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Calidad de Agua y
Desarrollo Sustentable
Esta presentación se centra en:
análisis de algunos aspectos del estado del conocimiento en ecología de sistemas lénticos someros
una revisión del estado del conocimiento de la Laguna Blanca
realizar una propuesta de gestión tendiente a la conservación y a asegurar la utilización sustentable del recurso agua en la Laguna
Blanca
UruguayUruguay
gran disponibilidad hídricagran disponibilidad hídrica
SubvaloraciónSubvaloración
+ Desarrollo demográfico, industrial, + Desarrollo demográfico, industrial, agronómico y turísticoagronómico y turístico
+ + Inadecuados o inexistentes Inadecuados o inexistentes
planes de manejoplanes de manejo
Degradación ambientalDegradación ambiental
Detrimento de laDetrimento de lacalidad de aguacalidad de agua
planes de manejoplanes de manejo
Investigación científicaInvestigación científica
Degradación ambientalDegradación ambiental
Degradación de los Sistemas acuáticos Degradación de los Sistemas acuáticos en el Uruguayen el Uruguay
tipos de perturbaciones:tipos de perturbaciones:
1)1) la eutrofización la eutrofización 2)2) uso de pesticidas, uso de pesticidas,
metales pesados y metales pesados y vertimiento de vertimiento de basura sólida…basura sólida…
►►La La eutrofizacióneutrofización se ha convertido en la se ha convertido en la problemática más seria y extendida de los problemática más seria y extendida de los sistemas acuáticos tanto a nivel nacional, sistemas acuáticos tanto a nivel nacional,
como mundial.como mundial.
EUTROFIZACIÓNEUTROFIZACIÓN
En líneas generales un sistema acuático puede En líneas generales un sistema acuático puede clasificarse como: clasificarse como:
oligotrófico oligotrófico (pobre en nutrientes)(pobre en nutrientes)
mesotrófico mesotrófico (estado intermedio)(estado intermedio)
eutrófico eutrófico (rico en nutrientes)(rico en nutrientes)
Las diferencias químicas conllevan diferencias biológicas
oligotrofiaoligotrofia
mesotrofiamesotrofia
eutrofiaeutrofia
aporte de nutrientes desde la cuencaaporte de nutrientes desde la cuenca
EUTROFIZACIÓN: causasEUTROFIZACIÓN: causas
El análisis a nivel de Cuenca
pluviómetro
evapotranspiración
Divisoria de aguas
precipitación
Suelo
roca
eutrofización “antrópica”, “cultural” o de origen eutrofización “antrópica”, “cultural” o de origen humano:humano:
Uso de fertilizantesUso de fertilizantesDetergentesDetergentesVertido directo de materia orgánicaVertido directo de materia orgánicaErosión…Erosión…
EUTROFIZACIÓN: causasEUTROFIZACIÓN: causas
Aumento de laAumento de ladisponibilidad dedisponibilidad de
nutrientesnutrientes
causas y consecuenciascausas y consecuenciasAumento de la Aumento de la productividad productividad
primariaprimaria
aumento de la aumento de la productividad primariaproductividad primaria
DescomposiciónDescomposicióngeneración de malos oloresgeneración de malos olores
Anoxia o hipoxiaAnoxia o hipoxia
Muerte masivaMuerte masivade pecesde pecesGravísimos riesgos Gravísimos riesgos
sanitariossanitariosInterferencias conInterferencias con
potabilizaciónpotabilización
otrasotras
Lago RiveraLago RiveraMontevideoMontevideo
Foto: M.MeerhoffFoto: M.Meerhoff
LA CALIDAD DEL AGUA DE LA LAGUNA BLANCA: SUS CAUSAS Y RESPUESTAS
FACULTAD DE CIENCIAS
SECCION LIMNOLOGIA
2001
PROYECTO FINANCIADO POR AGUAS DE LA COSTA S.A. Y CSIC (VINCULACION CON EL SECTOR PRODUCTIVO)
PEDECIBA-DAAD
LIMITE DE LA CUENCA
CARCAVAS DEEROSION
ZONAS FORESTADASCON PINOS
OCEANO ATLANTICORUTA 104
RUTA 10
PLANTA DEAGUAS DE LACOSTA S.A.
