Cuenca del río Loa

La cuenca o su río principal desemboca en la caleta Huelén^[2]​^: 123 y siguiendo el sentido de los punteros del reloj, la hoya limita al norte con la cuenca arreica del salar Grande (costero), con la Pampa del Tamarugal, aunque no hay claridad sobre el límite exacto en esta parte, y con algunas cuencas menores de las cuencas altiplánicas de Chile (ítem 010). Hacia el oriente se enfrenta a los salares de Ollagüe, Carcote y Ascotán y, más al sur, con los formativos del río Grande de Lípez. Su extremo oriental es la subcuenca del río Silala, que limita al este, ya en territorio boliviano, con cuencas endorreicas menores. Al suroriente deslinda con el salar de Atacama y derechamente al sur con la quebrada de los Arrieros de la cuenca de la quebrada de Caracoles. Por el oeste limita con las quebradas Ordóñez, Tames, Higueras, Seca e Iquine, todas ellas secas, costeras y pertenecientes al ítem 022 llamado cuencas costeras entre río Loa y quebrada de Caracoles.

Sus extremos alcanzan las coordenadas 20°52′ S, 22°57′ S, 68°OO′ O y 70°2′ O.^[2]​^: 123

Los principales rasgos geomorfológicos presentes en la cuenca corresponden, de este a oeste, a la cordillera de los Andes, la precordillera con cerros de Poquis (4.589 m s. n. m.), Pajonal (4.542 m s. n. m.), Yoca (4.537 m s. n. m.), Chuncullani (4.808 m s. n. m.) y Yabricoyita (4.896 m s. n. m.) y el cordón del Millo o Del Medio con altitudes sobre los 4.000 m s. n. m..^[3]​^: 4–4 La depresión entre ambas, que llamaremos aquí "Loa Alto", (la DGA la llama desafortunadamente "intermedia", que es el nombre dado a la larga depresión longitudinal de la geografía chilena). La depresión intermedia constituidas por sierras y pampas y la cadena occidental de volcanes que forman la cordillera de la Costa.^[4]​^: 88

Un rasgo especial de esta cuenca es que su parte oriental está separada del centro por la cordillera del Medio, de faldeos suaves y cumbres poco prominentes, con elevaciones comprendidas entre 3600 a 4600 m s. n. m.^[2]​^: 123

En cuanto a la morfometría, la cuenca presenta un perímetro de 1.226,5 km y un coeficiente de compacidad (o de Gravelius) igual a 1,86; La variación de altitud en función del área se refleja en la curva hipsométrica (a la derecha) en que se pueden distinguir 5 tramos:^[5]​^: 23

El primero abarca desde el punto más bajo hasta los 700 m s. n. m. y corresponde al farellón costero; el segundo tramo llega hasta los 1.750 m s. n. m. con una pendiente constante; el tercero presenta una pendiente más pronunciada que el anterior y alcanza a los 2.500 m s. n. m.; el cuarto tramo presenta una pendiente relativamente constante, logrando una altura de 4.500 m s. n. m. y finalmente, las altas cumbres generan una pendiente muy pronunciada en el último segmento, alcanzando los 6.200 m s. n. m.

Es menester señalar que con un clima seco como el de la parte baja de la cuenca, son las alturas las que contribuyen con escorrentía superficial. La altitud media de la cuenca es de 2403 m s. n. m.

La parte norte de la cuenca, más precisamente la que esta al norte de la desembocadura del río Loa, pertenece a la Región de Tarapacá (18%) y el resto a la Región de Antofagasta (82%).

La cuenca comprende parte de las provincias de Iquique, Tocopilla y El Loa y las comunas de Iquique, Pozo Almonte, Pica, Tocopilla, María Elena, Calama y Ollagüe.

Las comunas de mayor importancia en la cuenca, según el número de habitantes en la comuna, son las siguientes:

La Dirección General de Aguas subdivide o reúne las cuencas de Chile acorde a las necesidades de estudio y gestión. Existen dos inventarios que han logrado ser aceptados como principales, el inventario de cuencas del Banco Nacional de Aguas (BNA) de 1978, de mayor uso, y el inventario de cuencas del Departamento de Administración de Recursos Hídricos (DARH) de 2014 de mejor cartografía que ha obligado a redefinir algunos límites, a veces con cambios mayores, pero también por algunas redefiniciones del concepto de subcuenca.

