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The role of the geophysical exploration in deep aquifers in semi-urban and rural environments in Andean forearc basins, study case in the aquifer of Ñuble river, Central Valley of Chile

El rol de la exploración geofísica en acuíferos profundos en ambientes semiurbanos y rurales en cuencas andinas de ante arco: caso de estudio en acuífero del río Ñuble, valle central de Chile

dc.contributoren-US
dc.contributorFondecyt 1141139es-ES
dc.contributorCEGA 15090013es-ES
dc.contributorDGAes-ES
dc.contributorDICTUC-GEOCIENCIAS, Subterranea SPA.es-ES
dc.creatorAguirre, Igor
dc.creatorMaringue, José
dc.creatorSantibáñez, Isabel
dc.creatorYáñez, Gonzalo
dc.date2022-01-31
dc.date.accessioned2022-03-28T14:07:56Z
dc.date.available2022-03-28T14:07:56Z
dc.identifierhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V49n1-3370
dc.identifier10.5027/andgeoV49n1-3370
dc.identifier.urihttps://revistaschilenas.uchile.cl/handle/2250/180220
dc.descriptionThe hydric resource coming from groundwater has a strategic nature at global scale, within a context of overpopulation and over exploitation of the resource and climate change. Chile doesn’t scape to it, where climate models predict a drought for most of the country, including partially, the agriculture region of the Central Valley between Santiago and Puerto Montt. The adaption process to global climatic change demands the exploration new sources of supply of this resource, being strategic the one coming from aquifers. To date in Chile, the knowledge of these resources is limited to depths below 200 m in each aquifer. However, in the Central Valley between Santiago and Chiloé, the geophysical evidences allow to infer the existence of a thick volcano-sedimentary basin growing in thickness southward well above 500 m, with good potential for occurrence of large groundwater resources. The characterization of deep aquifers, ∼200-1,000 m of depth, demands to have an affordable, non-invasive, and reliable, exploration tool able to be applied in semi-urban and rural environments, where the water resource need is higher. The geophysical methodologies meet these characteristics and have been applied in Chile and elsewhere as a tool for groundwater resources exploration. However, its application have not been described in Andean environments, of large population and/or agro-industrial activity. In consequence, the present work raises a methodological strategy for the characterization of groundwater resources, in particular for the detection of deep aquifers. We propose the application of a combination of complementary geophysical techniques, including electrical, electromagnetic, and gravimetric methods (to determine the aquifer geometry) along with complementary techniques, like magnetometry, to reduce interpretation ambiguity and, constrained by hydrogeological information and petrophysics of rocks and sediments of the basin and basement. Complementary, we include an analysis of the potential effects of cultural noise and its effects on geophysical observations, given the focus of exploration in semi-urban and rural places. With the aim to validate the proposed methodology we use as a case study the aquifer of Ñuble river, in the Ñuble region, Chile. This aquifer properly represents an Andean forearc environment in rural and semi-urban condition, and potentially hosting a deep seated aquifer. The results allow the characterization of an aquifer with hydrogeological potential between 50 and 300-500 depth, overlying a sedimentary basin of more than 1,000 m thickness. The application of the proposed methodology for the exploration of groundwater resources will provide, in consequence, the recognition of a vital relevance resource for the sustainability of Chile during the following decades.en-US
dc.descriptionEl recurso hídrico proveniente de aguas subterráneas presenta un carácter estratégico a escala global, en un contexto de sobrepoblación, sobreexplotación y cambio climático. Chile no escapa a esto, pues los modelos climáticos predicen sequía para gran parte del país, incluyendo parcialmente la región agrícola del valle central entre Santiago y Puerto Montt. El proceso de adaptación al cambio climático global exige explorar nuevas fuentes de abastecimiento de este recurso, lo que vuelve estratégico aquel proveniente de acuíferos. A la fecha en Chile, el conocimiento de este recurso generalmente se ha limitado a profundidades inferiores a 200 m. Sin embargo, en el valle central de Chile, entre Santiago y Chiloé, las evidencias geofísicas permiten inferir la existencia de una cuenca con una gruesa secuencia volcanosedimentaria que incrementa su potencia en dirección sur por sobre 500 m, con muy buen potencial para la existencia de acuíferos profundos. El conocimiento del recurso hídrico a ∼200-1.000 m de profundidad exige disponer de una herramienta de exploración económica, no invasiva y confiable, que pueda ser aplicada de manera eficiente, particularmente en ambientes semiurbanos y rurales, en donde la necesidad de este recurso es mayor. Las metodologías geofísicas reúnen estas características y han sido utilizadas en Chile y en muchos otros países como herramienta de exploración de aguas subterráneas. No obstante, su aplicación no ha sido descrita para ambientes andinos de gran concentración poblacional y/o actividad agroindustrial. En consecuencia, el presente trabajo plantea una estrategia metodológica para la caracterización de recursos de aguas subterráneas, y especialmente para su detección a grandes profundidades. Se propone aplicar una combinación de técnicas geofísicas mediante métodos eléctricos, electromagnéticos y gravimétricos (para la identificación de la geometría acuífera) junto con técnicas complementarias, como magnetometría (para acotar la ambigüedad de la interpretación geofísica), constreñido por información hidrogeológica y propiedades físicas de la cuenca y sus rocas. Además, se incluye un análisis de las potenciales fuentes de ruido cultural y sus efectos en las observaciones geofísicas de carácter electromagnético, dado el foco de exploración en zonas semiurbanas y rurales. A fin de validar la metodología propuesta, se utiliza como caso de estudio el acuífero del río Ñuble, en la región homónima, Chile. Este acuífero representa en forma apropiada un ambiente andino de antearco en condiciones rurales y semiurbanas y potencialmente hospeda un acuífero profundo. Los resultados obtenidos han permitido caracterizar al acuífero con potencial hidrogeológico entre los 50 y 300/500 m de profundidad, y como parte de una cuenca sedimentaria de más de 1.000 m de espesor. La aplicación de la metodología de exploración de aguas subterráneas propuesta permitirá, en consecuencia, reconocer un recurso de vital importancia para la sustentabilidad de Chile en las próximas décadas.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.formattext/html
dc.languagespa
dc.publisherServicio Nacional de Geología y Mineríaen-US
dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V49n1-3370/pdf
dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V49n1-3370/html
dc.rightsCopyright (c) 2021 Andean Geologyen-US
dc.sourceAndean Geology; Vol 49, No 1 (2022); 18-54es-ES
dc.sourceAndean Geology; Vol 49, No 1 (2022); 18-54en-US
dc.source0718-7106
dc.source0718-7092
dc.subjectClimate change; Groundwater; Geophysical methods; Deep aquifersen-US
dc.subjectCambio climático; Aguas subterráneas; Métodos geofísicos; Acuíferos profundoses-ES
dc.titleThe role of the geophysical exploration in deep aquifers in semi-urban and rural environments in Andean forearc basins, study case in the aquifer of Ñuble river, Central Valley of Chileen-US
dc.titleEl rol de la exploración geofísica en acuíferos profundos en ambientes semiurbanos y rurales en cuencas andinas de ante arco: caso de estudio en acuífero del río Ñuble, valle central de Chilees-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typees-ES
dc.typeen-US


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