Identificación de fases portadoras y flujos de mercurio en el registro sedimentario de la Laguna del Plata, región central de Argentina

Abstract

En este trabajo se analiza la variación en las concentraciones de mercurio, las fases portadoras del mismo y los flujos de este elemento producidos en la Laguna del Plata, en la región central de Argentina, en los últimos 80 años, aproximadamente. Para ello se realizaron análisis químicos, mineralógicos, sedimentológicos y dataciones radiométricas en un núcleo de sedimento de 120 cm de profundidad extraído de la Laguna del Plata y de sedimentos de lecho tomados a lo largo de toda la cuenca del río Suquía que desemboca en la mencionada laguna. La determinación de mercurio total particulado (HgT) se realizó mediante espectrometría de absorción atómica con vapor frío, previa incineración y amalgamación, utilizando un analizador directo de mercurio. Los resultados obtenidos sugieren que las variaciones en los niveles de Hg responden principalmente a cambios hidrológicos registrados en el sistema en los últimos 80 años, más o menos. En el período seco que afectó la región antes de 1968, la principal fuente de Hg fueron los sedimentos transportados desde las cabeceras de la cuenca del río Suquía; esto generó concentraciones de Hg más o menos constantes en la base del núcleo de sedimento, que son además similares a las medidas en los sedimentos del resto de la cuenca. En estos sedimentos, el Hg se encuentra principalmente adsorbido a la pirita y en menor medida asociado con la materia orgánica particulada. El aumento en las precipitaciones de la región a partir de 1968 y hasta 2003 coincide con un aumento en las concentraciones de HgT, probablemente asociado con un mayor arrastre de sedimentos desde las cabeceras de la cuenca y un mayor aporte de Hg atmosférico desde las precipitaciones. En ese período la mayor parte del Hg determinado pareciera ser de tipo geogénico y habría llegado a la laguna adsorbido sobre pirita y óxidos de Fe y Mn presentes en los sedimentos de lecho. Una vez en la laguna, se habría producido una removilización y transporte a partir de diversos procesos biogeoquímicos, que determinaron su asociación preferente con la materia orgánica en los sedimentos acumulados en ese período. El pico de concentración de Hg registrado en sedimentos acumulados entre 1990 y 1995 se atribuye al aporte de las cenizas volcánicas que alcanzaron la región luego de la erupción del volcán Láscar en 1993. Finalmente, en los sedimentos más modernos (acumulados desde 2003) el incremento continuo de las concentraciones de Hg se atribuye a las mencionadas fuentes geogénicas y al aumento de los flujos globales de Hg atmosférico.

In this work the variations in the concentrations of mercury, the carrying phases and fluxes in the last ~80 years are anal yzed for the sedimentary record of the Laguna del Plata. Chemical, mineralogical and sedimentological analysis were performed, as well as radiometric dating, of a 120 cm sediment core extracted from Laguna del Plata and sediments collected from the riverbed along the Suquía river basin that discharges into the mentioned lake. Total mercury (HgT) was determined by cold vapour atomic absorption spectrometry after incineration and amalgamation, using a direct mercury analyzer. The results suggest that variations in Hg levels respond mainly to hydrological changes registered in the system in the last ~80 years. During the dry period that affected the region before 1968, the main Hg sources were the sediments transported from the upper Suquía river watershed. Constant Hg concentrations measured at the base of the sedimentary core are similar to those measured in the sediments of the basin, which supports the hypothesis of a contribution from terrigenous Hg. The main Hg-bearing phase determined in these sediments is pyrite and, to a lesser extent, particulate organic matter. The rise in the regional precipitation from 1972 to 2003 coincides with an increase in HgT concentrations, probably associated to an increased sediment transport from the upper part of the basin and to higher atmospheric Hg input from precipitation. In that period, Hg probably reached the lake adsorbed into pyrite and Fe and Mn-(hydr) oxides present in the riverbed sediments. Once in the lake, subsequent remobilization and transport through various biogeochemical processes would have occurred, which explains its association with organic matter in sediments accumulated in that period. The peak of Hg concentrations registered in sediments accumulated between 1990 and 1995 is attributed to the contribution from volcanic ash that reached the region after the eruption of the Lascar volcano in 1993. Finally, in the most recent sediments (accumulated since 2003) the steady increase in Hg concentrations is attributed to the mentioned geogenic sources, but also to the increase of global atmospheric Hg fluxes.