Bajo el BNA el código del ítem es 021 y con el DARH es 0201.

La subdivisión del BNA es como sigue:^[6]​

La disposición de cuencas en el inventario DARH es la siguiente:^[7]​

Solo el 20 % de la superficie de la cuenca contribuye a captar precipitaciones.^[8]​^: 1

Los cuerpos de agua considerados en esta categoría son:

A estos cuerpos de agua se debe agregar algunos manantiales locales que brotan en la cuenca, como las que menciona Risopatrón en 1924:^[9]​^: 72

• Barrera (Agua de). 22° 00' 69° 03' Se encuentra en la quebrada del mismo nombre; se ha proyectado llevarla por una cañería de 30 kilómetros de largo al mineral de Chuquicamata, que queda al SE. 116, p. 120 i 167; 97, mapa de Valdes (1886); i 156.^: 72
• Chugchug (Aguada de) 22° 06' 69° 19'. Se encuentra al pié N de los cerros del mismo nombre, en la quebrada de la misma denominación, que desemboca en la pampa del Tamarugal. 97, mapa de Valdes (1886); 98, II, p. 530 i carta de San Román (1892); 131; i 156; i Chu-Chu en 132.^{[notas 1]}​

El régimen de caudales de la cuenca es pluvial y las crecidas obedecen a intensas lluvias de verano caídas en la alta cordillera en lo que se llama el invierno altiplánico.^[3]​^{: 3–11 [2]}​^: 129

Los factores que disminuyen la calidad del agua pueden ser físicos, químicos y biológicos. Su importancia depende también del uso determinado: consumo humano, agua para animales, riego, recreación y estética y vida acuática. Los principales problemas de calidad de aguas en el país se refieren a aspectos de eutroficación, salinidad, contaminantes no convencionales (metales y metaloides) y contaminantes emergentes (fármacos, antibióticos, productos de limpieza de hogares, etc.).^[10]​

Dada la cantidad de elementos que afectan la calidad, se ha hecho común medir algunos que representen varios problemas simultáneamente y elaborar gráficos que los reflejen en conjunto y de esta manera obtener una visión sinóptica de la calidad del agua, aunque la observación de cada uno de ellos es ineludible para el uso del agua.

El inventario público de glaciares de Chile 2022 consigna un total de 104 glaciares en la cuenca. El área total cubierta es de 8,4 km² y se estima el volumen de agua almacenada en los glaciares en 0,069 km³.

El sitioweb del Ministerio del Medio Ambiente de Chile consigna dos humedales en la cuenca: en la desembocadura del río Loa y un humedal al este de Calama.^[11]​

En la cuenca se encuentran los mundialmente famosos geiseres El Tatio y los Baños de Turi.

En la cuenca se encuentras las minas de cobre Radomiro Tomic, Ministro Hales y Chuquicamata que necesitan agua para sus procesos de producción de cobre. Para ello se extrae agua de las fuentes cordilleranas que por supuesto faltan después a la cuenca. Para paliar esa situación se está construyendo la Desaladora Distrito Norte que aportará 1950 l/s a las minas de CODELCO.

Como puede verse en los diagramas Walter Lieth (ver al final de esta sección), la zona cordillerana de la cuenca esta afecta al fenómeno de lluvias estivales, más conocido como invierno boliviano.

El Atlas agroclimático de Chile distingue en la cuenca 10 distritos agroclimáticos que, a groso modo, son franjas que se suceden de poniente a oriente:

