Estratigrafía de eventos volcánicos basada en registros sedimentarios postglaciales en la zona del lago Epulafquen, Patagonia

El objetivo principal de este trabajo consistió en la reconstrucción de la historia del volcanismo explosivo postglacial en el sector norte de Patagonia, a partir del análisis de tefras preservadas en sedimentos lacustres y expuestas en superficie, aplicando métodos estratigráficos, sedimentológicos, tefrocronológicos y geoquímicos. Se presenta una estratigrafía de eventos volcánicos como marco de referencia para estudios de peligrosidad volcánica asociada a la ZVS; y de aplicación en investigaciones paleoambientales y paleoclimáticas. La zona de estudio se localiza en los alrededores del lago Epulafquen y sur del volcán Lanín, al SO de la provincia de Neuquén, Argentina. Se caracteriza por tener un importante sistema lacustre emplazado en valles profundos generados por los glaciares Pleistocenos. El área se encuentra bajo la influencia de eventos explosivos de varios volcanes de la Zona Volcánica Sur Central (ZVSC) con actividad postglacial reconocida. La dirección de los vientos dominantes del oeste favoreció el depósito de numerosos niveles de tefra en la región, tanto por caída directa como por removilización. Se estudiaron testigos cortos (< 1 m de longitud) de la laguna Huaca Mamuil, del lago Huechulafquen y un testigo largo de la laguna Carirriñe (~ 7 m de longitud). En los testigos se midieron varios parámetros útiles para poder identificar los niveles de tefra y definir distintas unidades sedimentarias. Se analizaron muestras de tefra seleccionadas para determinar la composición geoquímica de elementos mayoritarios, traza y tierras raras (REE) con el fin de caracterizar y correlacionar los registros. La información geoquímica de los componentes juveniles de los numerosos niveles de tefra descriptos junto con la morfología de los vitroclastos obtenida utilizando el microscopio, SEI y BSEI y los datos geoquímicos publicados permitieron la identificación de las distintas fuentes volcánicas. Se elaboraron modelos cronológicos con dataciones radiocarbónicas AMS propias y edades modeladas publicadas de marcadores cronoestratigráficos que fueron identificados en los registros lacustres y en los perfiles de superficie estudiados. La aplicación de herramientas tefrocronológicas junto con las dataciones radiocarbónicas AMS permitieron desarrollar una cronología que dio marco a los registros eruptivos de alta resolución de las lagunas Huaca Mamuil y Carirriñe. Los resultados tefrocronológicos demuestran que la región estuvo expuesta a frecuentes eventos de caída piroclástica originados desde diversos centros eruptivos, tanto regionales como locales. Los tres registros lacustres se correlacionaron a partir de cinco niveles de tefra con características conspicuas (morfología distintiva de vitroclastos, geoquímica, asociación mineral y posición estratigráfica) que fueron identificadas en los testigos y en superficie. Se obtuvieron dos modelos cronológicos Bayesianos. El modelo cronológico de alta resolución desarrollado para la laguna Carirriñe abarca los últimos 12000 años y permitió datar los 70 niveles de tefra identificados. Se registraron dos periodos de una profusa actividad volcánica con eventos de gran magnitud (VEI ≥ 4) comprendidos entre los 12000 y 8000 años Cal AP y a partir de los 1800 años Cal AP hasta la actualidad. Entre estos dos periodos se registraron numerosas erupciones de menor magnitud (VEI < 4). Dieciséis tefras se atribuyeron al volcán Villarrica. La tefra más joven representa los productos de las erupciones de 2015 de los volcanes Villarrica y Calbuco. Cuarenta y cuatro tefras se atribuyeron al Complejo Volcánico Mocho-Choshuenco. Tres tefras se atribuyeron al Grupo Huanquihue; una de ellas corresponde a la erupción histórica del cono piroclástico Achen Ñiyeu. Tres tefras se atribuyeron a erupciones del volcán Quetrupillán. Una tefra se atribuyó al Complejo Volcánico Puyehue-Cordón Caulle y otra se relacionó con la erupción del volcán Chaitén denominada “Chana Tephra” o “Cha1” por Alloway et al. (2017) y Moreno et al. (2014), respectivamente. El modelo cronológico desarrollado para el registro corto de la laguna Huaca Mamuil permitió datar los catorce niveles de tefra, de los cuales 6 corresponden a erupciones del volcán Lanín, cuatro al volcán Villarrica, uno al Complejo Volcánico Mocho-Choshuenco, uno al volcán Antuco y uno a la erupción histórica del cono piroclástico Achen Ñiyeu (Grupo Huanquihue). Una tefra compuesta ubicada en la parte superior del registro corresponde a las erupciones de 2015 de los volcanes Villarrica y Calbuco. Este registro muestra claramente la profusa actividad volcánica explosiva que tuvo lugar en la región durante los últimos 1000 años. A su vez, estos modelos cronológicos permitieron estimar las variaciones de las tasas de sedimentación a lo largo de los últimos 12000 años de la laguna Carirriñe y de los últimos 1000 años de la laguna Huaca Mamuil. Los que, junto con otros parámetros sedimentológicos y mineralógicos, fueron utilizados para comprender la dinámica de estos cuerpos lacustres y sacar conclusiones sobre las condiciones climáticas de la región. En los sedimentos de la laguna Carirriñe se identificaron cuatro unidades litológicas definidas por cambios en las tasas de sedimentación. En la base del registro las tasas son bajas (0,02 cm/año) lo que se atribuyó a la transición entre la última parte de la reversión fría Huelmo-Mascardi (Hajdas et al., 2003) a condiciones climáticas más secas inferidas para Patagonia durante el Holoceno temprano. Para el Holoceno medio las condiciones climáticas se tornaron más húmedas, lo que se vio reflejado en tasas de sedimentación más elevadas (0,058 cm/año). Durante los últimos 5000 años se incrementaron las precipitaciones en el norte de Patagonia como respuesta a un cambio y fortalecimiento de los vientos del oeste hacia el norte y un fortalecimiento de la variabilidad climática vinculada a los eventos ENSO. Esto favoreció que las corrientes de agua superficiales aportaran mayor cantidad de sedimentos a la cuenca. El incremento en la tasa de sedimentación (0,14 cm/año) continuó reflejando la tendencia en el incremento de la humedad efectiva. La posterior disminución de las tasas de sedimentación hacia el techo del testigo se atribuyó a dos pulsos fríos que tuvieron lugar durante el Holoceno tardío conocidos como “Pequeña Edad de Hielo”. Ambos eventos fríos fueron seguidos por condiciones climáticas más cálidas hasta las registradas actualmente.