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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://rid.unrn.edu.ar/handle/20.500.12049/12598

Título: Evaluación e interacción de las influencias naturales y antrópicas sobre la cuenca del río Negro, Argentina.
Autor(es): Longo, Ana Clara
Director: Perillo, Gerardo
Fecha de publicación: 4-feb-2025
Citación: Longo, Ana Clara.( 2025). Evaluación e interacción de las influencias naturales y antrópicas sobre la cuenca del río Negro, Argentina. Trabajo final de posgrado. Universidad Nacional de Rio Negro.
Abstract: The Patagonian region is an area of great extension and importance for the population and economic development of the country, whose productivity is closely linked to the source of water resources. It has numerous river basins of snowy source in the Argentinean Andes, which provide ecosystem services to the region, making their conservation and good management necessary. One of these large basins is the Negro river, which has its headwaters at the junction of two other basins, the Limay and the Neuquén rivers, which together make up the Negro River Fluvial System (SFRN). Despite its importance, represented by a drainage area of more than 26,000 km2, very little is known about the morphometric and geochemical characteristics of the Negro river basin and the three segments into which the main collector is divided: Upper Valley, Middle Valley, and Lower Valley of the Negro river. The general hypothesis of the present thesis states that the evolution of the Negro river along the territory has been significantly influenced by anthropic factors referred to the construction of dams and the contribution of chemical elements due to urban development and different industries. Based on this, a spatio- temporal study of the morphometry and dynamics of the Negro River was carried out, analyzing both anthropic and natural processes occurring along the Negro River system. More specifically, the regimes of the most significant climatic and hydrological parameters on the Negro River were analyzed, together with the analysis of the relationship of the most significant climatic and hydrological parameters on the Negro river with the climatic forcing influencing the region. In addition, the Negro river was described from the morphometric point of view through the analysis of remote sensors to provide a basis for the interpretation of the natural dynamic processes. Finally, a physicochemical and elemental classification of the sediments is added for the observation of possible direct human influences on the river systems. The project started by studying data from twenty meteorological stations distributed along the Negro river basin. We sought to identify the relationship between the parameter’s precipitation and temperature with ENSO, and the values found were statistically analyzed. An analysis of the morphometric parameters that define the SFRN and the Negro river was carried out employing remote sensors and geographic information systems (SAGA GIS). A relationship of parameters, interdependence, and consequence was generated between the two. Parameters of shape, the hierarchy of the SFRN, and the Negro river were studied as part of it and as an isolated system as well. A hypsometric and relief analysis of the SFRN and the Negro river was obtained. External parameters or factors such as the topographic factor (LS) about the erosion of the system, topographic index of humidity, and exposure to prevailing winds were added. An analysis of elemental chemical structure, texture, and parameters such as pH and conductivity of the sediments was carried out. Statistically, annual accumulated rainfall data were obtained, and the statistical analysis of the climate database showed that the summer months are those with the highest proportion of rainfall in the Alto Valle. ENSO has a significant influence as a climatic force in Northern Patagonia. In the winter months, mostly June, the correlation between rainfall and ENSO is significantly positive, while there is a negative correlation for the spring months. There is a clear interdependence between the parameters of flow, runoff, and spill, which in turn show a large decrease in value after the dams were put in place in the 1970s onwards, with the dams and anthropogenic control proving to be the main source of the current flow of the Río Negro. This generates the effect of clear water, increased conveyance, and erosion of the Upper Valley. The SFRN and the Negro river were defined as "very large" basins of more than 5,000 km2, and lengths of 1,317 and 719 km, respectively. The Gravelius Compactness Index (Kc), Caquot Mean Elongation Index (Ca), Horton Shape Index (Kf), and Elongation Ratio (Re) define the catchments as elongated, low concentration with low risk of high-impact floods. As for the order of the Negro River, when isolated from the system of tributaries that give rise to it, it is defined as order 1 since, along its 719 km, from its source in Confluence to its outflow into the Atlantic Sea, it has no contributions; but when integrated into the SFRN it takes value of 5, and is defined as a transition from a system of high torrential flow to a plain, with a low drainage network. Using the hypsometric curve, the SFRN was defined as a mature basin, with a peniplanized relief, and a significant development of the ritral and potamal sections. The Hypsometric Integral (HI) shows an initial senile system, and the kurtosis and asymmetries show erosion in the headwaters and areas of steeper slopes on the channel bottom and slopes. Relief (R) showed for the SFRN predominance of maximum heights and reliefs, large runoff and high