Características físico-químicas y aptitud agronómica de aguas subterráneas período 1997-2001 (Mendoza-Argentina)

El objetivo del presente estudio fue establecer las características físico-químicas y la aptitud agronómica de aguas subterráneas de la Provincia de Mendoza, correspondientes a perforaciones realizadas en el período 1997/ 2001. Se analizaron 206 muestras de aguas subterráneas provenientes de 15 departamentos de la provincia, para determinar -analíticamente o por cálculo- diversos parámetros fisicoquímicos y de aptitud agronómica. El 90 % de las aguas estudiadas resultó apto para el riego de todo tipo de cultivos y fue considerado de buena calidad de acuerdo con los criterios utilizados. En el Este de la provincia, debido a la contaminación de los acuíferos superficiales, se determinó que se requiere mayor profundidad para acceder a calidades aceptables. Los departamentos de Tupungato, Tunuyán y San Carlos, del Valle de Uco, poseen las aguas de mejor calidad, sobresaliendo Tunuyán. Excluida dicha zona, la mayor aptitud agronómica del agua se detectó en Maipú, mientras que la peor la detentan los departamentos de La Paz y General Alvear.

Calidad del 'sitio' en el oasis norte, Mendoza (Argentina)

La disminución del agua destinada al uso agrícola, la salinización de los acuíferos subterráneos y el advenimiento de la tecnología de Sistemas de Información Geográfica (SIG) han posibilitado conocer la calidad de los sitios, fundamentalmente los riesgos de salinización de los suelos del oasis del río Mendoza-Argentina. El presente trabajo se fundamenta en dos estudios anteriores: uno de relevantamiento de suelos y el otro de análisis de calidad de aguas subterráneas. En el primero se efectúo la actualización del relevantamiento de suelos del río Mendoza usando SIG. El muestreo de suelos y los análisis físicos (textura) y químicos (salinidad, conductividad eléctrica) se realizaron en 1974. Los lugares de muestreo y sus atributos, graficados como cobertura de puntos, se extrapolaron a sus zonas de influencia convirtiéndolos en polígonos y posteriormente se rasterizaron. El segundo trabajo fue la digitalización y georreferenciación, también al sistema de coordenadas Universal Transverse Mercator (UTM), de los mapas de las curvas de isosalinidad. La salinidad está medida por la conductividad eléctrica específica del agua subterránea de los tres niveles de explotación que existen en la cuenca norte de Mendoza. El monitoreo se realizó en el período 1990/1991. Las isolíneas, posteriormente, fueron rasterizadas. Con los procesos de superposición y tabulación cruzada de los SIG se integraron las diversas "capas" de datos de suelos y calidades de aguas subterráneas y se generaron mapas temáticos que expresan la clasificación y localización regional de calidades del sitio, basado fundamentalmente en los riesgos de salinización de los suelos.

Potencial de obtención de bioetanol a partir de topinambur (Helianthus tuberosus L.) regado con aguas residuales urbanas

Helianthus tuberosus L. presenta potencial para producir etanol, sustituto de la nafta, y que deberá incorporarse a la misma en un 5% a partir del 2010 en Argentina. Hay antecedentes que señalan que a partir de 50 toneladas de tubérculos pueden obtenerse 4500 l de etanol. En este trabajo se comparó el rendimiento de dos variedades de topinambur regado con agua residual urbana o cloacal (AC) y agua subterránea (AS). El ensayo se realizó en la planta de tratamiento de agua cloacal de Obras Sanitarias Mendoza en el Departamento Tunuyán (33°32’89’’ S y 69°00’80’’ O), Mendoza, Argentina. El potencial para producir bioetanol se estimó a partir de la cantidad de hidratos de carbono fermentables en los tubérculos. El rendimiento de tubérculos presentó diferencias entre los tratamientos de riego, siendo de 177750 kg/ha en AC y de 144000 kg/ha en AS. La estimación del potencial para producir etanol generó un valor de 15000 l de alcohol en las parcelas regadas con AC y 13000 l en las regadas con AS. Para obtener 1 l de alcohol a partir de los tubérculos serían necesarios alrededor de 11 kg, relacionado con un valor de sólidos solubles de 16% en los mismos.

