PRODUCCIÓN BOVINA DE CARNE
Director: Guillermo
Alejandro Bavera, Méd. Vet., Profesor Titular Efectivo de Producción Bovina de
Carne, Depto. Producción Animal,
Facultad de Agronomía y Veterinaria, Universidad Nacional de Río Cuarto,
Río Cuarto, provincia de Córdoba, República Argentina
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> Agua en
el cono sur de América
Los sistemas ACUÁTICOS continentales.
su ontogenia natural acelerada por efecto antropico: la EUTROFIZACIÓN y la SALINIZACIÓN
Irma del Carmen Vila
Pinto*. 2003. El
agua en Iberoamérica, Tópicos Básicos y Estudios de Caso, 11-21.
Editores: Alicia Fernández Cirelli y Miquel
Salgot. Publicado por: CYTED-XVII.
Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología
para el Desarrollo.
*Facultad de
Ciencias, Universidad de Chile, Ñuñoa, Santiago, Chile.
Resumen
En este
trabajo se realiza una caracterización limnológica de los cuerpos de agua
superficial, atendiendo a su estructura o morfología característica y a su
ubicación geográfica y se describen sus características químicas y biológicas.
Se discute el efecto antrópico en los procesos de eutrofización y salinización
y la utilidad de los modelos predictivos de eutrofización.
Palabras
clave: sistemas acuáticos
continentales, ontogenia, efecto antrópico, eutrofización, salinización.
CARACTERIZACIÓN limnológica
Lagos y ríos
deben ser considerados como sistemas funcionales en el marco de una cuenca
hidrográfica en la cual intervienen múltiples factores, tanto abióticos como
bióticos. En la actualidad, su conocimiento y uso sustentable debe considerar
el clima, la geología, la hidrología y los usos del agua y de los suelos
circundantes, como variables forzantes en la determinación de las
características físicas, químicas y biológicas de los sistemas acuáticos.
Las aguas
interiores cubren menos del 2 % de la superficie de la tierra, y lagos y ríos
suman
El gran
desafío que enfrenta América en la actualidad, es el abastecimiento de agua en
cantidad y calidad suficientes para todos sus habitantes.
Es por ello
que el uso sustentable del agua requiere de la integración multidisciplinaria,
para el conocimiento de gran diversidad de sistemas complejos cuyo
funcionamiento muchas veces es considerado sólo parcialmente. La ubicación
geográfica y el origen de los sistemas lacustres y fluviales, conjuntamente con
la calidad del suelo que drenan y los afluentes que reciben determinan las
variables físicas, químicas, la diversidad biológica y por ende la producción
de los mismos. Es este conocimiento el que permite su manejo sustentable.
Todos los
sistemas acuáticos tanto lénticos (lagos, lagunas, pantanos y aguas someras),
como los lóticos (aguas corrientes de ríos y riachuelos) son considerados como
humedales de acuerdo con la convención de Ramsar (1971). Estos sistemas tienen
una estructura o morfología característica establecida inicialmente por su
origen (en el caso de los lagos) y por el origen y la ubicación geográfica, en
el caso de los ríos. Las principales agrupaciones lacustres se encuentran
asociadas a cordones montañosos. Así, los lagos más profundos tienden a tener
un origen glacial, tectónico y volcánico y debido a su ubicación geográfica
presentan baja productividad, y son clasificados como oligotróficos. Los lagos
y lagunas con origen fluvial, sufren procesos de erosión por mareas y vientos,
y especialmente los embalses con origen artificial son menos profundos y
generalmente alcanzan productividades altas en tiempos breves y siendo
eutróficos. El origen del cuerpo de agua influye directamente en la morfología
de la cubeta y en relación con ésta, los parámetros más importantes a controlar
son el área del espejo de agua, la profundidad máxima y las profundidades
relativas al perímetro de la cubeta (batimetría). La relación entre el
perímetro el área permite calcular el volumen aproximado del lago. Otra
variable de importancia es la extensión de la ribera o desarrollo de ribera por
el aporte de material desde la cuenca de drenaje. Entre las variables físicas
cabe destacar el clima óptico y térmico en los lagos y la hidrología en los
fluviales. Las variables químicas más importantes que influyen en la calidad
del agua son principalmente los gases disueltos (oxígeno y anhídrido carbónico)
y sales minerales conocidas como nutrientes (nitratos y fosfatos,
principalmente). De acuerdo con la calidad química del agua se desarrollan
diversas comunidades biológicas.
