Emisiones difusas de dióxido de carbono y temperatura del suelo en la zona geotérmica Sajama, oeste de Bolivia

Abstract

La zona geotérmica Sajama (18° 5’ S – 69° 1’O) se encuentra ubicada ~8 kmal oeste del volcán Sajama, en el límite de la Cordillera Occidental-Altiplanodentro de la Zona Volcánica Central (Fig. 1a,b). La zona geotérmica presenta numerosas vertientes termales y piscinas burbujeantes con temperaturas entre los 25 y 87°C (Aguirre, 2023). Con el objetivo de evaluar las características de la zona geotérmica Sajama llevamos a cabo las primeras mediciones de flujo de CO2 y relevamiento de temperatura del suelo de la región. El área estudiada abarcó~0.18 km2, en orientación NO-SE. Se realizaron 159 mediciones del flujo de CO2 utilizando el método de la cámara de acumulación descrito por Chiodini et al. (1998) mediante un medidor de flujo marca WestSystems®, con un sensor infrarrojo Licor 820 que opera en el rango de 0-20000ppm. La temperatura del suelo se midió a 10 cm de profundidad por medio de un termómetro portátil Hannah Hi98509 en cada punto de medición de flujo de CO2.Cada medición se tomó cada ~30 mts. A partir de los datos obtenidos se pudo (i)realizar un mapa de la emisión difusa de CO2 y un mapa de temperatura del suelo con los que pudimos definir estructuras de desgasificación difusa y anomalías de temperatura del suelo, ii) cuantificar la emisión total diaria de CO2 liberado a través de los suelos e iii)inferir el origen de tal emisión. El mapeo y cuantificación de la emisión de CO2se elaboraron mediante el método estadístico de Simulación Gaussiana Secuencia utilizando el programa SGSIM (Deutsch and Journel, 1998) mientras que, el origen del CO2 se infirió mediante el método gráfico estadístico (Chiodini et al. 1998). Los flujos de CO2 están comprendidos entre 0 y ~1300 g/m2/d y la temperatura del suelo oscila entre 4.9 a 57.1 ºC. La emisión total de CO2 del área es de0.7 ± 0.08 t/d y se libera principalmente a través de una estructura de desgasificación (EDD) situada al norte del área de mapeo (Fig.1c). Se observa una anomalía de temperatura que coincide espacialmente con algunas vertientestermales, pero no presenta una relación espacial con la EDD (Fig. 1c y d). Elmétodo gráfico estadístico permite discriminar tres poblaciones log-normalesdentro de los datos de flujo de CO2, denominadas A, B y C. Lapoblación A representa la población de flujo alto con un promedio de 850.55 g/m2/d,y constituye el 2.8% de la muestra. Las poblaciones B y C representan las poblaciones de flujo bajo con promedios de 5.37 y 0.0035 g/m2/d, yproporciones del 57.2% y 40% de la muestra, respectivamente. Esto sugiere dos posibles fuentes alimentando las emisiones de CO2,correspondientes a una fuente somera y otra profunda. La fuente somera alimentaría los flujos bajos (B y C), y estaría asociada a procesos tanto abióticos como bióticos del suelo. Los procesos abióticos pueden estar relacionados a disolución de CO2 en acuíferos someros y los bióticos están asociados a los procesos de respiración y degradación de la vegetación típica de esta zona. Por otro lado, la fuente de origen profundo sería la principal contribución de los flujos altos (A), cuyo CO2 sería derivado de la desgasificación de un reservorio hidrotermal. Próximos estudios sobre la composición isotópica d13C-CO2 del suelo,contribuirán a determinar de manera más precisa las distintas fuentes del CO2difuso y las características del sistema geotermal.