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Aspectos hidrológicos del ciclo estival en la isla Livingstonestival en la isla Livingston

(Archipiélago de las Shetland del Sur)

Juan José Durán ValseroInstituto Geológico y Minero de España

José Antonio Cuchí OterinoEscuela Politécnica de Huesca, Universidad de Zaragoza

ASPECTOS HIDROLÓGICOS DEL CICLO ESTIVAL DE LA ISLA LIVINGSTON

2Jornada de Introducción a la Hidrogeología en la Península Antártica, IGME, 24 de junio de 2010, Madrid.


80°70°

60°WeddellSea

South ShetlandIslands

LivingstonIsland

King GeorgeIsland

58° 62° W

62°B

A B

C

C

ANTARCTICA

RossS

AntarcticPeninsula 63°S

IslandRobertIsland

0 50 km200 km01000 km0

DeceptionIsland

C

D

Sea 0 50 km200 km01000 km0

Livingston Island

N

Cape Shireff Point WilliamsD 61° W 60° W

Byers PeninsulaHero Bay

600 m

Samuel Peak Half Moon

Island

62° 30’ S

Rotch Dome

BarclayBay

353 mMount

Friesland

Hurd Peninsula

N

Friesland1650 m

0 5 km

62° 40’ SElephantPoint1 2

3R k t


NBarnard PointRock outcrops


61°08’ W 61°04’ W

StartPoint

EssexPoint

1Byers Peninsula

62°36’ S

265

Seasonal streams

Lake, pool

H l b h

LEGEND

PuntaOcoa

LairPoint

Middle platform

Upper platform

Glacier

Holocene beaches

PuntaCampamento Chester

Cone

188 Water stream

Glacial drainage

Gl i l i

Water sampling sites

Water stream

Glacial drain

Gl i l i


143

CerroNegro*

*

Glacial ice

Spring

Snow

Permafrost

Lake

*

Glacial ice

Spring

Snow

Permafrost

Lake

N

62°40’ S

DevilsPoint

Negro

0 2 km

Lake

RainLake

Rain



Superficie vs Caudal

y = 0,0158x + 0,3095R2 = 0,8602

2 5

3

2

2,5

gund

o)

1,5

dal (

litro

s po

r seg

Serie1Lineal (Serie1)Lineal (Serie1)

0,5

1

Cau

d

00 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Superficie (km2)



relación altura s.n.m. vs conductividad

1400

1600

Aguade

m ezcla

1000

1200

rica

(S/c

m)

m ezclam arina y dulce

600

800

nduc

tivid

ad e

léct

r

Serie1

200

400

con

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

altura (m s.n.m.)



altura vs conductiv idad (agua subterránea)

600

400

500

m)

300

nduc

tivid

ad (m

S/cm

Serie1

100

200con

00 10 20 30 40 50 60 70 80

altura (m s.n.m.)



Ciclo Arroyo Petreles 9-10 enero 2002y

0,06

0,07

0,04

0,05

seg

0,02

0,03m3/

s

0

0,01

0 200 400 600 800 1000 1200 14000 200 400 600 800 1000 1200 1400

Minutos

Máximo caudal durante la noche (inicio ciclo 11 horas a m )


Máximo caudal durante la noche (inicio ciclo 11 horas a.m.)


61°08’ W 61°04’ W

StartPoint

EssexPoint

1Byers Peninsula

62°36’ S

265

PuntaOcoa

LairPoint

PuntaCampamento

Ocoa

Chester188

Campamento ChesterCone

143

62°40’ S

Devils

CerroNegro

0 2 km


DevilsPoint

0 2 km


60°20’ W60°25’3SouthBay

Seasonal streams

L k l

LEGEND

Juan Carlos IStation Middle platform

Upper platform

Lake, pool

Holocene beaches

62°40’

d PeninsulaWater stream


Water stream

G


Glacier

lse Bay

Hurd

SallyRocks

*

Glacial drainage

Glacial ice

Spring

Snow

Permafrost*

Glacial drain

Glacial ice

Spring

Snow

P f t

2 km0

Fals

62°43’ S

Permafrost

Lake

Rain

Permafrost

Lake

Rain



60°20’ W60°25’3SouthBay

Juan Carlos IStation

62°40’

d Peninsula

lse Bay

Hurd P

SallyRocks

2 km0

False

62°43’ S



60°52’ W 60°51’ 2Punta Elefante

62°42’ S

Seasonal streams

L k l

LEGEND

0 500m

62°42’ S

Middle platform

Upper platform

Lake, pool

Holocene beaches

60°52’ W 60°51’ 2P t El f t

Water stream


Water stream

G


Glacier

Punta Elefante

*

Glacial drainage

Glacial ice

Spring

Snow

Permafrost*

Glacial drain

Glacial ice

Spring

Snow

P f t

0 500m

62°42’ SPermafrost

Lake

Rain

Permafrost

Lake

Rain



60

80

60

80

O LagosO Aguas subterráneasO RíosO GlaciaresO LluviaO Nieve

20

40

20

40

OO O

O

C

O

O

O

O

OO

O

O

OO

OO

O

O

O

O

OO

1134 uS/cm6 uS/cm

80 80

Mg SO4

O

OO

O

O

OO

O O

40

60

80 80

60

40

O

CO

CCOO

OO

4 0 0

20

40 40

20

OO

O

OO

OO

O

O O

O

O

C

OO

O

O

OO O O

O

O

O

O

O

O O

O

O OO

O O

O

O

O OO

OO

O

O

OO

O

O

O

80 40 20 60

Ca Na+K HCO3 Cl

Las facies dominantes son cloruradas o cloruradas-bicarbonatadas, sódicas o sódico-ál i bl d ( t 10 50 /l d C CO3) d b j i li ió l l


