6. HIDROQU´
IMICA ELEMENTAL E
ISOT ´
OPICA Y G ´
ENESIS DE TOBAS
Tambi´
en se han recogido datos hidroqu´ımicos de las aguas del r´ıo J´
ucar (Tabla 6.7) en un
trecho de m´
as de 50 km, entre la localidad de Valdeganga y la Central El´
ectrica del Bosque (aguas
abajo de Alcal´
a del J´
ucar) (Fern´
andez Fern´
andez, 1996 y Fern´
andez Fern´
andez et al., 1999). Se
trata de un encajado y sinuoso valle donde, junto a algunas reducidas acumulaciones carbon´
aticas
actuales, abundan los edificios tob´
aceos de edad holocena y pleistocena, colgados a diferentes cotas
en sus vertientes, lo que sugiere un pret´
erito paisaje fluvial con cierto parecido al que hoy ofrece
el sistema fluvio-lacustre de Ruidera. De igual modo, en la citada Tabla 6.7 puede observarse la
fluctuaci´
on estacional de los datos hidroqu´ımicos, de abril a diciembre, probablemente relacionada
con las lluvias de oto˜
no, y coherentemente el incremento de los bicarbonatos procedentes de la
intensa actividad microbiol´
ogica del suelo durante el verano – oto˜
no. Por ´
ultimo, resaltar que la
variaci´
on de la hidroqu´ımica a lo largo del valle es muy d´
ebil. Ello se puede justificar de acuerdo con
la interpretaci´
on del funcionamiento del Sistema de acu´ıferos de la Mancha oriental, cuya principal
zona de descarga es el valle del r´ıo J´
ucar recibiendo los aportes a trav´
es del acu´ıfero del relleno
de la Cuenca Terciaria del J´
ucar (Sanz, 2005 y Sanz et al., 2007), lo cual de modo an´
alogo a las
Lagunas de Ruidera, implica que la alimentaci´
on por filtraci´
on (seepage) se produce a lo largo del
valle.
4.
PRECIPITACI ´
ON DE LAS TOBAS A PARTIR DE LAS AGUAS DE
SURGENCIAS Y CAUCES FLUVIALES
Las ecuaciones sobre la tasa de disoluci´
on de calcita (Plummer et al., 1979), permiten establecer
que para valores del pH de las aguas subterr´
aneas superiores a 6 y de pCO
2
inferiores a 0.1 atm,
a 25
ºC, la tasa de disoluci´on de calcita (R) es igual a k
3
, que es la constante de equilibrio para la
reacci´
on de disoluci´
on - precipitaci´
on de calcita en agua, para dar como productos los iones calcio
y bicarbonato:
R (
mmol
/
cm
2
s
) =
aCa
2+
× aHCO
1−
3
10
pH−14
= 10
−5,86−
317
/
T
ºK
(para T = 25
ºC)
El elevado valor de pCO
2
, as´ı como el r´
egimen turbulento favorecen la disoluci´
on de la calcita,
y dado que las tasas de precipitaci´
on a partir de soluciones sobresaturadas son determinadas en
ese tipo de carbonato por los mismos mecanismos que la disoluci´
on, se infiere que este modelo
tambi´
en es v´
alido para predecir las tasas de precipitaci´
on en calcita (Liu and Dreybrodt, 1997).
Los datos experimentales de estos autores, permiten se˜
nalar que la tasa de crecimiento de calcita,
se aproxima a una ley lineal, R = α × (c
eq
− c) donde c
eq
es la concentraci´
on de equilibrio para la
calcita, que depende de la temperatura, de la pCO
2
, con respecto a la calcita y del r´
egimen hidr´
aulico
(turbulencia) del fluido, que favorece la reacci´
on CO
2
-agua. Para controlar la influencia del CO
2
en el proceso, el experimento de Liu and Dreybrodt (1997) utiliz´
o la enzima anhidrasa carb´
onica,
que cataliza el paso de CO
2
a bicarbonato y que est´
a presente en cianobacterias y microalgas
(Aizawa and Miyachi, 1986). Mientras que la calcita ofrece una cin´
etica de la cristalizaci´
on, la
dolomita aporta un ejemplo donde esta cin´
etica hace que, en medios sobresaturados en este mineral,
su presencia a temperaturas ambientales sea escasa, m´
as all´
a de algunos ´
ambitos muy concretos
(Arvidson and Mackenzie, 1999 y Garc´ıa del Cura et al., 2001).
Se podr´ıa hablar para un determinado sistema h´ıdrico, manantial, cauce fluvial o conjunto
de represas tob´
aceas (tan comunes en los territorios k´
arsticos peninsulares) de la “capacidad de
generar o precipitar tobas” (P). En este sentido, Ord´
o˜
nez y Felipe (1988) propusieron un modelo,
que relaciona los par´
ametros h´ıdricos del acu´ıfero, la actividad (≈ concentraci´
on, para soluciones
diluidas) de Ca
2+
(mol/L) para la temperatura evaluada de las aguas del acu´ıfero (c
acu´ıfero
), con
la supuesta para la temperatura del agua donde se forman las tobas (c
atm
), reequilibrada con la
pCO
2
atmosf´
erica. Se incluyen asimismo, el V
I
, volumen de las aguas (L) aportado por el sistema
subterr´
aneo, y se a˜
naden par´
ametros que indican el balance de evaporaci´
on (E
l
), en dm, frente a
(P
l
) en dm, en la superficie de la laguna (S
l
) en dm. Los valores E, P y S, pueden ser muy notables
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