Modelo hidrogeoquímico e isotópico del acuífero de la Cuenca Katari–Lago Menor: identificación de procesos biogeoquímicos y fuentes de contaminación por nitrato (Trabajo galardonado con el Segundo Lugar del Premio Plurinacional 2020)

Abstract

Este trabajo presenta los resultados de la investigación “Modelo hidrogeoquímico/isotópico e impacto antropogénico del acuífero de la Cuenca Katari y Lago Menor – Lago Titicaca, Bolivia”, galardonada con el Segundo Lugar en el Premio Plurinacional de Ciencia y Tecnología 2020 en el área de Recursos Naturales, Medio Ambiente y Biodiversidad, otorgado por el Ministerio de Educación del Estado Plurinacional de Bolivia. La investigación desarrolla un modelo hidrogeoquímico e isotópico (δ¹⁵N–NO₃ y δ¹⁸O–NO₃) que permite caracterizar los procesos de flujo subterráneo, identificar presiones antropogénicas y determinar las fuentes de contaminación por nitratos en uno de los sistemas acuíferos andinos más vulnerables del país. Las campañas de campo incluyeron muestreo de aguas subterráneas en el Piedemonte, la llanura aluvial–fluviolacustre y el dominio lacustre, integrando análisis químicos, isotópicos y evidencias geoambientales. Los resultados indican que en las zonas altas del Piedemonte la química del agua subterránea está dominada por la meteorización de silicatos, con bajas concentraciones de nitrato (<3.2 mg L⁻¹) y señales isotópicas que reflejan una influencia antropogénica mínima. A lo largo del flujo subterráneo hacia zonas más bajas, se observa un incremento significativo en las concentraciones de nitrato (hasta 35.6 mg L⁻¹) acompañado de enriquecimientos de δ¹⁵N–NO₃ (+7.6 a +17.8‰), evidenciando aportes de fertilizantes, estiércol pecuario y aguas residuales domésticas. En la llanura del Piedemonte, los procesos de intercambio catiónico modifican la composición química, mientras que la atenuación natural por desnitrificación reduce parcialmente las concentraciones de nitrato. En la llanura lacustre, las aguas subterráneas presentan facies evaporíticas (Na(K)–Cl) con disminución de nitrato y señales isotópicas consistentes con procesos de mezcla. Este estudio proporciona una comprensión integral de la degradación de la calidad del agua subterránea en la cuenca Katari–Lago Menor y constituye una herramienta científica clave para la gestión de recursos hídricos, la evaluación de impactos ambientales y la formulación de políticas basadas en evidencia en el contexto del Lago Titicaca y las cuencas altoandinas de Bolivia.