Impacto de la urbanización sobre las características hidroquímicas del acuífero libre : comparación estadística con el entorno rural, Coronel Moldes, Argentina

El objetivo consistió en evaluar el impacto que la actividad urbana ocasiona sobre la calidad del agua subterránea del área de Coronel Moldes. Se realizaron consideraciones geoquímicas en relación con el cálculo de línea de base hidroquímica, comparando con muestras extraídas del mismo acuífero en el entorno rural. Los indicadores de contaminación entre las distintas zonas rural y urbana (evaluados con la prueba t para muestras independientes y prueba no paramétrica de Mann- Whitney), indicaron que los valores de las componentes resultaban diferentes. Conductividad eléctrica, bicarbonatos, cloruros y nitratos mostraron en el área urbana valores medios superiores a aquellos del entorno rural que en general corresponden a los valores representativos del fondo natural regional de la calidad del agua subterránea. Se detectó en el área urbana un aumento en la dureza y Cl-/HCO3 - con importante contaminación microbiológica. Para evaluar el fondo regional se ajustaron los datos de los componentes iónicos analizados a las distribuciones teóricas (Normal, Laplace y f1). Se encontró que la distribución empírica presentaba un mejor acercamiento a f1 que a las otras dos, determinándose así como valor característico del fondo natural para cada ion, el estimador del parámetro de localización m* (combinación lineal entre la media y la mediana).

Uso de aguas residuales urbanas en el riego de colza (Brassica napus L.) con destino a biocombustible

El aceite de colza es comestible pero también puede utilizarse en la producción de biodiesel. Cuando el destino es el energético, el cultivo puede regarse con aguas residuales urbanas o cloacales. La mayor proporción del uso de éstas en el mundo ocurre en regiones áridas donde otras fuentes de agua son escasas, situación que se plantea en los oasis irrigados de Mendoza. En este trabajo se comparó el rendimiento de un cultivar invernal de colza regado con agua cloacal (AC) y agua subterránea (AS), y su potencial para producir biodiesel. La experiencia se llevó a cabo en una planta de tratamiento de agua cloacal de Obras Sanitarias en el departamento Tunuyán (33° 32’ 89’’ S; 69° 00’ 80’’ O; 859 m snm). El rendimiento de semilla de AC fue significativamente mayor que el de AS (7690 y 3886 kg/ha, respectivamente). La cantidad de biodiesel factible de producir por cada hectárea de cultivo asciende a 2800 kg en el tratamiento AC y a 1400 kg en AS. El uso de aguas residuales urbanas genera un nicho interesante para la producción de biocombustibles, utilizando un recurso hídrico con limitaciones para producir alimentos.

Evaluación de la contaminación de acuíferos producida por actividades de saneamiento y re-uso de efluentes en el norte de la provincia de Mendoza

En la zona norte de la provincia de Mendoza se desarrollan actividades que pueden afectar la calidad natural del agua subterránea: disposición y re-uso de efluentes industriales para riego agrícola, utilización de fertilizantes, saneamiento in-situ, fugas de redes de alcantarillado, etc. En esta región, surcada superficialmente por los ríos Mendoza y Tunuyán, la sedimentación cuaternaria determinó la formación de dos grandes unidades hidrogeológicas: acuíferos libres (sector de conos aluviales), y acuífero freático superior y acuíferos subyacentes confinados y/o semiconfinados. El área de estudio se encuentra ubicada en esta última unidad hidrogeológica donde se ha detectado contaminación de acuíferos por nitratos. El objetivo de este trabajo es identificar el origen de la contaminación, utilizando metodología hidroquímica mediante la evaluación de diversos parámetros físicoquímicos y biológicos, y técnicas isotópicas para corroborar la procedencia del agua subterránea y el origen de los nitratos. Los resultados obtenidos muestran que la presencia de nitratos en los acuíferos semiconfinado y confinado no proviene de la influencia del acuífero libre suprayacente, afectado por el re-uso de efluentes, sino que se relaciona con el ingreso de flujo horizontal de aguas subterráneas contaminadas provenientes del área del Gran Mendoza, debido a las pérdidas en las redes de alcantarillado y obras de saneamiento in situ.

