Optimización de sistemas de tratamiento de aguas residuales existentes en pequeñas urbanizaciones combinando tecnologías flexibles que permitan la reutilización del agua tratada.

En el Valle de Punilla, provincia de Córdoba, el aumento de la densidad demográfica, el desarrollo de la industria y el impulso de la actividad turística produjo un incremento en la demanda de agua potable y en la generación de aguas residuales. Un alto porcentaje de viviendas y pequeñas urbanizaciones no están conectadas a la red cloacal y utilizan sistemas in-situ para el tratamiento de sus efluentes líquidos como cámara séptica, y para su disposición final pozos absorbentes o sangrías. Debido a los bajos rendimientos documentados de este sistema de tratamiento, las aguas ineficazmente tratadas lixivian arrastrando sustancias tóxicas que contaminarán las napas freáticas. Además y fundamentalmente, imposibilita su posterior reutilización para el llenado de acuíferos superficiales, irrigación agrícola y ornamental, procesos industriales, y otros usos. A fin de disminuir el impacto ambiental se plantean innovadores prototipos modulares a escala real para ser anexados con los sistemas de saneamiento existentes, objetivo del presente trabajo. Como tratamiento secundario se diseñarán, construirán y pondrán en operación dos módulos biológicos, uno de naturaleza aeróbica -biodiscos- y otro de naturaleza anaeróbica -decantador de flujo ascendente- ambas tecnologías no tradicionales que pueden ser acopladas de manera individual o conjunta. Experiencias previas del equipo, muestran que la eficiencia del módulo aeróbico resulta superior al 86% calculada a partir de los parámetros sanitarios. Se pretende mejorar aún más, la eficacia de la etapa biológica razón por la cual, se ensamblará el módulo anaeróbico. Para lograr reutilizar las aguas tratadas se deberán someter a un proceso de cloración previa al vertido, lo cual no garantiza que su calidad sea la adecuada según la legislación vigente. Por tal motivo se investigará el uso alternativo de un ozonizador como tratamiento terciario, metodología seleccionada por su efectividad e inocuidad para la desinfección bacteriana e inactivación viral. El modelo de integración de tecnologías existentes con tecnologías biológicas no tradicionales es una opción ecológica y económicamente viable ya que mejora la eficiencia del tratamiento, permite su reutilización y resuelve en un futuro próximo una de las problemáticas ambientales que más preocupan a la sociedad y que más afectan a las comunidades vulnerables, la contaminación y la escasez del recurso hídrico.

Utilización de información satelital y modelación hidrológica distribuida para el manejo integrado de recursos hídricos.

Cuantificar los componentes del ciclo hidrológico es una tarea crucial en el manejo de los recursos hídricos, especialmente ante escenarios de cambio climático en regiones semiáridas. Ante la escasa disponibilidad de datos, una serie de productos de observación de la Tierra obtenidos a partir de imágenes satelitales están disponibles actualmente para describir variables como evapotranspiración, precipitación, humedad del suelo, índices de vegetación, entre otros. Estos datos pueden ser utilizados como insumos en los modelos hidrológicos distribuidos espacialmente, los cuales permiten predecir caudales y calidad de agua a nivel de cuencas. Los modelos hidrológicos pueden luego ser aplicados a la gestión integral del agua, de manera de mejorar los sistemas de uso y distribución del agua. Los objetivos del presente trabajo de investigación son evaluar y probar la aplicabilidad de los productos satelitales seleccionados como datos de entrada en modelos hidrológicos distribuidos de cuencas de las Sierras Grandes de Córdoba, y utilizar estos modelos en actividades de gestión adaptativa sobre el manejo del agua ante incertidumbre climática.

Regionalización de variables hidrológicas con fines de diseño de obras de infraestructura y manejo integrado de cuencas.