•      15-3-1 Desierto con influencia marina y régimen de humedad xérico (BWnXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 24,8 °C y un mínimo de julio de 10,4 °C. En todo el año no tiene heladas. El periodo de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 2.487 días grado y 1 hora de frío acumulada hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 10 mm y un periodo seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 1.629 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      15-3-2 Desierto con influencia marina y régimen de humedad xérico (BWnXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 27,7 °C y un mínimo de julio de 9,1 °C. En todo el año no tiene heladas. El periodo de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 2.788 días grado y 12 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 2 mm y un periodo seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 1.828 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      15-2-2 Desierto con influencia marina y régimen de humedad xérico (BWnXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 29,7 °C y un mínimo de julio de 6,8 °C. Tiene un promedio de 345 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 1 helada. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 2.875 días grado y 81 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 0 mm y un período seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 2.065 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      15-2-3 Desierto con influencia marina y régimen de humedad xérico (BWnXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 27,7 °C y un mínimo de julio de 6,4 °C. Tiene un promedio de 339 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 2 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 2.372 días grado y 125 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 0 mm y un período seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 1.945 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      1-2-2 Desierto interior y régimen de humedad xérico (BWXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 29,9 °C y un mínimo de julio de 3,7 °C. Tiene un promedio de 219 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 18 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 2.389 días grado y 441 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 0 mm y un período seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 2.307 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      15-3-3 Desierto interior y régimen de humedad xérico (BWXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 26,5 °C y un mínimo de julio de 3,4 °C. Tiene un promedio de 186 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 25 heladas. El periodo de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 1.769 días grado y 588 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 4 mm y un periodo seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 2.155 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      15-3-4 Desierto de altura y régimen de humedad xérico (BWHXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 20 °C y un mínimo de julio de -0,1 °C. Tiene un promedio de 0 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 157 heladas. El periodo de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 5 meses. Registra anualmente 700 días grado y 1.311 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 38 mm y un periodo seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 2.058 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      15-3-5 Estepa de altura fría con régimen de humedad xérico (BSkXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 11,4 °C (máx de 20 °C y mín de 5 °C dentro del distrito) y un mínimo de julio de −7 °C (máx de −2 °C y mín de −9 °C dentro del distrito). Tiene un promedio de 0 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 360 heladas. El periodo de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 0 meses. Registra anualmente 81 días grado y 1.889 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 108 mm y un periodo seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 1.559 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      15-2-4 Estepa de altura fría con régimen de humedad árido (BSkAr) con temperaturas entre un máximo de enero de 7,7 °C y un mínimo de julio de −11,1 °C. Tiene un promedio de 0 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 365 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 0 meses. Registra anualmente 14 días grado y 1.800 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 211 mm y un período seco de 10 meses, con un déficit hídrico de 1.189 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.
•      2-3-4 Estepa de altura fría con régimen de humedad xérico (BSkXe) con temperaturas entre un máximo de enero de 11,8 °C y un mínimo de julio de −10,3 °C. Tiene un promedio de 0 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 365 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 0 meses. Registra anualmente 61 días grado y 1.800 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 119 mm y un período seco de 12 meses, con un déficit hídrico de 1.511 mm/año. El período húmedo dura 0 meses, durante los cuales se produce un excedente hídrico de 0 mm.

Los diagramas Walter Lieth muestran con un área azul los periodos en que las precipitaciones sobrepasan la cantidad de agua que el calor del sol evapora en el mismo lapso de tiempo, (un promedio de 10 °C mensuales evaporan 20 mm de agua caída) dejando un clima húmedo. Por el contrario, las zonas amarillas indican que durante ese tiempo el agua caída puede ser evaporada por el calor del sol.

Las actividades mineras son las de mayor importancia en la cuenca y son representadas por las explotaciones de cobre El Abra, Chuquicamata y Radomiro Tomic. (Ver Anexo:Minas de Chile), pero también por los trabajos de SOQUIMICH.

La industria minera capta la totalidad del caudal del río San Pedro de Inacaliri, ya sea por captaciones subterráneas o superficiales, por lo que su aporte al río Loa es nulo.^[12]​^: 1–2 La industria minera del cobre tiene suma importancia para la economía de Chile.

Los procesos productivos de minerales, cualquiera sea su tipo (flotación, lixiviación u otro), necesitan agua, pero en su mayoría lo hacen reciclando el recurso hídrico en un circuito cerrado dentro del proceso y agregan agua "fresca" sólo para reponer pérdidas por evaporación y humedad en los residuos sólidos. Sólo bajo ciertas condiciones espaciales (excesiva separación espacial) entre el proceso principal y los sitios en que se obtiene el producto final o se dispone el residuo sólido, no es posible recircular toda el agua de proceso, debiéndose descartar el resto no reinsertable , generando requerimiento de agua fresca en la planta de procesos y afecta directamente la tasa unitaria de consumo de agua para el proceso. Se estima que solo un tercio del agua usada en esos procesos es "fresca", el 66% es agua reciclada.^[13]​^: 3–99