Metodología para la determinación de la evapotranspiración integrada y la capacidad de canales en una zona de riego

La capacidad de la red de canales en un sistema de riego depende de satisfacer la demanda hídrica máxima de los cultivos. Los métodos para determinar la capacidad del canal requieren de la estimación de la variable agronómica: evapotranspiración de los cultivos. En grandes áreas de riego, con un padrón diversificado de cultivos, diferentes fechas de siembra y varios ciclos agrícolas no existe un procedimiento integrado para estimar esta variable agronómica, lo cual genera incertidumbre al ser requerida en los métodos. En este trabajo se desarrolla una propuesta para estimar dicha variable para grandes zonas de riego. La propuesta inicia con el cálculo de la evapotranspiración de los cultivos por fecha de siembra, y termina con la obtención de una curva general integral para un año agrícola, encontrándose la variable evapotranspiración de una zona de riego (ETzr). Esta metodología se aplicó para el canal principal del módulo de riego Santa Rosa, Distrito de Riego 075, Sinaloa, México en que la ETzr resultó de 4,1 mm d-1. Por los resultados se concluye la veracidad de la propuesta en determinar la evapotranspiración para el cálculo en la capacidad del canal.

Comportamiento del nivel freático en el área bajo riego del tercio inferior del Río Atuel

En este trabajo se evalúa el comportamiento del nivel freático (NF) en un área de regadío de 75.774 ha ubicadas en el tercio inferior de la cuenca del río Atuel, departamentos de General Alvear y San Rafael en la provincia de Mendoza, y su vinculación con: las pérdidas que se producen en la red de canales, las prácticas de riego y los escurrimientos sub-superficiales de zonas más elevadas. En la zona existe una red de 193 freatímetros en la que se han registrado lecturas de niveles freáticos desde 1980 a 2008, en distintas estaciones del año. El área de estudio se dividió en cuatro sub-zonas, cada una de ellas abastecida por un canal matriz de riego. La serie existente de lecturas de NF permitió elaborar planos estacionales de isohipsas e isobatas medias. Se definieron indicadores de factor de reacción freática (FRF) y de eficiencia del sistema (IES); además, se elaboraron planos de isolíneas y tablas de salinidad (conductividad eléctrica) media del agua subterránea. El análisis de los registros recopilados muestra la dirección del flujo de agua subterránea "noroeste-sureste", isohipsas con un gradiente medio de 1,54 m.Km-1 y nivel freático (NF) con una profundidad mínima media de 1.31 m. La evidencia de zonas de recarga de agua subterránea posibilita, junto a los otros planos, una rápida identificación de zonas vulnerables al ascenso del NF. El FRF permitió establecer que se incorpora al área cultivada de Alvear-Bowen un volumen de 3,7 veces más agua que la requerida por los cultivos y que el IES es del 27%. En primavera, el riego representa el 66% del volumen incorporado a la zona mientras que las precipitaciones representan el 34 % y la superficie con NF de hasta 1,0 m de profundidad es 4,8 veces mayor al promedio del área afectada en las demás estaciones. Los resultados brindan una fuente de información actualizada para la planificación del uso del suelo en la zona, para la operación del sistema de riego y para la implementación y priorización de planes de mejora en la infraestructura.

