Transferencia de nitrógeno de ecosistemas agrícolas recientemente intensificados a acuíferos: efecto de la variación en las precipitaciones

A partir del monitoreo a campo de cultivos, suelo y agua subterránea, modelos de simulación y un experimento en lisímetros se estudió el intercambio de nitrógeno (N) inorgánico entre cultivos y el agua subterránea en sistemas agrícolas recientemente intensificados con suelos ricos en materia orgánica (MO). El monitoreo (1998-2010) en tres posiciones del paisaje de la Pampa Ondulada permitió captar períodos plurianuales húmedos y secos (1506-444 mm año-1) disparadores de cambios intensos en las profundidades freáticas (mayor 1 a menor a 6 m) que afectaron la función del agua subterránea y de los cultivos como moduladores de los flujos de agua y N. Con niveles freáticos superficiales, se redujo la capacidad de almacenaje del agua drenada hacia la zona no saturada, produciéndose un flujo lateral subsuperficial que redistribuyó el N lixiviado desde posiciones altas hacia los bajos y contribuyó a la recarga del acuífero aguas abajo. Este flujo, favorecido por fuertes gradientes hidráulicos, y la concentración local de solutos disparada por el consumo de agua subterránea por los cultivos en la posición de pie de loma, produjeron picos de concentración de cloruro (menor a 500 mg Cl. l-1) y nitrato (menor a 45 mg N-NO3. l-1) en el agua freática superficial. Durante períodos normales a secos los drenajes de diferentes eventos de lluvia se alojan en la zona no saturada, disipando y retrasando la respuesta del nivel freático a eventos individuales. El agua de lluvia fluye verticalmente arrastrando N del suelo hacia una superficie freática profunda (con mayor desfasaje temporal entre la concentración de nitrato del drenaje y la del agua freática a medida que el nivel se profundiza) y luego descarga en el arroyo. La aplicación de un fertilizante enriquecido con 15N a un cultivo de maíz en lisímetros permitió demostrar que la fertilización representa un aporte insignificante (1 por ciento) al flujo de N lixiviado y que el N derivado de la mineralización de la MO del suelo constituye una fuente importante de N lixiviable durante períodos con balance hídrico positivo y/o baja demanda de los cultivos. A partir de los resultados obtenidos se propone un modelo conceptual de los flujos hidrológicos y de N en paisajes ondulados de uso agrícola para situaciones climáticas contrastantes

Correlación físico-química entre los acuíferos calizo y granular de Bustamante, N.L.

UANL

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.

Investigación y cuantificación de los procesos de colmatación en las operaciones de recarga artificial de acuíferos mediante balsas de infiltración y pozos de inyección

La deposición de determinadas fracciones de finos en el entorno de los pozos de inyección y las balsas de infiltración, ambas instalaciones de recarga artificial de acuíferos, conlleva la variación de propiedades hidrogeológicas del medio tales como la permeabilidad. La hidráulica de pozos y la hidrodinámica de balsas tradicionales no contemplan la condición de permeabilidad variable, por lo que se han investigado las funciones de colmatación y permeabilidad como funciones matemáticas susceptibles de reproducir este nuevo comportamiento. A partir de estas funciones, la utilización de métodos analíticos y numéricos ha permitido desarrollar las correspondientes ecuaciones de flujo aplicables a medios detríticos colmatados; el objetivo de esta nueva formulación es la cuantificación de los efectos que los procesos de colmatación tienen sobre las formaciones permeables. Se comprueba que el caudal unitario infiltrado en las balsas de recarga depende de la permeabilidad del medio; asimismo, en dichas instalaciones, la masa de finos colmatada depende de su concentración en la superficie de infiltración y de las velocidades de decantación e infiltración a través de la balsa. Por su parte y en presencia de colmatación, los acuíferos sometidos a caudales constantes de inyección por pozos experimentan ascensos de nivel piezométrico superiores a los teóricamente predecibles; por el contrario, la evolución de los caudales de inyección a nivel constante en los pozos de recarga responde a un comportamiento decreciente, también superior a lo inicialmente previsto por el modelo teórico. Estas variaciones de caudal y nivel piezométrico dependen de parámetros como la concentración y tamaño de los sólidos en suspensión en el agua de recarga, el tamaño de las partículas constituyentes del medio detrítico, la distancia al eje del pozo, etc.

