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Desde el Loa en el extremo norte hasta el Róbalo al sur de la Patagonia, ocho cuencas del país fueron estudiadas por un grupo de investigadores e investigadoras de la Universidad de Concepción, Universidad de Playa Ancha, Universidad Andrés Bello y la Comisión Chilena de Energía Nuclear, para realizar el primer registro nacional de concentraciones, patrones y correlaciones de tierras raras o Rare Earth Elements (REE).
Estos elementos potencialmente tóxicos habrían permanecido estables en la corteza terrestre hasta el aumento de las actividades industriales asociadas al desarrollo de tecnologías modernas como teléfonos, computadores, biomedicina y células fotovoltaicas que utilizan estos lantánidos, según indica la publicación “First report of Rare Earth Elements and other chemical elements in sediments of rivers throughout Chile” (2022).
Frente la posibilidad de un cambio de los ciclos biogeoquímicos naturales y un efecto sobre la vida silvestre y medio ambiente de los ríos Loa, Elqui, Turbio, Choapa, Maipo, Correntoso, Trancura, Marchant, Bronce, Ukika y Róbalo, el estudio liderado por el investigador de la Universidad de Concepción, Dr. Winfred Espejo, se basó en el modelo experimental desarrollado por la investigadora de la Universidad de Playa Ancha, Dra. Paulina Bahamonde.
“En mi Fondecyt de Iniciación estudié la distribución latitudinal de mercurio en cuerpos de agua en Chile, así como su impacto en la ictiofauna y la formación de hotspots de contaminación”, explica la eco toxicóloga y codirectora del HUB Ambiental, “porque si bien el mercurio es un metal natural, nacido principalmente por actividad volcánica, su ciclo biogeoquímico ha sido alterado por actividades antropogénicas como la minería, entonces trasladamos esta hipótesis hacia las tierras raras, preguntándonos si es que acaso encontraríamos un patrón de distribución bajo este mismo modelo experimental”.
Recorrido latitudinal por Chile
Coeficiente de variación de cinco lantánidos en sedimentos de ocho ríos chilenos
De las tres áreas estudiadas, las zonas norte y sur del país coincidieron en las más altas concentraciones de bario (Ba) en el río Turbio y Marchant, así como las más bajas de niobio (Nb) en el río Loa y Bronce. A su vez, la zona centro del país, con los ríos Correntoso y Trancura, registró la concentración más alta de neodimio (Nd) y la más baja de niobio (Nb).
No obstante, al interior de cada área, las concentraciones de lantánidos y de otros componentes de tierras raras distan entre sí, “nosotros esperábamos patrones similares entre el río Loa, Elqui y Choapa, todos de la zona norte y de utilización minera y agrícola, pero no fue así y lo mismo ocurrió con los ríos Correntoso y Marchant, ambos de origen volcánico, pero de patrones muy diferentes uno del otro”.
Además de las condiciones geográficas, mineralógicas, químicas, hidrológicas y climáticas que explicarían la disimilitud de los contenidos químicos encontrados en los ocho ríos muestreados, las actividades antrópicas e industriales también estarían relacionadas con la presencia o ausencia de tierras raras ya que, según la mencionada publicación, existe evidencia de que las actividades mineras relacionadas con el cobre y el molibdeno tienden a impactar cursos de agua con elementos de tierras raras, situación que se observa en el norte de Chile. Al respecto, la publicación destaca la alta probabilidad de adsorción de estos elementos químicos en los sedimentos, «lo que podría facilitar su removilización en la columna de agua, siendo así más disponibles para la biota».
Asimismo, el grupo de investigadores logró establecer correlaciones positivas (Nb-Rb, Y-Zr y Ba-Zr) y negativas (La-Th, Ce-Th, Nd-Th, Rb-Y y Ba-Y) entre los diez elementos estudiados, información útil para comprender sus fuentes o redistribuciones, y también para predecir su presencia o ausencia en otros cursos de agua del país. Esta información, así como las concentraciones y patrones de tierras raras, difieren de lo escasamente reportado en otros ríos del mundo, como el Misisipi (EEUU), Nilo (África), Rin (Europa) o Volga (Rusia), de niveles mucho menores a lo descrito en los ríos Turbio, Loa, Marchant y Róbalo, específicamente.
“No sabemos si son tóxicas, puede que sí o puede que no, no sabemos cuáles son sus concentraciones basales en el ambiente para poder discernir entre fuentes naturales o de acción antrópica, entonces nosotros queremos aportar con esta información para tomar decisiones sobre un tema que será preocupación país en un par de años”, puntualiza la investigadora.
Tierras raras y reutilización de relaves mineros
Además de las iniciativas tradicionales de explotación, que han encontrado un revés en las comunidades ante el impacto ambiental que estas podrían provocar, Chile cuenta con un innovador proyecto que busca reutilizar los relaves mineros para la extracción de tierras raras.
Investigación y Desarrollo para la Recuperación de Elementos de Valor en Depósitos de Relaves o Relaves con Valor es un programa de la cartera de Programas Tecnológicos y Estratégicos de CORFO que, aunque comenzó en 2016, ya en 2020 realizaba pruebas a escala banco y actualmente se encuentra en una etapa de optimización y negocios.
“Cuando tenemos estas grandes piscinas abandonadas con todo el lodo resultante tras la extracción del metal de interés, por supuesto que es una buena idea saber si es que podemos reutilizarlos y extraer de allí otros elementos de fines comerciales”, concluye la investigadora, “y allí es imprescindible sumar la ciencia con la industria en procesos de innovación, para realizar los procesos de una forma correcta y sostenible”.