La actividad agrícola de la cuenca se encuentra en las localidades de Chiu Chiu, Lasana, Calama y Quillagua. También existe producción pecuaria y forestal (sólo 190 ha.)^[8]​^: 17

La potencia eléctrica en la cuenca es abastecida por el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING). Existe una central hidroeléctrica cercana a la ciudad de Calama que aprovecha las aguas del Ojo de Apache, que no se encuentra actualmente interconectada con el SING. Esta central utiliza una altura bruta de 40 m, y está diseñada para un caudal de 1 m³/s, que genera 250 kW, lo que equivale a unos 2 GW anuales, para los que se necesitan solamente 0,85 m³/s.^[8]​^: 24–25

La central geotérmica Cerro Pabellón produce 81 MW^[14]​ y está ubicada a 4500 m s. n. m., -21.8576S, -68.1515W, al norte del mineral El Abra, y está en operaciones desde 2015.^[15]​

En un informe de la Universidad de Chile sobre la situación de los ríos de Chile se reporta que:^[16]​^: 86

En Río Loa-San Salvador existen 8 fuentes de contaminación; entre las más importantes están las descargas de aguas servidas del alcantarillado de Calama y el tranque de relave del mineral de Chuquicamata. La descarga de aguas servidas alcanza un volumen de 134 l/s lo que da lugar a problemas de contaminación química, física y bacteriológica afectando superficies importantes de riego; a la fecha del estudio, no existía tratamiento alguno de las descargas.

Otro aspecto importante de ser considerado es la agricultura que, con sus prácticas, incorpora al suelo y al agua residuos químicos de pesticidas y fertilizantes.

La cuenca del río Loa no posee Áreas bajo Protección Oficial pertenecientes al Sistema Nacional de Áreas Silvestres Protegidas por el Estado (SNASPE), aunque si existen sitios de conservación de la biodiversidad:^[8]​^: 18

• Humedal desembocadura del río Loa (9.182 ha) Diversos tipos de aves marinas y aves migratorias. Presencia de flora endémica: Copiapó a Tocopilla (en Peligro de extinción). Pristinidad media.
• Oasis de Quillagua (1.822 ha) Condiciones microclimáticas favorables a la agricultura en medio del desierto. Zona turística.

Los últimos 14 ejemplares vivos de una especie autóctona de ranas que sobrevivían en los canales laterales del río Loa debieron ser trasladados al Centro de Reproducción de Anfibios Nativos del Zoológico Metropolitano^[17]​ debido a la sequedad de la cuenca. Permanecerán en Santiago hasta que las aguas alcancen otra vez niveles normales que permitan la vida en su hábitat natural.

El régimen de la cuenca es pluvial, ya que sus crecidas obedecen a intensas lluvias de verano caídas en la alta cordillera, producto del denominado “Invierno Altiplánico”.^[8]​^: 21

• El Tatio, géiseres en la cuenca del río Loa.

• Niemeyer F., Hans (1980). Hoyas hidrográficas de Chile, Segunda Región. Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile), Dirección General de Aguas. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 21 de julio de 2019. 
• Dirección General de Aguas (2004). Diagnóstico y clasificación de los cursos y cuerpos de agua según objetivos de calidad. Cuenca del río Loa. Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile). Archivado desde el original el 6 de abril de 2019. 
• Dirección General de Aguas (2021). Plan estratégico de gestión hídrica en la cuenca del río Loa (informe final y resumen ejecutivo.). Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile). 
• Dirección General de Aguas (2012). Diagnóstico plan estratégico para la gestión de los recursos hídricos, Región de Antofagasta, Informe final, vol. 1 (ADM5966v1.pdf). Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile). 
• Sistema de información y monitoreo de biodiversidad. Cuenca del río Loa. Santiago de Chile. 
• Dirección General de Aguas (2014-cart). Anexo cartográfico nuevo inventario (DARH) SDT 356. Chile. Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2023. 
• Ministerio de Obras Públicas de Chile, Dirección General de Aguas (2014). Informe técnico: Inventario de cuencas, subcuencas y subsubcuencas de Chile], División de Estudios y Planificación, SDT N° 364. Santiago de Chile. Archivado desde el original el 30 de marzo de 2019. 
• Risopatrón, Luis (1924). Diccionario Jeográfico de Chile. Imprenta Universitaria.