Calidad del agua en relación con las propiedades del geoecosistema: un estudio de caso de una zona de jalca cerca de Cajamarca, Perú

Resumen Este estudio presenta una primera aproximación a la relación entre hidrología,calidad del agua, geología y suelos para un ecosistema de jalca cerca de Cajamarca en el norte de Perú. Debido a que las áreas de jalca son propensas a la degradación de sus suelos húmicos, como resultado del uso del suelo y del cambio climático, se requiere mayor información sobre su hidrología y geoecología. Durante dos campañas de campo se evaluó la geología, geomorfología, suelos y vegetación del área. Además, se realizaron mediciones de conductividad eléctrica hidrológica y se tomaron muestras a lo largo de varias quebradas (arroyos). Aunque en la región hay importantes proyectos mineros, no existe actividad minera en las cuencas estudiadas. Los suelos mostraron una clara relación con su sustrato y en muchos casos tuvieron un alto contenido de materia orgánica, que se demuestra por el predominio de horizontes A mólicos y úmbricos. La hidrología es impulsada por un excedente de agua de alrededor de 300 mm por año y el caudal de los ríos está íntimamente relacionado con la estacionalidad de las lluvias. Hemos encontrado que existe una clara relación entre el sustrato subyacente y la química del agua de los arroyos y pantanos. Se pueden distinguir dos tipos de agua: uno originado de rocas extrusivas dacíticas (ignimbritas), con niveles extremadamente bajos de sólidos disueltos totales, un predominio de Ca2+ y HCO3 -, niveles de sodio relativamente altos y una baja RAS (relación de adsorción de sodio). El otro tipo de agua se origina en zonas de roca madre dominadas por calizas, mostrando niveles mucho más altos de sólidos disueltos totales. La contaminación química del agua, expresada en nitratos y amonio, estuvo relacionada especialmente con zonas pobladas. Abstract This study gives a first approximation of the relationship between hydrology and water quality, geology, and soils for a jalca ecosystem near Cajamarca in Northern Peru. As the jalca areas are prone to degradation of their humic soils as a result of land use and climate change, more information is needed on their hydrology and geoecology. During two field campaigns the area was surveyed with regard to geology, geomorphology, soils, and vegetation. Furthermore, hydrological routings were executed, measuring electrical conductivity (EC25) of stream waters and selectively sampling these waters. Soils showed a clear relationship with their substrate and were in many cases high in organic material as shown by the dominance of mollic and umbric A horizons, respectively. The hydrology is driven by a water surplus of around 300mm per year, and stream discharge is closely related to the seasonality of the rainfall. We found that there is a clear relationship between the underlying substrate and the water chemistry of the streams and fens. Two set of water types can be distinguished: one originating from dacitic extrusive rocks (ignimbrites), with extremely low total dissolved solid levels, a dominance of Ca2+ and HCO3 -, and relatively high sodium levels and with low SAR (sodium adsorption ratio) values. The other type of water originates from limestone dominated bedrock areas, showing much higher total dissolved solid levels. Chemical water pollution, as expressed by nitrates and ammonium, was especially related to settlements