Influencia de las actividades antropogénicas en el ciclo del agua -embalses, canales, explotación de acuíferos, -Usos del agua y contaminación -Contaminación atmosférica y del suelo.

Balance hídrico:

Precipitaciones = Escorrentía (superficial +subterránea) + Evapotranspiración

Ciclo hidrológico

Principales usos del agua •Urbano, doméstico o de abastecimiento (5%) •Industrial (15-20%) •Agropecuario (75%) Otros Usos

Generación de energía eléctrica Acuicultura Recreativo y estético Navegación

Ventaja del riego

Riego + fertilizantes + pesticidas = 4 veces más producción - seguridad - aumento de la producción/unidad de sup. - varias cosechas

Desventajas por mal uso - anegamiento -salinización - agotamiento del acuífero

Agua virtual es la cantidad real de agua requerida para la fabricación de cualquier bien o producto agrícola o industrial (Allan, 1993)

En función de las características de las rocas, se puede hacer la

siguiente clasificación:

Acuifugo: no posee capacidad de circulación ni de retención de agua

Acuicludo: Contiene agua en su interior, incluso hasta la saturación, pero

no la transmite

Acuitardo: contiene agua y la transmite muy lentamente

Acuífero: Almacena agua en los poros y circula con facilidad por ellos

AGUA SUBTERRÁNEA

Area de recarga de acuífero no confinada

Evaporación y transpiración

Evaporación

Pozo artesiano en actividad Pozo que requiere de una

bomba

Precipitación

Area de recarga de acuífero confinado

Río

Lago

Nivel de agua freática Infiltración Infiltración

Material menos permeable como arcilla Capa confinante de roca impermeable

Acuífero no confinado

Acuífero confinado

Por sus características las aguas subterráneas son “fáciles de contaminar” pero “difíciles de recuperar”.

Principales Problemas sobreexplotación

- Agotamiento del acuífero

- Salinización

Contaminación

- Contaminación por actividades agrícolas e industriales, fosas sépticas, etc.

• -Las aguas subterráneas intervienen en la regulación de los ecosistemas.

- En la concentración de sales y minerales de un suelo, en su composición.

- Pueden determinar el tipo de vegetación. Freatófitas.

- Balance hídrico de lagos y lagunas.

- Aportes de minerales.

- Biota característica estigobios (productividad biológica reducida)

-alargamiento del cuerpo -despigmentación -achatamiento -anoculismo o ceguera -órganos sensitivos muy desarrollados -capacidad de reproducirse todo el año -disminución del número de huevos y gran reserva vitelina -retardo en el desarrollo

Zona bentónica

Zona Fótica

Zona Limnética Zona Litoral

P/R > 1

Estructura y función

Lagos kársticos

Lagos tectónicos

Lagos

glaciares

Lagos costeros

Lagos fluviales

Lagos volcánicos

Clasificación según su orígen

Clasificación térmica o física de lagos La densidad del agua cambia en función de la temperatura, la mayor densidad ocurre a 4ºC

Balance de agua de un lago: Entradas (ríos tributarios + lagos tributarios + precipitaciones) - salidas (evaporación + ó - agua subterránea )

Tiempo de residencia: se puede expresar teóricamente como el volumen total del lago dividido por las salidas de agua del lago Ej.: Lago Erie: 2.4 años Lago Superior: 100 años Lagos someros (< 5m de profundidad) el tiempo de residencia pueden ser de un año o menos.

Estado Trófico de los lagos La generación de materia orgánica interna es conocida como producción autotrófica Los aportes externos de materia orgánica de la cuenca se conoce como procesos alotróficos. Según su estado trófico se clasifican en: oligotróficos, mesotróficos, eutróficos, hipereutróficos.

Eutrofización

Fotosíntesis

M. O. Autóctona

Sed

imenta

ció

n

Anoxia

Mineralización

Desnitrificación Sobresaturación

de oxígeno

Pre

cip

itació

n

Características -Monomíctico -Profundidad: 65 m

Historia Ingreso de aguas residuales primero en bruto y a partir de 1930 depuradas. 1941-1953: 10 plantas de tratamiento secundario vertían en el lago los efluentes. La concentración de fósforo se multiplico por un factor entre 3 y 4 veces. Década del ´50 aparición de Oscillatoria rubescens y un alto contenido de sales biogénicas. Se comparan datos previos a 1950 y se advierten los cambios en el lago Edmondson propone: 1- planificación y administración regional; 2- eliminación de las descargas de las plantas de tratamiento en el lago; 3 – investigaciones de las relaciones entre la temperatura – nutrientes – crecimiento algal .Realiza un balance de nutrientes.

U n c a s o e m b l e m á t i c o

1958 – Plebiscito para pagar una tasa para limpiar el lago (2 dólares por mes). Desviar todos los efluentes al mar luego de su tratamiento. Se establecen modelos térmicos, balances hídricos, tasas de liberación de los sedimentos. Predicción del deterioro, esquema de desvío. Seguimiento de la evolución de la transparencia. 1963-1968 se desviaron todos los afluentes. 1964 comenzó a detenerse el deterioro. Oscillatoria rubescencens persiste hasta 1970, en 1975 se alcanza el equilibrio trófico en respuesta a la carga de nutrientes. La biomasa algal y la clorofila se redujeron drásticamente.- La transparencia llega hasta los 12 m en algunos momentos. Aportes: Estudios a diferentes escalas y niveles de organización : Biomasa algal – Balance de nutrientes. Adaptaciones del zooplancton- Estudios a nivel de la cuenca. -Aportes a la ecología aplicada. Ejemplo de: Estudios Científicos Comunidad Autoridades

ESTRUCTURA

Son los sistemas nefríticos de la cuenca y, por lo tanto, su geoquímica y su biota reflejan lo que sucede en el conjunto del territorio (Margalef, 1997).