Las
características morfológicas de los lagos, así como su ubicación (latitud y
longitud) permiten pronosticar a su vez el comportamiento lumínico y térmico de
estos sistemas debido a la cantidad de energía que reciben y acumulan, lo cual
influye directamente en su productividad. Los lagos profundos (>
Los sistemas
acuáticos subpolares y templados, no disponen de energía solar suficiente para
calentar la masa de agua completa y sólo los primeros metros (10 a 50)
incrementan sus temperaturas durante la primavera. La diferencia térmica genera
masas de agua de diferente densidad, estratificando los sistemas en tres
estratos:
Epilimnion, aguas superficiales, de menor densidad, con circulación permanente y
turbulenta.
Metalimnion, zona de cambio rápido de temperatura que tiene diferencias de más de un
grado térmico en un metro de profundidad y donde se presentan las termoclinas.
Hipolimnion, zona de aguas profundas y con temperaturas frías y densas. Durante el
otoño, las aguas superficiales se enfrían hasta homogenizar la temperatura y
densidad de toda la columna de agua. Durante el período invernal las aguas
superficiales se enfrían en algunos casos puede desarrollarse una capa de hielo
(O°C). Esta agua son menos densas que las que están a una mayor profundidad (
En las
regiones subecuatoriales, los lagos sólo se estratifican durante la primavera o
el verano. Acorde con su ubicación geográfica, el número de mezclas y periodos
de estratificación, los lagos se clasifican
térmicamente
en las categorías siguientes:
Lagos dimícticos: Poseen dos períodos de estratificación
(verano e invierno) y dos períodos de mezcla (otoño y primavera). Se ubican a
latitudes entre 60 y 40° y a altitudes de hasta los
Lagos monomícticos: a) templados. En estos lagos la temperatura
no baja de
Lagos polimíticos: Se estratifican y mezclan diariamente, son
sistemas tropicales, sobre los
Lagos oligomícticos: Son sistemas ecuatoriales, los cuales
permanecen con temperaturas aproximadamente constantes en toda la columna de
agua (>
Lagos amícticos: Permanecen siempre congelados y
estratificados. Se ubican a altas latitudes o polares, en Alaska y la
Antártida.
Características Químicas
La calidad
química del agua de ríos y lagos depende de la cantidad y calidad de las
precipitaciones, de la calidad de los suelos del área de drenaje; de la
erosión; de los procesos de solubilización y meteorización de la roca madre y
los suelos; de la evaporación y la sedimentación. Por efecto de la
estacionalidad climática, las comunidades biológicas, especialmente el
plancton, presentan ciclos diarios, y estacionales. Este cambio influye
directamente en la composición química de las aguas, especialmente en los
nutrientes (nitratos y fosfatos) que son requeridos para la fotosíntesis. La
actividad de las bacterias, cuya participación en los ciclos biogeoquímicos es
crucial en el reciclado de nutrientes, es también un factor que modifica la
calidad química del agua. La interfase atmósfera-agua representa un equilibrio
de la incorporación de gases al agua, especialmente O , CO y N a los cuales se
agrega el SO que ha acidificado el agua de lluvia, debido a su incremento por
efecto de la indusrialización.
De los gases
disueltos en el agua, el oxígeno (O ) es el más importante y crucial para la
vida vegetal y animal interactuando en muchas reacciones químicas y biológicas.