AREA TOTAL= 40.5háAREA DE DRENAJE = 0.54km2
PROF.: 1.5-3.6m
Laguna Blanca fuente de agua potable
- Cambios drásticos del nivel del agua (1997/98)- Proliferación litoral del alga Egeria densa- Mortalidad de Peces- Problemas de sabor y olor
1) Causas históricas que condujeron al estado actual del cuerpo de agua
- Cuando comenzaron los síntomas de deterioro ambiental
- Cuales fueron las causas y que consecuencias
- Magnitud
2) Evaluar las condiciones actuales del cuerpo de agua:
- Físicas (transparencia, KD)
- Químicas (Oxigeno disuelto, N, P, Conductividad, Alcalinidad)
- Biológicas (fitoplancton, zooplancton, peces, algas)
REALIZAR LA FICHA CLINICA DEL CUERPO ACUATICO
Proponer estrategias de manejo que permitan mejorar la calidad del agua de acuerdo al uso del sistema natural y prevenir la
aparición de problemas a futuro
OBJETIVOS Y TAREAS
Ciencia interdisciplinaria que utiliza la información química, física y biológica del registro sedimentario, para reconstruir condiciones limnológicas históricas de cuerpos acuáticos y sus cuencas de drenaje
Sistema acuático: lagos, lagunas, ríos, humedales, océano, etc.
Sobre el PASADO:Paleolimnología
Sedimentación
Componentes alóctonos Componentes alóctonos
Componentes autóctonos
Utilidad de la información paleolimnológica
- Suplir falta de información limnológica
- Establecer condiciones de línea de base
- ANTES y DESPUES del impacto humano
La PALEOLIMNOLOGÍA es la herramienta para analizar las causas históricas que condujeron al estado actual del
cuerpo de agua
Lo anterior implica que es posible inferir el procesohistórico de eutrofización
Modelos cronológicos de evolución limnologica histórica
Edad del sedimento: con que escala de tiempo trabajamos?
14C = 250 – miles de años (escala geológica)
210Pb = 1 - 200 años (dinámicas de sedimentación contemporáneas)
137Cs = 1 – 50 años
Componentes acuáticos
Biológicos• Diatomeas• Crisofitas• Dinoflagelados• Cladóceros• Quironomidos• Ostracodos• Moluscos• Escamas de peces
•Químicos• Materia orgánica• Carbonato• N P C• Pigmentos fotosintéticos• 18Oxigeno• 13Carbono
Componentes terrestres
Biológicos
• Polen• Silicofitolitos• Pedazos de tejidos vegetales• Huesos
Físicos
Tipo de sedimento• arena• limo • arcilla
COMPONENTES DEL REGISTRO FOSIL
Dep
th [c
m]
0 - 100 100 - 200 200 - 300 300 - 400 400 - 500 500 - 545
Lake Blanca
EL TIPO DE SEDIMENTO
La observación visual del registrode sedimento es importante para establecer unidades sedimentariasque pueden traducirse a eventoshistóricos.
Determinación del porcentaje relativo de diferentes fracciones de sedimento
Arena(sistema costero)
Limo (sistema continental)
Componentes biológicos y principio del Actualismo
Las condiciones ambientales que representan los organismos actuales pueden traducirse al registro fósil.
Especie biológica actual Especie biológica fósil
Amphitetras antediluviana
LAS DIATOMEAS
Especies fósiles en la columna de sedimento y zonación (similitud de muestras en composición de diatomeas)
ZAD I: Especies de agua dulceZAD II: Especies salobresZAD III: Especias marinas
=> Inferencia de los cambios en paleosalinidad
a) Fabaceaeb) Briofitasc,d,e) Angiospermasf,g) Asteraceae
POLEN
Cambios en la composición de la flora de las cuencas de los sistemas acuáticos
Zonas de Asociaciones de Polen (ZAP)
PAZ I: Árboles, hierba, acuáticos 80%PAZII: 100% acuáticoPAZIII: 80% acuático, 20% hierbas xerofilasPAZ IV: Sin polen (antes de 2200 aAP)
BLANCA
POLEN
Geoquímica: inferencias sobre cambios del estado trofico, aportes internos y externos y composición de la materia orgánica sedimentaria.