velocity flows. For the Negro river, R reaches values of 500 m at the confluence and decreases in value towards the estuary giving moderate to low flows, with the formation of meandering systems, higher infiltration, and lower runoff. All of this is then demonstrated by the Relief Ratio Index (Rr) and the Roughness Value (Rn). Through the Melton Roughness Number (MNR) a higher percentage of debris input in the SFRN is exposed over the percentage of debris input in the Negro river. Then with the Terrain Roughness Index (TRI), we highlight the great flatness that characterizes the Negro River, with level or almost level heights and the high correlation of this index with the slope. Turning to the aspect and slope analysis, it is shown that the plain represents 33% of the SFRN, and 25% is observed as moderate north- facing slopes and 39% as steep north-facing slopes. The physicochemical studies of the sediments of the Río Negro show the highest proportions or dominance of loamy textures, with conductivities ranging from mean values of 4,857 μS/cm to maximum values of 44,600 μS/cm in old, abandoned meanders without anthropic influence on the north coast of the Middle Valley to minimum values of 263 μS/cm in an old, abandoned meander, but with the presence of current anthropic activity on the north coast of the Middle Valley. In terms of pH values, mean values of 7.9 and maximum values of 10 are found in an abandoned meander on the south coast of the Middle Valley, and a minimum of 4.5 on the north coast of the estuary. The basic chemical elements of the sediments along the Río Negro show a main composition of elements such as C, O, and Si, together with minor percentages of Na, Mg, Cl, Fe, S, K, and Ca. Then, variations in low concentrations, but the presence of elements such as Ti, Ag, P, Mn, As, Ba, Mo, Ta, Ga, Zn, Cu, and Ge were detected in sediments from several points. Some of these elements are of natural origin, from sediments of formations or geological units. Others are from anthropogenic activity in the valleys, such as agronomy and mining and oil extraction operations. It is proposed to continue this analysis from the point of view of the point origin of the elements, due to their importance in understanding the origin, polluting characteristics, consequences of their availability in the valley, and their impact on the environment. The present thesis provides an approach that contributes both basic and applied knowledge for similar studies of sediment dynamics, which allows an integrated approach to fluvial management of rivers such as the Negro River as an independent river and as part of a river system. The aim was to generate a contribution that allows the use of the soil and water resources of the Negro River, for management, land use planning, and a knowledge base for risk studies and different disciplines
Resumen: La región patagónica es un área de gran extensión e importancia para el desarrollo poblacional y económico del país, cuya productividad está estrechamente ligada a la fuente del recurso agua. Cuenta con numerosas cuencas fluviales de nacimiento níveo en los Andes Argentinos, que brindan servicios ecosistémicos a la región, lo que hace necesaria su conservación y buen manejo. Una de estas grandes cuencas es la del río Negro, con naciente en la unión de otras dos cuencas, la del río Limay y la del río Neuquén conformando entre las tres el Sistema Fluvial del Río Negro (SFRN). A pesar de su importancia, representada por un área de drenaje de más de 26.000 km2, se conoce muy poco sobre las características morfométricos y geoquímicas de la cuenca del río Negro y los tres segmentos en los que se divide el colector principal: Alto Valle, Valle Medio y Valle Inferior del río Negro. La hipótesis general de la presente tesis enuncia que la evolución del río Negro a lo largo del territorio ha sido significativamente influenciada por factores antrópicos referidos a la construcción de represas y el aporte de elementos químicos por el desarrollo urbanístico y de diferentes industrias. En base a ésta, se realizó un estudio espaciotemporal de la morfometría y dinámica del río Negro analizando aquellos procesos, tanto antrópicos como naturales, dados a lo largo del Sistema Fluvial del río Negro. De forma más específica se analizaron los regímenes de parámetros climáticos e hidrológicos más significativos sobre el río Negro, conjuntamente al análisis de la relación de los parámetros climáticos e hidrológicos más significativos sobre el río Negro con los forzantes climáticos con influencias en la región. Además, se describió el río Negro desde el punto de vista de la morfometría a través del análisis de sensores remotos para dar base a la interpretación de los procesos dinámicos naturales. Finalmente se suma una clasificación fisicoquímica y elemental de los sedimentos para la observación de las posibles influencias directas del hombre sobre los sistemas fluviales. Se inició el proyecto estudiando los datos de veinte estaciones meteorológicas distribuidas a lo largo de la cuenca del río Negro. Se buscó identificar la relación entre los parámetros precipitación y temperatura con ENOS, y los valores encontrados se analizaron estadísticamente. Se llevó adelante un análisis de los parámetros morfométricos que definen al SFRN y al río Negro a través de la utilización de sensores remotos y sistemas de información geográfica (SAGA GIS). Se generó entre ambos una relación de parámetros, interdependencia y consecuencia. Se estudiaron parámetros de forma, jerarquización del SFRN y del río Negro formando parte de este y como sistema aislado. Se obtuvo un análisis hipsométrico y de relieve del SFRN y del río Negro. Se