cálcicas, blandas (entre 10 y 50 mg/l de CaCO3) de muy baja mineralización, salvo la tomada en la laguna Maderos, conectada con el mar (1134 μS/cm).


C.E. ( S/cm)

Si se exceptúan las aguas procedentes de lluvia y nieve, que presentan conductividades muy

Lakes

bajas, entre 35 y 39 (μS/cm) las primeras y entre 6 y 8 (μS/cm) las segundas, el resto están entre el í[26-1134] límite superior con 329 μS/cm en la laguna de la morrena de la punta Elefante y el límite inferior en el agua d l l i J h 20 S/

GlaciarRiver

Groundwater[38-239]

del glaciar Johnson, con 20 μS/cm. Dejando aparte valores extremos, claramente las aguas menos mineralizadas son las procedentes de

Rain[35-39] Snow

[6-8]

Glaciar[20-196]

River[39-176]

mineralizadas son las procedentes de la fusión de los glaciares, mientras que las procedentes de lagos, ríos o surgencias subterráneas tienensurgencias subterráneas tienen valores similares, aunque las procedentes de ríos se muevan dentro de un margen mucho másRango de variación de la conductividad


dentro de un margen mucho más estrecho.

Rango de variación de la conductividad eléctrica (μS/cm) según el origen del agua


3 Ri

Lakes[ ]22.5 -193.3

g/l C

aCO

3 River[ -1 ]18 44

Groundwater[ ]11-106

mg

Rain[ ]35-39

Glaciar[ - ]10 8 41 6

[ ]11 106

[ ]35 39

Snow[ ]11-11

[ ]10.8 41.6

Variación de la dureza (mg/l de CaCO3,) según el origen del agua



ºCºC

LagosAguas subterráneasRíosRíosGlaciares

Las variaciones encontradas en las temperaturas del agua sonrelativamente importantes; de más frías a más calientesencontramos: las procedentes de glaciares (de 0 0 a 2 3 ºC) ríosencontramos: las procedentes de glaciares (de 0,0 a 2,3 C), ríos(entre 0,8 y 5,1 ºC), lagos (entre 0,9 y 11,1 ºC) y aguassubterráneas (entre 1,2 y 13,5 ºC).

Durante la época estival existe una notable cantidad de agualíquida que permite el establecimiento de un ciclo hidrológicocompleto con presencia de ríos, lagos, aguas subterráneas yp p g g ymanantiales. Se constata que las aguas más cálidas son las quepresentan mayor contenido en nutrientes (nitratos y fosfatos) y unvalor de DQO (existe una fuerte correlación entre DQO y Tª, r2


=0.759) más alto.


Comparando el contenido en metales en cada muestra con las demás y con el resto de los parámetros determinados se observa una fuerte correlación en losresto de los parámetros determinados se observa una fuerte correlación en los contenidos de hierro y manganeso y de estos con el cobre. Cobre, plata, cromo y molibdeno muestran un comportamiento parejo, correlacionándose de forma muy similar con el cloruro, sodio y mineralización, lo que hace suponer un origen común


similar con el cloruro, sodio y mineralización, lo que hace suponer un origen común que debe ser investigado.


Se han encontrado concentraciones relativamente elevadas de Aluminio; numerosas muestras presentan concentraciones por encima de 1 mg/L. Se trata de un metal ubicuo generalmente asociado a aguas de reacción francamente ácidaun metal ubicuo, generalmente asociado a aguas de reacción francamente ácida. El resto de los metales analizados se encuentran en concentraciones que pueden considerarse normales en agua naturales, aunque en ocasiones (Zn, Pb, V, Cd) podrían considerarse algo elevados para aguas de tan baja mineralización,


podrían considerarse algo elevados para aguas de tan baja mineralización, alejadas de la influencia antrópica.


Las relaciones isotópicas de D (δDvsmow varía entre -42 1 y -100 8 con un valorLas relaciones isotópicas de D (δDvsmow varía entre -42,1 y -100,8 con un valormedio de -73,7) y de 18O (δ 18Ovsmow entre -12,3 y -5,09 con un valor medio de -9,33) muestran una distribución similar a la recta meteórica mundial, con valorespor lo general más negativos en las aguas de lluvia y de nieve y menos negativos


por lo general más negativos en las aguas de lluvia y de nieve y menos negativosen las aguas subterráneas y en las procedentes de la fusión del permafrost.


Muchas gracias por su atenciónuc as g ac as po su a e c ó


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