Las relaciones intensidad de lluvia-duración-Recurrencia (i-d-T) y el patrón de distribución temporal de las lluvias, requeridos para estimar las "Crecientes de proyecto", empleadas para el proyecto de obras de ingeniería civil y planificación del uso del suelo, solo se pueden extraer de extensos registros de alta frecuencia, normalmente fajas pluviográficas, elemento en general no disponible en Argentina. En cambio, es habitual disponer de otro dato de lluvia provisto por pluviómetros: la lámina diaria total. Por ejemplo, solo en la provincia de Córdoba, existe información de relaciones i-d-T para siete estaciones pluviográficas, insuficientes para lograr una buena cobertura espacial de toda la Provincia. En este trabajo, se busca regionalizar las ternas i-d-T a la región central Argentina utilizando una técnica de regionalización la cual ha sido desarrollada por el EHCPA, la cual contempla el uso de un modelo predictivo e información pluviométrica la cual se caracteriza por su mayor densidad espacial. A tal fin se plasmará la información disponible en mapas digitales (grillas con resolución espacial acorde a los fines de proyecto) los cuales permiten caracterizar el comportamiento estadístico de la variable lluvia máxima diaria, a través de dos parámetros descriptivos como son la media y desvió estándar de los logaritmos de dichas series, incorporando a través de ellos características locales al modelo predictivo. Toda la información procesada y los mapas elaborados son conformados en un Sistemas de Información Geográfica (SIG).

Evaluación de la degradación del suelo en agroecosistemas del centro-sur de Córdoba mediante indicadores e índices

Las actividades agropecuarias ejercen diferentes presiones sobre los recursos naturales. Esto ha llevado, en algunas áreas, a un deterioro del suelo que provoca un impacto sobre la sustentabilidad en los sistemas agropecuarios. Para evaluar la degradación del suelo se han propuesto listas de indicadores, sin embargo, se carece de una herramienta metodológica robusta, adaptada a las condiciones edafoclimáticas regionales. Además, existe una demanda de productores e instituciones interesados en orientar acciones para preservar el suelo. El objetivo de este proyecto es evaluar la degradación física, química y biológica de los suelos en agroecosistemas del centro-sur de Córdoba. Por ello se propone desarrollar una herramienta metodológica que consiste en un set de indicadores físicos, químicos y biológicos, con valores umbrales, integrados en índices de degradación, que asistan a los agentes tomadores de decisiones y productores, en la toma de decisiones respecto de la degradación del suelo. El área de trabajo será una región agrícola del centro-sur de Córdoba con más de 100 años de agricultura. La metodología comienza con la caracterización del uso del territorio y sistemas de manejo, su clasificación y la obtención de mapas base de usos y manejos, mediante sensores remotos y encuestas. Se seleccionarán sitios de muestreo mediante una metodología semi-dirigida usando un SIG, asegurando un mínimo de un punto de muestreo por unidad de mapeo. Se elegirán sitios de referencia lo más cercano a una condición natural. Los indicadores a evaluar surgen de listas propuestas en trabajos previos del grupo, seleccionados en base a criterios internacionales y a adecuados a suelos de la región. Se usarán indicadores núcleo y complementarios. Para la obtención de umbrales, se usarán por un lado valores provenientes de la bibliografía y por otro, umbrales generados a partir de la distribución estadística del indicador en suelos de referencia. Para estandarizar cada indicador se definirá una función de transformación. Luego serán ponderarán mediante análisis estadísticos mulivariados e integrados en índices de degradación física, química y biológica, y un índice general de degradación. El abordaje concluirá con el desarrollo de dos instrumentos para la toma de decisiones: uno a escala regional, que consistirá en mapas de degradación en base a unidades cartográficas ambientales, de uso del territorio y de sistemas de manejo y otro a escala predial que informará sobre la degradación del suelo de un lote en particular, en comparación con suelos de referencia. Los actores interesados contarán con herramientas robustas para la toma de decisiones respecto de la degradación del suelo tanto a escala regional como local.

