En un hallazgo que redefine la comprensión de nuestros recursos hídricos de alta montaña, un estudio pionero de la Universidad de Chile ha confirmado la presencia de drenaje ácido natural en la alta cordillera de Valparaíso, un fenómeno que impacta directamente la calidad del agua y exige una reevaluación de las estrategias de gestión de recursos hídricos en un contexto de cambio climático. Este descubrimiento, publicado en la prestigiosa revista científica Journal of Hydrology, subvierte la noción convencional de la pureza de las aguas de montaña y subraya la complejidad intrínseca de los sistemas hidrogeológicos andinos, marcando un avance significativo en la hidrogeología de la región y en el conocimiento de la contaminación geogénica aguas andinas.

Un equipo de científicos chilenos del Departamento de Geología de la Universidad de Chile ha revelado que el drenaje ácido, un proceso comúnmente asociado a la actividad minera debido a filtraciones de tranques de relave mineros, también puede generarse de forma completamente natural. Este drenaje ácido natural ocurre por la interacción del agua con sistemas metalogénicos presentes en las rocas, incluso en ausencia total de intervención humana. En el Valle El Arpa, en la alta cordillera de Valparaíso, los investigadores detectaron altas concentraciones de hierro (Fe) y manganeso (Mn) en el agua, elementos característicos de este drenaje ácido natural, desafiando la percepción de que las aguas de montaña son siempre puras.

La investigación fue liderada por el Dr. Matías Nicolás Taucare Toro, académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile y autor principal del artículo. El equipo contó con la coautoría del Dr. James Peter McPhee Torres, así como de otros investigadores de la misma universidad, como el Dr. Santiago Maza, Vanessa Alejandra Treskow Guzmán, Ismael Casado Ferrer, Dr. Diego Antonio Morata Céspedes y Dra. Linda Daniele. La colaboración fue internacional, incluyendo a Dr. Benoit Pierre-Hugues Viguier de la Université Côte d’Azur (Francia) y Dr. Antonio Delgado Huertas del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España), lo que demuestra un esfuerzo multidisciplinario y de alta ciencia a nivel global.

El epicentro de este avance científico fue el Valle El Arpa, una remota y prístina zona ubicada en la alta cordillera de Valparaíso, en la Cordillera de Los Andes de Chile. Los investigadores se desplazaron a más de 2.800 metros sobre el nivel del mar (msnm) para recolectar las muestras. La elección de este sitio fue crucial, ya que su ausencia de presencia humana o actividad industrial permitió establecerlo como un laboratorio natural idóneo para estudiar fenómenos geogénicos sin interferencias antropogénicas. Esta zona de recarga hídrica es fundamental, pues las aguas de montaña que de allí provienen son una fuente crucial de agua dulce para las comunidades río abajo.

La investigación principal que respalda este descubrimiento fue publicada en el Journal of Hydrology en agosto de 2025. La publicación de los artículos científicos fue precedida por un exhaustivo proceso de revisión, con la recepción del manuscrito en abril de 2024, revisiones hasta agosto de 2024, aceptación en febrero de 2025 y disponibilidad en línea en marzo de 2025. El trabajo de campo para la toma de muestras se llevó a cabo en diferentes periodos: la muestra de nieve se recolectó durante el invierno austral en julio de 2016, mientras que las muestras de aguas subterráneas y superficiales fueron tomadas durante el verano austral en febrero de 2017. Las noticias científicas de este hallazgo comenzaron a circular en mayo de 2025.

Este estudio es de vital importancia porque desafía la creencia popular de que las aguas de montaña son inherentemente puras. La detección de drenaje ácido natural con altas concentraciones de hierro y manganeso subraya que, aunque en bajas concentraciones estos elementos pueden ser inocuos, su acumulación podría representar riesgos para la salud humana. Esta realidad es aún más crítica en contextos de sequía o disminución de precipitaciones (producto del cambio climático), donde la dilución natural se reduce, incrementando la concentración hierro manganeso agua y otros elementos tóxicos. El hallazgo enfatiza la necesidad de proteger la alta cordillera como zona de recarga hídrica prioritaria para la renovación de los recursos hídricos.