Principales usos del agua de ríos • Riego • Actividad industrial • Agua para beber • Vehiculiza desechos • Navegación • Recreación y pesca • Valor estético

Características hidrológicas: están relacionadas con el tamaño, la forma, la

geología de la cuenca y las condiciones climáticas, las cuales determinan la cantidad de agua drenada por los ríos.

El régimen del río depende de: • Tamaño • Formación geológica de la cuenca (porosidad de las rocas, fisuras, etc) • Clima • Topografía • Vegetación

- En climas templados húmedos las variaciones anuales entre el máximo y el mínimo son de dos órdenes de magnitud. Las fluctuaciones extremas se localizan en climas áridos. - Grandes cuencas son más uniformes

Descarga Q : es el volumen que fluye en un período determinado, para ríos

se expresa en m3 s -1 y se calcula multiplicando la velocidad por la sección del río. • Permite conocer la cantidad de agua y su posible uso. • Permite caracterizar el origen de algunas variables de la calidad del agua y la relación entre las concentraciones y las descargas. • Provee un conocimiento de la cuenca esencial para interpretar y conocer la calidad del agua.

Flujo basal o base de descarga: mínima cantidad de agua que puede

circular en un río, siendo en la mayoría de los casos regulada por el agua subterránea.

Velocidad se expresa en m s -1 , permite conocer la habilidad de asimilar y

transporte del sistema.

Zonación del río Zonación del hábitat: es posible reconocer hábitats en función de la erosión y acumulación de sedimentos, la asociación de las partículas con la materia orgánica, siendo las determinantes del tipo de taxocenosis dominante.

Zonación de las comunidades: la distribución de las comunidades depende particularmente del tipo de sustrato, desarrollo de macrófitos y flujo. Se emplean particularmente los peces para este tipo de caracterizaciones por su habilidad para explotar algunos hábitats.

Zonación ecológica: las zonas pueden ser determinadas por la relación producción/respiración + las asociaciones de la estructura de las poblaciones de algas, macroinvertebrados peces, etc

FUNCIÓN

Procesos de reciclado, retención y transporte

Principales modificaciones de los ríos

-Ancho y profundidad - Control de flujos - Canalizaciones -Rectificaciones - Entubamiento

Efectos

-Modificaciones del río y del valle aluvial - Aumento de la eutrofización (endicamientos) - Aumento de la erosión - Altos niveles de sólidos en suspensión, aumento de DBO, nutrientes, etc. -Pérdida de diversidad de hábitats -Pérdida de la diversidad biológica

Caudales ecológicos: o de mantenimiento flujo que debe mantenerse en cada sector hidrográfico de forma que los efectos

producidos por la reducción del caudal (disminución del perímetro mojado, calado, velocidad de flujo, difusión turbulenta, incremento de la concentración de los nutrientes, etc.) no alteren la dinámica del ecosistema.

Justificación: preservar especies autóctonas de fauna y flora, conservar la pesca, mantener la calidad estética de una zona del río o para proteger tramos de interés científico y cultural.

Mejores caudales = los que respetan las pautas históricas de distribución de estiajes y crecidas.

Componentes del concepto de caudal ecológico: Caudal: elemento básico de hidráulicos y gestores del recurso agua. Ecológicos: se refiere a la biología y gestión de la naturaleza.

FIJAR LOS CAUDALES ECOLÓGICOS ES UNA TAREA MULTIDICIPLINARIA.

Criterios: Hábitat Organismos acuáticos El medio intersticial Ribera

EMBALSES

Usos: • Suministro de agua •Generación de energía •Riego •Regulación y control •Comercial •Recreacional

Zona fluvial

-Zona estrecha y menos

profunda

-Mayor velocidad de la corriente

-> concentración de sólidos en

suspensión, baja disponibilidad de la

luz en profundidad.

-Menor disponibilidad de luz en

profundidad

- La luz limita la productividad primaria

-> concentración de nutrientes

-Pérdida de células por sedimentación

-Materia orgánica alóctona

-Más eutrófico

Zona transicional

-Zona relativamente más amplia y

profunda

-Reducción de la velocidad de la

corriente.

-Reducción en la concentración de los

sólidos en suspensión

-Disponibilidad de luz relativamente

mayor.

-Productividad primaria relativamente

más alta.

-Reducción en la concentración de

nutrientes

-Pérdida de células por sedimentación y

pastoreo.

-Materia orgánica alóctona y autóctona

-Estado trófico intermedio

Zona lacustre

-Zona amplia y más profunda

-Menor velocidad de la corriente

-< concentración de sólidos en

suspensión

-Mayor disponibilidad de luz en

profundidad

-<productividad primaria, los

nutrientes la limitan

-< concentración de nutrientes

,relativamente baja - reciclado

interno

-Pérdida de células por pastoreo

-Materia orgánica autóctona

-Menos eutrófico

Dique