Nuevos dispositivos y criterios de análisis de señales de resonancia magnética para la caracterización humedad/porosidad de suelos y acuíferos superficiales

Un estudio geofísico mediante resonancia se realiza mediante la excitación del agua del subsuelo a partir de la emisión de una intensidad variable a lo largo de un cable extendido sobre la superficie en forma cuadrada o circular. El volumen investigado depende del tamaño de dicho cable, lo cual, junto con la intensidad utilizada para la excitación del agua determina las diferentes profundidades del terreno de las que se va a extraer información, que se encuentran entre 10 y 100 m, habitualmente. La tesis doctoral presentada consiste en la adaptación del Método de Resonancia Magnética para su utilización en aplicaciones superficiales mediante bucles de tamaño reducido. Dicha información sobre el terreno en la escala desde decímetros a pocos metros es interesante en relación a la física de suelos y en general en relación a diferentes problemas de Ingeniería, tanto de extracción de agua como constructiva. Una vez realizada la revisión del estado de conocimiento actual del método en relación a sus aplicaciones usuales, se estudian los problemas inherentes a su adaptación a medidas superficiales. Para solventar dichos problemas se han considerado dos líneas de investigación principales: En primer lugar se realiza un estudio de la influencia de las características del pulso de excitación emitido por el equipo en la calidad de las medidas obtenidas, y las posibles estrategias para mejorar dicho pulso. El pulso de excitación es un parámetro clave en la extracción de información sobre diferentes profundidades del terreno. Por otro lado se busca la optimización del dispositivo de medida para su adaptación al estudio de los primeros metros del suelo mediante el equipo disponible, tratándose éste del equipo NumisLITE de la casa Iris Instruments. ABSTRACT Magnetic Resonance Sounding is a geophysical method performed through the excitation of the subsurface water by a variable electrical intensity delivered through a wire extended on the surface, forming a circle or a square. The investigated volume depends on the wire length and the intensity used, determining the different subsurface depths reached. In the usual application of the method, this depth ranges between 10 and 100 m. This thesis studies the adaptation of the above method to more superficial applications using smaller wire loops. Information about the subsurface in the range of decimeter to a few meters is interesting regarding physics of soils, as well as different Engineering problems, either for water extraction or for construction. After a review of the nowadays state of the art of the method regarding its usual applications, the special issues attached to its use to perform very shallow measures are studied. In order to sort out these problems two main research lines are considered: On the one hand, a study about the influence of the characteristics of the emitted pulse in the resulting measure quality is performed. Possible strategies in order to improve this pulse are investigated, as the excitation pulse is a key parameter to obtain information from different depths of the subsurface. On the other hand, the study tries to optimize the measurement device to its adaptation to the study of the first meters of the ground with the available instrumentation, the NumisLITE equipment from Iris Instruments.

Propuesta de una clasificación de humedales para ser restaurados mediante operaciones de recarga artificial de acuíferos: aplicación al complejo de humedales de Coca-Olmedo (Segovia)

Se ha propuesto un sistema específico para clasificar humedales, de acuerdo con su idoneidad para recibir operaciones de regeneración hídrica basada en acciones de recarga artificial de acuíferos. El sistema se basa en varios criterios, destacando su relación con acuíferos, estado actual de conservación, tipología de impactos medioambientales que han afectado al humedal, condiciones hidrogeoquímicas, presencia de lámina de agua y viabilidad de aplicación de operaciones de recarga artificial, además de la procedencia política de la actuación. El sistema, una vez diseñado y simplificado, ha sido aplicado a algunos humedales del Complejo de Coca-Olmedo cercanos al dispositivo de recarga artificial de acuíferos de la Cubeta de Santiuste.

Inventario de experiencias de recarga artificial de acuíferos en el mundo

La recarga artificial de acuíferos es una técnica ampliamente utilizada en varios paises europeos y en USA y Australia, y que sin embargo está infrautilizada en España. Se estima que el volumen de recarga artificial en España en la actualidad es de sólo 50 hm3/año. Se ha recopilado una extensa bibliografía sobre experiencias en países de todo el mundo que pueden ser útiles para el lector interesado. El objetivo principal de este artículo es alentar el desarrollo de estas actuaciones en España sobre un riguroso control técnico y científico.

