El pueblo contiguo Quillagua es un oasis en la cuenca del río Loa, en la comuna de María Elena al noroeste de la ciudad de Calama. Allí vivían hasta el año 2000 unas 3000 personas, fueron desplazadas hacia Calama, con el fin de liberarlos de un ambiente poco sano y a la vez, ampliar la mina. Actualmente allí viven ancianos, sin actividad productiva ni servicios básicos.

El uso y aprovechamiento del agua para la operación, provocó un conflicto en el valle de Quillagua, el que comenzó a manifestarse en 1997, cuando se produce el primer evento de contaminación de las aguas del río Loa, con sustancias químicas como xantato, isopropanol, detergentes y metales pesados, provocando la muerte biótica del río e impactando la vida socio económica del pueblo.

Ninguna autoridad se hizo responsable del desastre ambiental. La CONAMA regional identificó como causante del colapso ambiental al viejo tranque Sloman, un antiguo embalse de sedimentos que sirvió de planta hidroeléctrica en épocas del salitre, pese a que las evidencias de los tipos de contaminantes apuntaron al tranque de relaves Talabre del mineral cobre de Chuquicamata, pues sustancias como el xantato y el isopropanol solo se utilizan en la industria del cobre.

Estudios geológicos, por otra parte, identificaron que existen conexiones de napas subterráneas entre el embalse de relaves de cobre y el río Loa que se encuentran a corta distancia.

Después de un breve intento de dinamizar la economía atraves de la producción de carbón vegetal, prohibida inmediatamente por la Corporación Nacional Forestal, CONAF, con el fin de proteger los bosques, a los pobladores de Quillagua solo les quedó vender los derechos de aguas como solución a su crisis, haciéndolo a favor de la Sociedad Química y Minera de Chile, SOQUIMICH. De los 120 litros por segundo (l/s) inscritos en 1987, los pobladores vendieron dos tercios de sus derechos, quedándose solo con 41 l/s., luego de lo cual muchas familias abandonaron el pueblo.

La venta de los derechos de aguas les significó la incomprensión de las demás comunidades atacameñas, a las que se les hizo saber, por las autoridades, que Quillagua no tenía agua porque había vendido sus derechos de aprovechamiento.

El año 2000, un nuevo evento de contaminación de las aguas del Loa profundizó la crisis de Quillagua, las aguas traían ahora nuevos contaminantes. Un informe del Servicio Agrícola y Ganadero SAG, identificaba como provenientes del tranque de relaves de Chuquicamata a gran parte de las sustancias contaminantes, señalando que la alta contaminación hacía aconsejable el no uso de las aguas del Loa en Quillagua.

Desde el año 2000 el río prácticamente no corre en los períodos de primavera y verano, aumentando algo el caudal con el invierno boliviano a fines de febrero. Otro estudio señaló que la reducción al mínimo del caudal tiene relación con las aguas tomadas en Chacance por SOQUIMICH, que prácticamente secan el río Loa, y solo escurren unos metros más abajo aguas vertidas por el disminuido caudal del río San Salvador, que tiene altas concentración de sales.

Se prevé que en 2014 la mina a cielo abierto cierre operaciones, dando paso a una operación subterránea, lo que en julio de 2012 provocó protestas y descontentos entre sus trabajadores.

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