El estudio fue concebido con el objetivo fundamental de contribuir al estado-del-arte de la hidrogeología de montaña, un campo con una escasez de datos de campo debido a las dificultades de acceso y las condiciones climáticas adversas. Los investigadores buscaban identificar los procesos geoquímicos y de recarga en las altas áreas de la Cordillera Central chilena, una región dominada por la nieve y caracterizada por la presencia de importantes yacimientos de cobre. Específicamente, se propuso una investigación interdisciplinaria para comprender el impacto del drenaje ácido natural en la calidad del agua subterránea en un sitio con mínima influencia humana. Esto incluía mejorar el conocimiento sobre la interacción entre nieve, hielo y roca.

Para lograr sus objetivos, el equipo de científicos adoptó un enfoque interdisciplinario robusto, combinando diversas metodologías. Se llevaron a cabo análisis satelitales, utilizando imágenes Landsat 8 para identificar posibles áreas de drenaje ácido natural en una vasta extensión de los Andes. Se realizaron análisis isotópicos de muestras de agua, nieve y aguas superficiales para determinar el origen del agua subterránea y los mecanismos de recarga. Adicionalmente, se implementaron análisis hidrogeoquímicos de las muestras de agua, rocas y minerales recolectadas in situ en el Valle El Arpa, lo que permitió caracterizar la composición del agua y los procesos de disolución.

El Dr. Matías Taucare Toro manifiesta que: "Este estudio demuestra que las aguas de montaña no son tan puras como se cree". Esta afirmación crucial subraya el cambio de paradigma que la investigación propone. Taucare Toro, agrega que: "Los resultados de nuestro estudio remarcan la importancia de proteger la alta cordillera como área prioritaria de renovación de los recursos hídricos". La preocupación del Dr. Taucare se extiende al futuro, señalando que "Alteraciones en los patrones climáticos podrían aumentar la concentración de elementos tóxicos en el agua" y enfatizando que "Por eso es fundamental estudiar y proteger la alta montaña como zona de recarga hídrica". Por su parte el Dr. James McPhee Torres explica que: "La interacción entre nieve, hielo y roca sigue siendo un proceso poco comprendido. Este artículo es un paso importante hacia un enfoque interdisciplinario". McPhee Torres reitera la necesidad de "comprender y caracterizar" la interacción entre nieve, hielo y roca, lo que "abre nuevas preguntas que motivan trabajo interdisciplinario futuro".

Este avance científico exige una revisión profunda de las estrategias de monitoreo y gestión del agua en Chile, especialmente en las zonas de alta cordillera. Dado que el drenaje ácido natural tiene implicaciones directas en la calidad del agua y los recursos hídricos, es imperativo incorporar estos hallazgos en la planificación hídrica y de salud pública, particularmente ante el cambio climático y escenarios de sequía que pueden intensificar la concentración de elementos tóxicos. El estudio proporciona una metodología replicable para mapear áreas con potencial drenaje ácido natural utilizando teledetección, lo que podría ser una herramienta crucial para futuras evaluaciones y la gestión de recursos hídricos en Valparaíso y otras regiones andinas. La ciencia chilena continuará explorando estas complejidades para asegurar la seguridad hídrica.

El descubrimiento del drenaje ácido natural en el Valle El Arpa, alta cordillera de Valparaíso, por parte de la Universidad de Chile y colaboradores internacionales, marca un hito fundamental en la hidrogeología de montaña. Este fenómeno, antes asociado predominantemente a la minería, es ahora reconocido como un proceso geogénico que impacta la calidad del agua al liberar hierro y manganeso. El estudio subraya la necesidad crítica de revisar la percepción de pureza de las aguas de montaña y de implementar estrategias de gestión de recursos hídricos que consideren la contaminación natural. En un contexto de crisis hídrica y de cambio climático, proteger la alta cordillera como zona de recarga hídrica es esencial para salvaguardar las aguas subterráneas y asegurar el futuro del agua en Chile. Este trabajo interdisciplinario abre nuevas vías de investigación y colaboración, consolidando la ciencia como pilar para la sostenibilidad ambiental.

EQUIPO DE INVESTIGADORES