadena trófica. Luego de ser liberados al ambiente acuático, oceánico o fluvial, los microplásticos tienden a acumularse en los sedimentos. Hasta donde se sabe, se han realizado pocos estudios sobre microplásticos en sedimentos en la costa peruana y ninguno en sistemas de agua dulce como ríos, a pesar de ser estos una vía importante de aporte al sistema oceánico. Por esta razón, este trabajo de tesis se enfoca en diseñar una estrategia de monitoreo de microplásticos en sedimentos fluviales, tomando como unidad ambiental de estudio la cuenca baja hasta la desembocadura del río Jequetepeque (región La Libertad, Perú), implementar la metodología de extracción de microplásticos más adecuada, caracterizar los microplásticos aislados, y analizar la distribución espacial de estos contaminantes. La cuenca baja del río Jequetepeque ha sido seleccionada por ser una cuenca altamente intervenida: actividades agropecuarias de la zona, desordenada distribución de centros poblados, y cuya desembocadura se encuentra cerca de sitios de alto valor histórico arqueológico. Los microplásticos fueron identificados por espectroscopía Raman y clasificados en función de su forma, color y tipo de polímero. Se encontraron 18 ítems, entre fragmentos y películas, compuestos en su mayoría por polietileno y polipropileno. Es muy probable que, dada la ausencia de envejecimiento en la superficie de los microplásticos, formen parte de la categoría de microplásticos secundarios. Se contribuye con un modelo que puede ser fácilmente replicado en otras cuencas del país para levantar la necesaria información sobre microplásticos en los ambientes acuáticos continentales para una gestión ambiental responsable. / Microplastics are an important component of worldwide plastic waste accumulation. Due to their small size (≤ 5 mm), their removal is difficult, they function as vectors of contaminants, and interfere with the metabolism of species through the trophic chain. After being released into the oceanic or fluvial aquatic environment, microplastics tend to accumulate in sediments. As far as is known, there have been few studies on microplastics in sediments on the coast and none in freshwater systems such as rivers in Perú, despite being an important way of contribution to the ocean system. For this reason, this thesis focuses on designing a microplastics monitoring strategy on fluvial sediments, taking as an environmental unit of study the lower basin to the mouth of the Jequetepeque River (La Libertad Region, Perú), implementing the most appropriate microplastics extraction methodology, characterizing the microplastics isolated, and analyzing the spatial distribution of these pollutants. The lower basin of the Jequetepeque River has been selected because it is a highly intervened basin: agricultural activities in the area, disorderly distribution of population centers, and whose mouth is near sites of high archaeological historical value. The microplastics are identified by Raman spectroscopy and classified according to their shape, color and type of polymer. Eighteen items were found, mainly fragments and films, composed mostly of polyethylene and polypropylene. It is very likely that, given the absence of ageing on the surface of the microplastics, they are part of the secondary microplastics category. This work contributes with a model that can be easily replicated in other watersheds of the country to gather the necessary information on microplastics in continental aquatic environments for responsible environmental management. / Tesis

Los microplásticos son partículas de menos de 5 mm de longitud presentes en los ecosistemas marinos y fluviales. Su presencia se relaciona con el mal manejo de los residuos de plásticos generados por las actividades productivas y por el consumo masivo. El objetivo de la presente investigación es determinar la presencia de microplásticos (MPs) en los sedimentos laterales en la cuenca baja del río Rímac, para lo cual se estableció una red de monitoreo de sedimentos en siete estaciones, ubicadas en los ríos Rímac, Santa Eulalia y la quebrada Huaycoloro en noviembre del 2017 (avenida), y en agosto del 2018 (estiaje). Asimismo, se implementó una metodología para el análisis e identificación de microplásticos, que consistió en oxidación de materia orgánica y su separación por densidad e identificación. De igual manera, se realizaron entrevistas a la población asentada en los alrededores de las zonas de muestreo para conocer las actividades que realizan para la gestión de sus residuos y su opinión sobre el problema que representan los microplásticos. Se han identificado 538,9 MPs/m2 en noviembre de 2017, y 16 566,7 MPs/m2 en agosto de 2018 en las siete estaciones de monitoreo de la cuenca baja del río Rímac. Los microplásticos identificados corresponden a poliestireno, polipropileno y polietilen tereftalato. La forma predominante de microplasticos es fragmento, filamento y película. Asimismo, 90,4% de los entrevistados no conoce sobre los microplásticos lo que muestra la necesidad de un plan de educación ambiental y sensiblización con este contaminante. Las principales fuentes identificadas que generan los microplásticos son los residuos presentes en el cauce del río y las aguas superficiales; los efluentes industriales y domésticos también son fuentes importantes. Por ello, urge tomar acciones correctivas para revertir esta situación y así prevenir la acumulación de microplásticos en los sedimentos del río Rímac y, eventualmente, lleguen al océano Pacífico. Las acciones que sean consideradas deberán estar enmarcadas en la normativa actual vigente y deben ser concordantes con las dimensiones de la gestión integrada de los recursos hídricos. Asimismo, deben corresponder al cumplimiento de los objetivos 11 y 12 de los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Finalmente, la metodología implementada podrá utilizarse en el diagnóstico de la presencia de microplásticos en los ríos, lagos y lagunas del Perú