Integración de la información múltiple => Modelos integrados de evolución paleoambiental
Ausencia de diatomeas y otros organismos acuáticos
Colonización de diatomeas marinasSedimentos arenososFósiles de moluscosCambios del estado trofico
Colonización de diatomeas salobresagua dulceSedimentos tipo limoGranos de polenCambios del estado trofico
Colonización de diatomeas agua dulceSedimentos tipo limoGranos de polenCambios del estado traficoImpacto humanos
Después 1880: remoción de suelos, ~ 1943 ganadería intensiva> aumento de la tasa de sedimentación
Cuerpo de agua mesotrófico hasta la forestación (antes de los 60)
Luego de la forestación se intensifica la eutrofización por uso de fosforita
Luego de la forestación incremento de lluvias
El Niño: poco lluvia, mucha evaporación, alta demanda de agua potable => reducción área lago (~ 30 %)
Luego del llenado de la laguna => proliferación de Egeria densa
El Niño
Proliferación de macrófitas
EL CASO LAGUNA BLANCA
• La Laguna se origino hace ~ 7000 años
• Características marino salobres hasta hace ~ 2500 años
• 2500-1000 Salobre dulceacuícolas
• 1000-presente dulceacuícolas
• Siglo XX tasas de sedimentación aumentaron significativamente
• 1960 se registra un aumento de la concentración de nutrientes, materia
orgánica y de la biomasa de productores primarios debido a la forestación
• 1980 se intensifica eutrofización debido a actividades culturales
• 1998 El Niño => alta evaporación + demanda => reducción del volumen
• 1999 Llenado de la laguna => proliferación de macrófitas litorales
N
Sobre el PRESENTE(Ya no tanto)
Limnología
0-20%20-40%40-60%60-80%80-100%100%
PVI
% de Volumen de agua invadido por Egeria densa
Zonas de acumulación en el litoral SISTEMA DOMINADO POREgeria densa cubre un 45% del espejo de agua MACROFITAS LITORALES
SUSTAN
CIAS HU
MICAS (CD
OM
/nm) 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0Con plantas superficie Con plantas fondo Sin plantas superficie Sin plantas fondo
ABR NOVSETJUL ENEDIC MARFEB
Sustancias húmicas
Concentraciones moderadas a altas => color amarillentoHumus puede generar problema de potabilizaciónExceso de humus podría provocar acidificación a niveles críticos
ABR MAY JUL SET NOV DIC ENE FEB MAR200
250
300
350
400
450
500
2
3
4
40
50
60
70
80
90
100
110
CON
DU
CTIVIDAD
(µS/ cm )
PRO
FUN
DID
AD (
m)
ALCALINID
AD (m
g CaCO3/L)
Relación inversa entre alcalinidad (contenido de sales), conductividad(contenido de iones) y profundidad
AREA CON E.densa
MAY JUL SET NOV DIC ENE FEB MAR
FOSFO
RO
(g)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20SEDIMENTO AGUA E.densa
MAY JUL SET NOV DIC ENE FEB MAR0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
SEDIMENTOAGUA
FOSFO
RO
(g)
AREA SIN E.densa
El sistema presenta una grancarga interna de fósforo enel sedimento.
ABUN
DAN
CIA FITOPLAN
CTON
ICA (ind/l)
CP SPABR
CP SPMAY
CP SPJUL
CP SPSET
CP SPNOV
CP SPDIC
CP SPENE
CP SPFEB
CP SPMAR
0
1e+7
2e+7
3e+7
4e+7
5e+7
6e+7
7e+7
8e+7
9e+7
CLOROCYANODIATODINOEUGLENOCRIPTOCRISOPICO
Grupos dominantes del fitoplancton. Las mayores abundancias se registraron durante primavera y verano. Cianofitas potencialmente problemáticas ocurren en el verano.
COMUNIDAD ÍCTICA CON UNA MUY REDUCIDA RIQUEZA ESPECIFICA Y MODERADA A ALTA BIOMASA
SISTEMA DOMINADO POR OMNíVOROS-PLANCTíVOROS
COMUNIDAD NECTÓNICA
DESCENSO DEL NIVEL DEL AGUA CONDUCE A PROCESOS DE DESCOMPOSICIÓN ANAERÓBICA (PRINCIPAL CAUSANTE DE MALOS OLORES)
SEDIMENTO Y SU AGUA INTERSTICIAL PRESENTA UN FUERTE Y PENETRANTE OLOR A TIERRA
PROBLEMAS DE SABOR Y OLOR
IMPORTANTE CARGA DE INTERNA O RESERVA DE NUTRIENTES
ESTADO TRÓFICO EUTROFIA - HIPEREUTROFIA
SISTEMA EN FASE DE AGUA CLARA (transparencia>1m)
ELEVADA COBERTURA DE MACRÓFITAS SUMERGIDAS
BIOMASA FITOPLANCTÓNICA MODERADA A BAJA (EN
ALGUNOS PERIODOS INDETECTABLE POR LOS METODOS
TRADICIONALES)
Al 2001:
Las plantas retienen nutrientes de la columna de agua.
Por lo tanto restringen el desarrollo del fitoplancton (competencia por N y
P, luz, etc.)