Programa de capacitación y actualización en modernas técnicas experimentales para medición de caudales de aguas superficiales en cauces naturales

La determinación experimental in situ del escurrimiento superficial en cauces naturales (mediante aforos) en forma sistemática permite lograr una mayor eficiencia en la gestión del recurso hídrico en una cuenca determinada. Además, la determinación precisa de los caudales es relevante para el diseño sustentable de infraestructura hídrica (puentes, canalizaciones, etc.) debido en parte a que el sobredimensionamiento de las obras genera un impacto innecesario sobre el medio ambiente, además de que resulta antieconómico. Además, la subestimación de las obras a diseñar provoca fallos con resultados catastróficos con alto impacto sobre la sociedad y el medio ambiente, ya sea por la pérdida de vidas humanas como de bienes públicos y privados. En los últimos años se ha incrementado el instrumental disponible para la cuantificación experimental de caudales de agua superficial en cauces naturales con tecnología que permite caracterizar el flujo de agua con mayor resolución espacial y temporal. Específicamente, el empleo de la anemometría acústica basada en el efecto Doppler (que utiliza el principio físico del cambio de frecuencia ante el rebote acústico que produce una partícula transportada por el flujo) se ha tornado actualmente una práctica universal en hidráulica fluvial y está reemplazando a las metodologías convencionales como por ejemplo el uso de molinetes. El instrumento acústico utilizado comúnmente en el caso de mediciones en campo, es el ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Por otra parte desde hace algunos años se están desarrollando metodologías experimentales que permiten medir el campo de velocidades del flujo en manera instantánea y con alta resolución espacial mediante el procesamiento digital de imágenes. Dentro de estos métodos se destaca el de velocimetría por seguimiento de partículas PTV (Particle Tracking Velocimetry) de reciente aplicación a nivel mundial en mediciones de campo. Sobre esta base, se considera un desafío tecnológico la implementación en nuestra provincia de estas modernas tecnologías, ya validadas en el ámbito de la Universidad Nacional de Córdoba para la obtención precisa de registros de caudales en cauces naturales. Mediante este proyecto de transferencia de los resultados de investigación y comunicación pública de la ciencia, el grupo de Investigación del CETA - FCEFyN -UNC realizará un "Programa de capacitación y actualización en modernas técnicas experimentales para medición de caudales de aguas superficiales en cauces naturales" que incluye los recientes avances observados en la temática. La Secretaría de Recursos Hídricos del Ministerio de Agua, Ambiente y Energía de la Provincia de Córdoba será beneficiada y se fortalecerá en una de sus principales funciones que es: "procurar el fortalecimiento de redes de mediciones o monitoreo sistemático a través de programas de cooperación técnica y presupuestaria con entidades provinciales y nacionales -públicas o privadas-, prestatarias de obras y servicios públicos y los usuarios del agua, manteniendo un sistema de información provincial sobre las variables meteorológicas y el recurso hídrico con el objeto de procesar su flujo en forma permanente".

Análisis de la dinámica hídrica de la Laguna Mar Chiquita, Córdoba, durante la última década.

La Laguna Mar Chiquita constituye un sistema hidro-ecológico cerrado, conformando un importante hábitat para regiones semiáridas (Williams, 1993). Durante el año 2003, esta laguna alcanzó una superficie superior a los 6000 km2 y llegó a ocupar la categorìa del mayor lago salado de la República Argentina (con una profundidad promedio de 10 m). La biodiversidad del sistema, su carácter de área nacional e internacionalmente protegida (Sitio RAMSAR 2002) y la relativamente baja alteración antropica, avalaron la continuidad ininterrumpidas de 15 años de investigaciones que los investigadores del Laboratorio de Hidràulica desarrollaron para mejorar el conocimiento del sistema. Durante la última década, este sistema se encuentra vulnerable debido al período de sequía que se registra. En la actualidad la superficie de la Laguna apenas supera los 3500 km2 con una profundidad promedio de 5 m. Esta situación ambiental justifica interiorizarse en la interpretación de la dinámica hídrica y ecológica de la Laguna Mar Chiquita, la cual está fuertemente condicionada por el alto nivel de salinidad que la caracteriza. Mejorar el conocimiento de la situación actual del sistema y evaluar el mecanismo de respuesta frente a los aportes de su principal tributario (el río Dulce), constituye el principal antecedente al momento de definir, justificar o reclamar, políticas de manejo para este recurso hídrico comprometido. Mediante este proyecto de transferencia se difundirán los resultados obtenidos y los conceptos desarrollados sobre cómo ha variado la dinámica hídrica de la Laguna Mar Chiquita, dedibo a la influencia del efecto del oleaje por viento sobre su costa a través de modelaciones hidrodimámicas y los resultados obtenidos con los aforos realizados sobre el rìo Dulce en los últimos años.