Atenuación natural monitorizada (ANM)

La atenuación natural monitorizada se presenta como una tecnología que trabaja in situ, con los componentes naturales del suelo y napas, para lograr una disminución del impacto negativo que produce en ellos la presencia de sustancias contaminantes. Con ANM se busca proteger ante todo la seguridad y salud tanto humana como medioambiental y que el proceso se lleve adelante en periodos de tiempo razonables. Este trabajo tiene como objeto presentar a la ANM como una opción de manejo óptima para casos de suelos y aguas subterráneas contaminadas con hidrocarburos de la industria del petróleo en la Provincia de Mendoza, dentro de la Cuenca Cuyana. Se comenzó el estudio con la recopilación de datos históricos y presentes de la zona afectada a fin de establecer la base de partida para llevar adelante la aplicación de las tres líneas de evidencia presentadas por la Guía Técnica de Atenuación Natural Monitorizada propuesta por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Éstas incluyen, en primer lugar, estudios químicos de la contaminación que demuestren que su extensión se encuentra disminuyendo, en segundo lugar los estudios de la hidrogeología y geoquímica del área contaminada y en tercer lugar el estudio de las posibles comunidades de microorganismos con capacidad de utilizar los contaminantes como fuente de energía y así disminuir su concentración y por ende su impacto negativo. Durante el estudio se realizaron análisis sobre suelo y napa. En el suelo, los resultados obtenidos demostraron la presencia de microorganismos responsables de llevar adelante el proceso de atenuación natural monitorizada, así como sus subproductos o los productos que estos organismos utilizan como aceptores de electrones, que se presentan como evidencia de su efectividad y viabilidad. En la napa se estudió la disminución de la pluma de contaminación a lo largo de un periodo de tiempo de alrededor de 6 años obteniendo resultados positivos que dieron lugar a la propuesta de llevar adelante un plan de monitoreo y seguimiento posterior. En base a los resultados a los que se arribó con este estudio y teniendo en cuenta las bondades de la atenuación natural monitorizada como tecnología de remediación desde el punto de vista ambiental y social, se expone como conclusión que es una buena opción como tecnología para el manejo óptimo de Recursos Naturales Renovables suelo y agua subterránea contaminados con hidrocarburos del petróleo.

Tecnología e incertidumbre en la práctica del riego en la provincia de Córdoba

En el presente trabajo se busca caracterizar a los regantes de Río Segundo, Córdoba, en términos comparativos y en vinculación con la tecnología. Se trata de pequeños y medianos productores localizados en el Espinal cordobés, límite de la región pampeana argentina, que se dedican a la agricultura extensiva de cereales y oleaginosas utilizando riego suplementario con agua subterránea. El objeto de estudio se aborda considerando que las lógicas de conocimiento atraviesan la producción y que el crecimiento de la incertidumbre es impulsado por la práctica de la innovación y la búsqueda de eficiencia. La gestión profesionalizada de la producción que lleva a la planificación de las actividades productivas en base a la reflexión permanente, revela la necesidad de conocer aquello que aún no se conoce, lo cual está en relación directa con la incertidumbre y con una mayor toma conciencia de los riesgos, tanto climáticos como económicos que se vinculan con la producción. Para alcanzar los objetivos propuestos se utilizó una metodología cualitativa basada en el trabajo de campo, la realización de entrevistas en profundidad y un marco interpretativo crítico complementado con elementos de la teoría social del riesgo.

Tecnología e incertidumbre en la práctica del riego en la provincia de Córdoba

En el presente trabajo se busca caracterizar a los regantes de Río Segundo, Córdoba, en términos comparativos y en vinculación con la tecnología. Se trata de pequeños y medianos productores localizados en el Espinal cordobés, límite de la región pampeana argentina, que se dedican a la agricultura extensiva de cereales y oleaginosas utilizando riego suplementario con agua subterránea. El objeto de estudio se aborda considerando que las lógicas de conocimiento atraviesan la producción y que el crecimiento de la incertidumbre es impulsado por la práctica de la innovación y la búsqueda de eficiencia. La gestión profesionalizada de la producción que lleva a la planificación de las actividades productivas en base a la reflexión permanente, revela la necesidad de conocer aquello que aún no se conoce, lo cual está en relación directa con la incertidumbre y con una mayor toma conciencia de los riesgos, tanto climáticos como económicos que se vinculan con la producción. Para alcanzar los objetivos propuestos se utilizó una metodología cualitativa basada en el trabajo de campo, la realización de entrevistas en profundidad y un marco interpretativo crítico complementado con elementos de la teoría social del riesgo.