Las acequias de careo, un dispositivo pionero de recarga artificial de acuíferos en Sierra Nevada, España. Caracterización e inventario

Las acequias de careo constituyen uno de los primeros dispositivos para la recarga artificial de acuíferos de la Península Ibérica. Operativas desde el periodo musulmán, presentan un sistema de construcción y distribución del agua inteligente y todavía operativo en la actualidad, lo que constituye un ejemplo a tener en cuenta en la gestión hídrica. En este artículo se ha realizado una recopilación bibliográfica de su origen, modo de construcción y funcionamiento, actualizado el inventario existente, estudiado en qué contexto geológico fueron construidas y obtenido una serie de recomendaciones prácticas a tener en cuenta en el diseño y gestión de sistemas de recarga artificial superficial de acuíferos.

UN PLAN PARA RECUPERAR LOS RÍOS Y ACUÍFEROS DEL VALLE CENTRAL

El mayor consumo de agua en Costa Rica ocurre en el Valle Central, pues ahíestá asentada cerca del 60% de la población del país. Sin embargo, la disponibilidad de agua está disminuyendo debido al crecimiento demográfico y al decreciente volumen de los ríos y aguas subterráneas.El Valle Central posee cerca de 57 ríos que podrían utilizarse como fuente de agua potable. pero sólo 10 de ellos tienen sus nacientes ubicadas en bosques primarios y son adecuadas para este fin. Las nacientes de la mayoría de los otros ríos se encuentran en tierras económicamente improductivas, tales como pastizales y áreas de bosques muy alterados, que pierden su volumen de agua durante la estación seca.Las proyecciones de crecimiento demográfico hasta el año 2100 permiten visualizar un marcado incremento en la demanda de agua, el cual se mantendrá durante los próximos 50 años. Consecuentemente, para proporcionar un adecuado suministro de agua para esta creciente población. es fundamental detener la contaminación de las aguas subterráneas y recobrar el volumen de agua de los ríos.En este trabajo se propone un plan sencillo para aumentar el volumen de agua de los ríos del Valle Central y para proteger nuestros acuíferos. Se mencionan también otros beneficios económicos y sociales que tendría la aplicación de esta propuesta.Abstract: About 60% of the popuiation of Costa Rica lives in the Central Valley where consequcntly occurs the highest water consumption. As a contrast water shortness is increasing in this country due to population growth and diminishing volume of river and subterranean water.There are about 57 rivers in the Central Valley that could be used as a source of water but only 10 of them have their headwaters inside primary forest and are appropriate for this purpose. The headwaters of mosi of the nvers lay in underproductive lands such as grass fields and very disturbed forest and bose their water volume during dry season.Population growth estimates until year 2100 allow foreseeing a high rate of increase in water demand for the next 50 years. In order to have an adequate supply of water for ihis expanding population it is mandatory to stop subterranean water pollution and to recovcr nver water volume.In this paper 1 propose a simple plan to augment the water volume of the headwaters of the rivers of the Central Valley and to protect our subterranean water sources. Other social and economic benefits that stem from this plan are also analyzed.

Modelización de procesos hidrológicos y de contaminación por nitratos mediante dos códigos numéricos (SWAT y MOHID). Cuenca agrícola del río Alegría (País Vasco)

245 p.+ anexos

La lixiviación de nitratos en la Región Pampeana : análisis de procesos y factores determinantes