Transferencia de conocimiento, tecnologías e información para la adecuada gestión de los embalses que suministran de agua potable al Gran Córdoba.

El agua potable es un requisito indispensable e insustituible para la vida humana. Su importancia es tan grande que se justificaría pagar elevados costos para acceder a ella, pero también es necesario considerar las previsiones sobre problemas futuros de su disponibilidad. La cantidad de agua potable en el Gran Córdoba hoy es escasa, y por ello debe ser usada responsablemente y su gestión debe ser estratégicamente planificada. Un aumento en su disponibilidad (cantidad) conllevaría a un aumento en la calidad de este recurso. Por el contrario, un incremento sostenido de la población y la variación de las necesidades del consumidor repercutirían negativa y significativamente en su disponibilidad y calidad, pudiendo ocasionalmente deteriorar la sostenibilidad de los suministros actuales de agua potable en la región del Gran Córdoba. Cuando el agua se pierde o se degrada por la sobreutilización o contaminación, no puede reemplazarse. Garantizar la disponibilidad de las aguas y mantener o restaurar su calidad, constituye la meta de la gestión hídrica más valorada por la sociedad, lo cual demanda una efectiva complementación de las acciones desarrolladas por las autoridades hídricas (provinciales y nacionales) y usuarios del agua. Aquí, la planificación hídrica es necesaria tanto para (1) atender adecuadamente las demandas previsibles, como también para (2) orientar la radicación de actividades como una manera de influir sobre las demandas de agua. Con respecto a lo primero, para consolidar la continuidad del suministro de agua potable al Gran Córdoba, es importante tener un entendimiento integral del sistema de fuentes de agua involucradas: Embalse San Roque y Embalse Los Molinos. Desde 1997, un quipo interdisciplinario de profesionales e investigadores de las áreas de la Ingeniería Hidráulica y Ambiental, Biología y Química de la FCEFYN de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), han venido realizando tareas que combinan herramientas numéricas, de campo, de laboratorio y de teledetección para el monitoreo y modelado eco-hidroambiental en los embalses citados. En este contexto, los resultados obtenidos y que refieren a la caracterización de la hidrodinámica de los mismos, de la evolución de la calidad de su agua, sus respuestas ante eventuales escenarios de crecimiento de la población o periodos de sequías prolongados, las implicancias de la instalación y manejo de un sistema de mezclado artificial, y los impactos ambientales o perjuicios a terceros que pudiera aparejar un determinado manejo, asignación del recurso o contaminación de una de estas fuentes de agua, asoman como la información básica requerida por las autoridades que gestionan la cantidad y calidad del agua potable en el Gran Córdoba. La transferencia de conocimiento, tecnología e información con la que responde este grupo de investigadores y profesionales de la UNC se orienta entonces a servir de guía a las tareas de planificación hídrica (y garantizar la toma de decisiones más acertada) de la Subsecretaría de Recursos Hídricos de la Provincia de Córdoba. Así, las previsiones de las demandas y el control de externalidades hídricas tendrán mayor éxito cuando se disponga de un mayor entendimiento del régimen dinámico y de calidad del sistema hídrico en conjunto, y se tengan menores incertidumbres en juego. Con respecto a lo segundo, la realización de talleres, seminarios informativos en colegios secundarios y centros vecinales en la temática, buscan contribuir al fortalecimiento de la cultura del agua, la reducción de la demanda específica y a la difusión de los trabajos que se vienen realizando, a fin de informar y lograr la participación efectiva de los usuarios del agua y asi propender a la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos del Gran Córdoba.