ASPECTOS CLAVE DEL FUNCIONAMIENTO DEL ECOSISTEMA
ESTO IMPLICA QUE LAS PLANTAS FUNCIONAN COMO AMORTIGUADORES
DE LA CARGA DE NUTRIENTES Y OCURRENCIA DE FLORACIONES
FITOPLANCTÓNICAS NO DESEADAS
Fuerte presión por depredación
B)
Peces piscívoros
fitoplancton
zooplancton
Peces zooplanctívoros
Peces piscívoros
fitoplancton
zooplancton
Peces zooplanctívoros
Débil presión por depredación
Fuerte presión por herbivoría
Sin presión por depredación
Débil presión por herbivoría
Fuerte presión por depredación Efecto en
cascada
A)
ASPECTOS CLAVE DEL FUNCIONAMIENTO DEL ECOSISTEMA
A) Esquema de interacciones
tróficas en lagos
someros
B) Esquema trófico en un
sistema carente de piscívoros como la Laguna Blanca
actualmente.
CONCENTRACION DE NUTRIENTES
AGUA CLARAPREDOMINIO DE HIDROFITAS
AGUA TURBIAPREDOMINIO FITOPLANCTON
EGERIA DENSA
COMPETENCIA POR RECURSOS CON LA COMUNIDAD FITOPLANCTONICACONTRIBUCION AL
CONTENIDO DE SUSTANCIAS HUMICASREFUGIO PARA EL
ZOOPLANCTON
GRAN RESERVA DE NUTRIENTES EN EL SEDIMENTOPRESENCIA DE
CIANOBACTERIAS EN EL VERANOCOMUNIDAD NECTÓNICA
DOMINADA POR PLANCTIVOROS-BENTÍVOROS
FACTORES FORZANTES
MEDIDAS INTERNAS
Manejo del nivel del agua sin superar el nivel critico de 1.80m (zmáx).
Cosecha de Egeria densa en la zonas de acumulación de biomasa
Recomposición de la trama trófica, introducción de piscívoros autóctonos
Anticipación ante eventos de el niño
MEDIDAS EXTERNAS
Uso y conservación de la cuenca de drenaje de acuerdo a la finalidad de este cuerpo de agua
MONITOREO
Propuestas de MANEJO (2001)
El área cubierto por macrófitas sumergidas disminuyó
Y al 2003-2004???
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 12000
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CONCENTRACION DE NUTRIENTES
AGUA CLARAPREDOMINIO DE HIDROFITAS
AGUA TURBIAPREDOMINIO FITOPLANCTON
EGERIA DENSA
COMPETENCIA POR RECURSOS CON LA COMUNIDAD FITOPLANCTONICACONTRIBUCION AL
CONTENIDO DE SUSTANCIAS HUMICASREFUGIO PARA EL
ZOOPLANCTON
GRAN RESERVA DE NUTRIENTES EN EL SEDIMENTOPRESENCIA DE
CIANOBACTERIAS EN EL VERANOCOMUNIDAD NECTÓNICA
DOMINADA POR PLANCTIVOROS-BENTÍVOROS
FACTORES FORZANTES
color/40
ene-0
2mar-
02may
-02 jul-02
sep-0
2no
v-02
ene-0
3mar-
03may
-03 jul-03
sep-0
3no
v-03
ene-0
4mar-
04may
-04 jul-04
sep-0
4no
v-04
ene-0
5mar-
05
color/40
¿Qué cabría esperar de la
calidad de agua de la Laguna Blanca?
Nuestra propuestaNuestra propuesta
MODIFICACIÓN DE LA TRAMA MODIFICACIÓN DE LA TRAMA TRÓFICA EN LA LAGUNA BLANCATRÓFICA EN LA LAGUNA BLANCA
TENDIENTE A ASEGURAR EL TENDIENTE A ASEGURAR EL SUMINISTRO DE AGUA POTABLE AL SUMINISTRO DE AGUA POTABLE AL
ESTE DEL ARROYO MALDONADOESTE DEL ARROYO MALDONADO
Conlleva el comienzo de la recuperación de la diversidad íctica mediante la introducción de peces piscívoros
Fuerte presión por depredación
B)
Peces piscívoros
fitoplancton
zooplancton
Peces zooplanctívoros
Peces piscívoros
fitoplancton
zooplancton
Peces zooplanctívoros
Débil presión por depredación
Fuerte presión por herbivoría
Sin presión por depredación
Débil presión por herbivoría
Fuerte presión por depredación Efecto en
cascada
A)
ASPECTOS CLAVE DEL FUNCIONAMIENTO DEL ECOSISTEMA
A) Esquema de interacciones
tróficas en lagos
someros
B) Esquema trófico en un
sistema carente de piscívoros como la Laguna Blanca
actualmente.
Muchas gracias por la atención, estamos a las órdenes.
Lic. Guillermo Goyenola