Tecnología e incertidumbre en la práctica del riego en la provincia de Córdoba

En el presente trabajo se busca caracterizar a los regantes de Río Segundo, Córdoba, en términos comparativos y en vinculación con la tecnología. Se trata de pequeños y medianos productores localizados en el Espinal cordobés, límite de la región pampeana argentina, que se dedican a la agricultura extensiva de cereales y oleaginosas utilizando riego suplementario con agua subterránea. El objeto de estudio se aborda considerando que las lógicas de conocimiento atraviesan la producción y que el crecimiento de la incertidumbre es impulsado por la práctica de la innovación y la búsqueda de eficiencia. La gestión profesionalizada de la producción que lleva a la planificación de las actividades productivas en base a la reflexión permanente, revela la necesidad de conocer aquello que aún no se conoce, lo cual está en relación directa con la incertidumbre y con una mayor toma conciencia de los riesgos, tanto climáticos como económicos que se vinculan con la producción. Para alcanzar los objetivos propuestos se utilizó una metodología cualitativa basada en el trabajo de campo, la realización de entrevistas en profundidad y un marco interpretativo crítico complementado con elementos de la teoría social del riesgo.

Modelización de costas rocosas acantiladas

El retroceso de las costas acantiladas es un fenómeno muy extendido sobre los litorales rocosos expuestos a la incidencia combinada de los procesos marinos y meteorológicos que se dan en la franja costera. Este fenómeno se revela violentamente como movimientos gravitacionales del terreno esporádicos, pudiendo causar pérdidas materiales y/o humanas. Aunque el conocimiento de estos riesgos de erosión resulta de vital importancia para la correcta gestión de la costa, el desarrollo de modelos predictivos se encuentra limitado desde el punto de vista geomorfológico debido a la complejidad e interacción de los procesos de desarrollo espacio-temporal que tienen lugar en la zona costera. Los modelos de predicción publicados son escasos y con importantes inconvenientes: a) extrapolación, extienden la información de registros históricos; b) empíricos, sobre registros históricos estudian la respuesta al cambio de un parámetro; c) estocásticos, determinan la cadencia y magnitud de los eventos futuros extrapolando las distribuciones de probabilidad extraídas de catálogos históricos; d) proceso-respuesta, de estabilidad y propagación del error inexplorada; e) en Ecuaciones en Derivadas Parciales, computacionalmente costosos y poco exactos. La primera parte de esta tesis detalla las principales características de los modelos más recientes de cada tipo y, para los más habitualmente utilizados, se indican sus rangos de aplicación, ventajas e inconvenientes. Finalmente como síntesis de los procesos más relevantes que contemplan los modelos revisados, se presenta un diagrama conceptual de la recesión costera, donde se recogen los procesos más influyentes que deben ser tenidos en cuenta, a la hora de utilizar o crear un modelo de recesión costera con el objetivo de evaluar la peligrosidad (tiempo/frecuencia) del fenómeno a medio-corto plazo. En esta tesis se desarrolla un modelo de proceso-respuesta de retroceso de acantilados costeros que incorpora el comportamiento geomecánico de materiales cuya resistencia a compresión no supere los 5 MPa. El modelo simula la evolución espaciotemporal de un perfil-2D del acantilado que puede estar formado por materiales heterogéneos. Para ello, se acoplan la dinámica marina: nivel medio del mar, cambios en el nivel medio del lago, mareas y oleaje; con la evolución del terreno: erosión, desprendimiento rocoso y formación de talud de derrubios. El modelo en sus diferentes variantes es capaz de incluir el análisis de la estabilidad geomecánica de los materiales, el efecto de los derrubios presentes al pie del acantilado, el efecto del agua subterránea, la playa, el run-up, cambios en el nivel medio del mar o cambios (estacionales o interanuales) en el nivel medio de la masa de agua (lagos). Se ha estudiado el error de discretización del modelo y su propagación en el tiempo a partir de las soluciones exactas para los dos primeros periodos de marea para diferentes aproximaciones numéricas tanto en tiempo como en espacio. Los resultados obtenidos han permitido justificar las elecciones que minimizan el error y los métodos de aproximación más adecuados para su posterior uso en la modelización. El modelo ha sido validado frente a datos reales en la costa de