DELIMITACIÓN GEOESPACIAL DE AREAS VULNERABLES A LA CONTAMINACION AGRICOLA EN LAS REGIONES SEMIÁRIDA Y SUBHÚMEDA DE LA PROVINCIA DE CORDOBA

La economía regional, provincial y nacional se apoya, en gran medida en la agricultura, una actividad que debido a la forma que se desarrolla tiende a emparejar y homogeneizar los ecosistemas, afectando la biodiversidad en su conjunto. El uso sustentable de los recursos se apoya en el conocimiento de sus características particulares y distintivas de cada ambiente, y esas características son definidas por los componentes y las interacciones que entre ellos se establecen. Cada ambiente productivo está en mayor o menor medida, definido por un conjunto de factores bio- edafo-climáticos, de uso y de manejo. Por otra parte, los fitosanitarios y todos los agroquímicos en general, son al mismo tiempo insumos necesarios para la producción agropecuaria y también, importantes integrantes de la contaminación difusa asociada a la actividad agrícola. Los estudios de destino y comportamiento de fitosanitarios puntuales emprendidos por este equipo de trabajo, serán integrados con información de clima, uso de la tierra, sistema de labranza, riesgo de erosión, condiciones de drenaje interno y externo, para realizar un cambio de escala que permita identificar y delimitar áreas homogéneas. La provincia de Córdoba, por su ubicación geográfica, presenta tanto en sentido Norte-Sur, como Este-Oeste un espectro amplio de situaciones edáfico-climáticas como también de historia agrícola, manejo y uso del suelo. Esta condición permite la identificación de áreas representativas a diferentes escalas. Los sitios de muestreo serán seleccionados en ambientes contrastantes ubicados en tres transectas oeste-este, una al norte, otra en el centro y la tercera en el sur de la provincia de Córdoba, de manera tal de integrar diferentes atributos: edáficos, climáticos, de relieve, uso de la tierra, presencia de napas freáticas, con indicadores de comportamiento de fitosanitarios. Se realizará una primera etapa (de gabinete) de selección de ambientes en base a información existente de clima, suelo, relieve, uso, cuencas hidrográficas. En una segunda etapa (de campo y laboratorio), los ambientes seleccionados serán muestreados y caracterizados por sus propiedades físicas, químicas, biológicas, comportamiento hidrológico (permeabilidad, estabilidad de agregados, conductividad hidráulica), de retención y degradación de fitosanitarios (atrazina y glifosato por sus características contrastantes). En la tercera etapa (de gabinete) se integrará la información mediante un SIG. Esta cartografía permitirá delimitar áreas con diferentes niveles de vulnerabilidad a la contaminación agrícola y servirá para la toma de decisiones por parte de quienes ejerzan la gestión en sus distintos niveles (gubernamental, técnicos, asesores, productores) para reducir las externalidades negativas del proceso agrícola.

Análisis de la problemática hídrica de la región central y norte de la provincia de Córdoba, mediante técnicas experimentales y numéricas.

El presente proyecto de investigacion se orienta a estudiar la disponibilidad, evolucion y variabilidad de los recursos hidricos superficiales de la region central y norte de la pcia. de Cordoba (principalmente la cuenca de aporte a la Laguna de Mar Chiquita), incluyendo además de la propia Laguna las cuencas de los ríos Dulce, Suquia y Xanaes. Esta región por ser semiarida tiene escasa disponibilidad hídrica. Esta sometida a una variable oferta natural de agua y a una demanda variada y creciente. El estudio de las variaciones y tendencias tanto de la ofertas como de las demandas por subcuencas es clave para una correcta gestión integrada de los recursos hídricos provinciales. Para el estudio propuesto se aplicarán complementariamente técnicas experimentales de laboratorio, campo y modelos númericos.