La fertilización nitrogenada es esencial para satisfacer la demanda global de alimentos, pero es uno de los principales causantes de contaminación de acuíferos subterráneos con nitratos a nivel mundial y nacional. El objetivo de esta tesis fue determinar los principales factores condicionantes de la distribución y lixiviación de nitratos en suelos de la Pampa Ondulada y analizar los destinos del nitrógeno (N) de los fertilizantes. Se determinó a campo el contenido de nitratos en suelos en diferentes situaciones productivas y se realizaron experimentos a campo e invernáculo con fertilizantes marcados isotópicamente (15N) para evaluar los destinos del mismo. Se utilizó el modelo NLEAP para simular la acumulación y lixiviación de nitratos en diferentes suelos. La precipitación pluvial fue el principal factor que determinó la lixiviación de nitratos en maíz, regulando la absorción de N por el cultivo y su desplazamiento vertical. La dinámica de los nitratos presentó pulsos de acumulación en el perfil o salida del mismo, cuando las precipitaciones fueron escasas o elevadas, respectivamente. La materia orgánica del suelo fue el principal destino del fertilizante ante un estrés hídrico en maíz, seguido por su acumulación en las plantas. Lo inverso ocurrió cuando no existió estrés hídrico. El N lixiviado, derivado del fertilizante aplicado en una determinada campaña agrícola fue mínimo, en relación a las pérdidas del N de fuentes preexistente en el suelo. Los Argiudoles (texturas más finas) fueron más susceptibles a sufrir pérdidas por lixiviación que los Hapludoles (texturas más gruesas). De acuerdo con el modelo utilizado, el período crítico para la ocurrencia de lixiviación de nitratos fue entre dos cultivos de verano. La inclusión de un cultivo de cobertura en dicho período redujo las pérdidas por lixiviación, incrementando la disponibilidad de N para un cultivo posterior. La retención del N del fertilizante en los residuos del cultivo de cobertura y en la materia orgánica del suelo podría atenuar la lixiviación de nitratos sólo en un corto plazo. El modelo de simulación utilizado fue apto para estimar situaciones de pérdidas de N, cuando las dosis de fertilización fueron las normales en la región.

Conociendo nuestro entorno.

La reproducción y distribución de este vídeo ha sido llevada cabo en Canarias por el Programa de Medios Audiovisuales de la Dirección General de Promoción Educativa del Gobierno de Canarias. La duración de la cinta de vídeo es de treinta minutos

Conflicto por el agua: un análisis geopolítico al sistema Tigris-Éufrates. 1990-2003

El interés de este estudio de caso es analizar la situación vivida entre los Estados de la cuenca del Sistema Tigris-Éufrates, un recurso hídrico transfronterizo entre 1990 y el 2003. Se estudia y explica cómo el Interés Nacional de Turquía, Siria e Irak, Estados ribereños del Sistema supuso un obstáculo para la implementación de la Gestión Integrada de Recursos Hídricos sobre la cuenca, al impedir la cooperación y coordinación de las políticas gubernamentales, dificultando la protección de la cuenca y la garantía del acceso al recurso de forma equitativa. Este trabajo se enmarca en los estudios sobre Seguridad Ambiental, particularmente en la teoría de la Escasez Ambiental de Thomas Homer-Dixon y el Grupo de Toronto, referente a la relación entre la escasez de un recurso natural renovable y el surgimiento de un conflicto.

El fin de la operación minera: implicaciones jurídicas desde lo ambiental y social

Algunos de los efectos ambientales y sociales que se pueden apreciar luego del cierre de una mina son la desaparición de acuíferos, la existencia de aguas superficiales contaminadas con sustancias químicas y la afectación a la salud de las personas que viven cerca de minas abandonadas. Esta investigación busca analizar los principales aspectos jurídicos relacionados con la terminación y cierre definitivo de la operación minera desde el punto de vista social y ambiental. Para ello, se presentan los principales efectos ambientales y sociales de ésta terminación; se mencionan los aspectos jurídicos más relevantes del contrato de concesión minera y de la licencia ambiental; se exponen las obligaciones jurídicas que están a cargo tanto del concesionario minero como de las autoridades competentes respecto del cierre de la mina y el papel que asumen los entes de control frente a la terminación y cierre de la mina. Así mismo, se hace un breve análisis de derecho comparado de la regulación en España y Estados Unidos sobre éste tema. Finalmente, se presentan los resultados de la revisión de los expedientes administrativos que fueron proporcionados por la Agencia Nacional de Minería, en los cuales se determina la aplicación y cumplimiento en la práctica de estas obligaciones jurídicas del concesionario minero al término del contrato. Con base a los resultados obtenidos, se puede concluir, en primer lugar, que las obligaciones a cargo de los concesionarios mineros no están claras por parte de la regulación minera y ambiental; en segundo lugar, que la regulación en cuanto al cierre de minas en España y Estados Unidos es más ordenada, completa y específica y; en tercer lugar, en relación con los expedientes analizados, se puede observar que los concesionarios y las autoridades competentes no están cumpliendo sus respectivas obligaciones.