Holderness, Yorkshire, Reino Unido; y en la costa norte del lago Erie, Ontario, Canadá. Los resultados obtenidos presentan un importante avance en los modelos de recesión costera, especialmente en su relación con las condiciones geomecánicas del medio, la influencia del agua subterránea, la verticalización de los perfiles rocosos y su respuesta ante condiciones variables producidas por el cambio climático (por ejemplo, nivel medio del mar, cambios en los niveles de lago, etc.). The recession of coastal cliffs is a widespread phenomenon on the rocky shores that are exposed to the combined incidence of marine and meteorological processes that occur in the shoreline. This phenomenon is revealed violently and occasionally, as gravitational movements of the ground and can cause material or human losses. Although knowledge of the risks of erosion is vital for the proper management of the coast, the development of cliff erosion predictive models is limited by the complex interactions between environmental processes and material properties over a range of temporal and spatial scales. Published prediction models are scarce and present important drawbacks: extrapolation, that extend historical records to the future; empirical, that based on historical records studies the system response against the change in one parameter; stochastic, that represent of cliff behaviour based on assumptions regarding the magnitude and frequency of events in a probabilistic framework based on historical records; process-response, stability and error propagation unexplored; PDE´s, highly computationally expensive and not very accurate. The first part of this thesis describes the main features of the latest models of each type and, for the most commonly used, their ranges of application, advantages and disadvantages are given. Finally as a synthesis of the most relevant processes that include the revised models, a conceptual diagram of coastal recession is presented. This conceptual model includes the most influential processes that must be taken into account when using or creating a model of coastal recession to evaluate the dangerousness (time/frequency) of the phenomenon to medium-short term. A new process-response coastal recession model developed in this thesis has been designed to incorporate the behavioural and mechanical characteristics of coastal cliffs which are composed of with materials whose compressive strength is less than 5 MPa. The model simulates the spatial and temporal evolution of a cliff-2D profile that can consist of heterogeneous materials. To do so, marine dynamics: mean sea level, waves, tides, lake seasonal changes; is coupled with the evolution of land recession: erosion, cliff face failure and associated protective colluvial wedge. The model in its different variants can include analysis of material geomechanical stability, the effect of debris present at the cliff foot, groundwater effects, beach and run-up effects, changes in the mean sea level or changes (seasonal or inter-annual) in the mean lake level. Computational implementation and study of different numerical resolution techniques, in both time and space approximations, and the produced errors are exposed and analysed for the first two tidal periods. The results obtained in the errors analysis allow us to operate the model with a configuration that minimizes the error of the approximation methods. The model is validated through profile evolution assessment at various locations of coastline retreat on the Holderness Coast, Yorkshire, UK and on the north coast of Lake Erie, Ontario, Canada. The results represent an important stepforward in linking material properties to the processes of cliff recession, in considering the effect of groundwater charge and the slope oversteeping and their response to changing conditions caused by climate change (i.e. sea level, changes in lakes levels, etc.).

Presa del Corumbel Alto sobre el río Corumbel

El Proyecto de la Presa del Corumbel Alto nace por la falta de recursos hídricos superficiales en los términos municipales la Comarca del Condado, en Huelva, pues el río principal que cruza sus tierras, el río Tinto, tiene gran cantidad de contaminación y no es útil para consumos o regadíos, y el agua subterránea es escasa o está sujeta a restricciones, pues los acuíferos de la zona nutren al Parque Nacional de Doñana. El proyecto tiene, por tanto, el objetivo de proyectar una presa con las características suficientes para satisfacer esta demanda de abastecimiento, con una garantía suficiente durante cualquier época del año.