sumaron los parámetros o factores externos como el factor topográfico (LS) en relación con la erosión del sistema, índice topográfico de humedad y de exposición a los vientos predominantes. Se realizó un análisis de estructura química elemental, textura y parámetros como pH y conductividad de los sedimentos. Estadísticamente se obtuvieron datos de las precipitaciones acumuladas anuales, observándose a través del análisis estadístico de la base de datos climáticos, que los meses estivales son losde mayor proporción de lluvias en el Alto Valle. ENOS presenta influencias significativas como forzante climática en la Patagonia Norte. En los meses de invierno, mayormente junio, la correlación entre las lluvias y ENOS es significativamente positiva, mientras que existe una correlación negativa para los meses de primavera. Existe una clara interdependencia entre los parámetros de caudal, escurrimiento y derrame, estos a su vez demuestran una gran disminución en valor luego de la puesta en marcha de las represas en la década del setenta en adelante, demostrando, las represas y el control antrópico, ser la fuente principal del caudal actual del río Negro. Esto genera el efecto de aguas claras, mayor acarreo y erosión del Alto Valle. Se definió al SFRN y al río Negro como cuencas “muy grandes” de más de 5.000 km2, y longitudes de 1.317 km y 719 km, respectivamente. Tanto el Índice de compacidad de Gravelius (Kc), el Índice de alargamiento medio de Caquot (Ca), Índice de forma de Horton (Kf) y Relación de elongación (Re) definen a las cuencas como alargadas, de baja concentración con bajo riesgo de crecidas de gran impacto. En cuanto al orden del río Negro, al aislarlo del sistema de afluentes que le dan origen, en si se define como orden 1 ya que, a lo largo de sus 719 km, desde su naciente en Confluencia hasta su desagüe en el mar Atlántico no presenta aportes; pero al integrarlo al SFRN toma valor 5, y se definen en transición entre un sistema de alta torrencialidad a llanura, con baja red de drenaje. A través de la curva hipsométrica se definió al SFRN como cuenca madura, con relieve peniplanizado, y gran desarrollo de las secciones de ritral y potamal. La Integral Hipsométrica (IH) muestra un sistema senil inicial, y las curtosis y asimetrías demuestran la erosión en la cabecera y zonas de mayores pendientes sobre fondo de cauce y laderas. El Relieve (R) demostró para el SFRN predominancia de máximas alturas y relieves, gran escorrentía y flujos de gran velocidad. Para el río Negro, R llega a valores de 500 m en la confluencia, y disminuye en valor hacia el estuario dando flujos de moderados a bajos, con formación de sistemas de meandros, mayor infiltración y menor escorrentía. Todo lo que se demuestra luego con el Índice de Relación de Relieve (Rr) y el Valor de Robustez (Rn). A través del Número de Rugosidad de Melton (MNR) se expone un mayor porcentaje de aporte de detritos en el SFRN sobre el porcentaje de detritos aportados en el río Negro. Luego con el Índice de Rugosidad del Terreno (TRI) se destaca la gran llanura que caracteriza al río Negro, con alturas a nivel o casi a nivel y la alta correlación de este índice con la pendiente. Pasando al análisis de aspecto y pendientes, se demuestra que esa llanura representa un 33% del SFRN, y luego un 25% se observa como pendientes moderadas con dirección al norte y un 39% como pendientes pronunciadas con dirección al norte. En los estudios fisicoquímicos de sedimentos del río Negro se definen las mayores proporciones o dominancia de texturas francas, con conductividades que van de valores medios de 4.857 μS/cm, a máximos de 44.600 μS/cm en meandros abandonados antiguos sin influencia antrópica en la costa norte del Valle Medio, a mínimos de 263 μS/cm en un meandro abandonado antiguo, pero con presencia de actividad antrópica actual en la costa norte del Valle Medio. En cuanto a valores de pH se presentan valores medios de 7,9 y máximos de 10 en meandro abandonado en costa sur del Valle Medio y mínimo de 4,5 sobre costa norte del estuario. Los elementos químicos de base de los sedimentos a lo largo del río Negro muestra una composición principal de elementos tales como C, O y Si, sumados a porcentajes menores de Na, Mg, Cl, Fe, S, K y Ca. Luego se detectaron en sedimentos provenientes de varios puntos variaciones en concentraciones bajas, pero presencia de elementos tales como Ti, Ag, P, Mn, As, Ba, Mo, Ta, Ga, Zn, Cu y Ge. Algunos de estos elementos son de procedencia natural, de sedimentos de formaciones o de unidades geológicas. Otros son provenientes de la actividad antrópica que se desarrolla en los valles, como la agronomía y operaciones de extracción minera y petrolera. Se propone continuar este análisis desde el punto de vista del origen puntual de los elementos, debido a su importancia para comprender la procedencia, características contaminantes, consecuencias de su disponibilidad en el sistema, y el impacto positivo o negativo, natural y/o antrópico a su exposición, desde el Alto Valle a los inferiores. La presente tesis depara un enfoque que aporta conocimiento tanto de base como aplicado para estudios similares de la dinámica de sedimentos, que permitan abordar de forma integrada la gestión fluvial de ríos como el Negro independiente y formando parte de un Sistema Fluvial. Se buscó generar un aporte que permita el aprovechamiento de los recursos suelo y agua del río Negro, para la gestión, el ordenamiento territorial y conocimiento base para estudios de riesgo y para distintas disciplinas.
URI: http://rid.unrn.edu.ar/handle/20.500.12049/12598
Aparece en las colecciones: Doctorado Mención Ciencias de la Tierra

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