De acuerdo con la altitud a la que están emplazados los sistemas, la presión
atmosférica ejerce su efecto. Los lagos contienen naturalmente entre 8 y 12
mg/L de O y los ríos hasta 15 mg/L. La dinámica de los sistemas se refleja en
variaciones diurnas y estacionales de O las cuales reflejan el estado trófico
del sistema. En los sistemas oligotróficos la demanda y la producción de
oxígeno es baja, y por lo tanto los valores de O son constantes en profundidad
y en tiempo.
En los lagos
eutróficos, la alta demanda por O durante la noche, por respiración de las
comunidades biológicas y la descomposición de la materia orgánica, hace que
este gas disminuya progresivamente su concentración en profundidad, llegando en
algunos casos hasta la anoxia. El estado de anoxia produce un cambio en la
óxido reducción de los sedimentos o en el potencial de óxido reducción. El
factor ambiental más importante en la regulación de la cantidad de O en el agua
es la temperatura. La concentración de O disuelto es inversamente proporcional
a la temperatura. El incremento de la temperatura durante primavera y verano de
los sistemas templados disminuye la cantidad de O hasta en un 50%. Esta
cantidad es modificada por las relaciones de respiración y fotosíntesis durante
la noche. Los cálculos del porcentaje de saturación del O disuelto se deben
efectuar considerando la presión atmosférica o la altitud a la que se encuentra
ubicado el sistema y la temperatura mediante el nomograma de Mortimer (Wetzel,
2001). Mientras más eutrófico es el sistema, mayor es la disminución de O hacia
el fondo. Los lagos tropicales de cierta profundidad pueden presentar anoxia
casi permanente en el hipolimnion. La concentración de O en los sistemas
acuáticos es una función de los procesos biológicos como la fotosíntesis y la
respiración, lo cual determina cambios en cortos períodos de tiempo. La
concentración de anhídrido carbónico (CO )en el agua muestra una relación
inversa al O . Además del intercambio atmosférico, el CO es producto de la
respiración de plantas y animales siendo la fuente principal para la
fotosíntesis. El CO es muy abundante puesto que su solubilidad es 30 veces
mayor que el O . El CO se disuelve en el agua para producir ácido carbónico, el
cual se disocia en las fracciones que se detallan a continuación dependiendo de
la concentración de hidrogeniones y conformando de esta manera un sistema
buffer de resistencia a los cambios bruscos del pH del agua.
CO2 + H2OH
« HCO2 + H+
« CO3-
+ H+
El factor ambiental
más importante en controlar la presencia de estos gases disueltos en el agua es
la temperatura, pero sus niveles son dependientes de la fotosíntesis, la
respiración, la presencia de otros gases y las oxidaciones químicas.
La mayor
parte del nitrógeno (N2 ) en el agua está presente como gas. En esta
forma sólo puede ser utilizado por las cianobacterias y bacterias fijadoras de
N2 . Nitratos (NO3- ), amonio (NH4+
), nitrito (NO2- ), urea y compuestos orgánicos disueltos
son los compuestos menos abundantes en estos sistemas, pero de importancia
biológica. En el ciclo biogeoquímico del N2 , los compuestos
nitrogenados pueden estar forma gaseosa, soluble y particulada, y están
presentes en condiciones óxicas y anóxicas. El ciclo biogeoquímico del nitrógeno,
es mediado por bacterias, las cuales nitrifican en presencia de oxígeno y
desnitrifican en condiciones de anoxia. La concentración de la mayoría de los
compuestos del nitrógeno tiende a seguir patrones estacionales. En la primavera
y el verano disminuyen las concentraciones de estos compuestos en la zona
fótica debido al incremento de la actividad biológica.
El fósforo es
el nutriente que generalmente limita el crecimiento del fitoplancton en los
lagos, porque en condiciones naturales esta presente en concentraciones muy
bajas. El fósforo se origina de los procesos de intemperización de rocas y sólo
el 5 al 10% es soluble y utilizable. El ingreso de aguas servidas y abonos
agrícolas desequilibran este balance incrementando la presencia del fósforo en el
agua. Los sistemas templados tienden a estar limitados por fósforo y los
sistemas tropicales por nitrógeno.
El nivel de
trofía de los sistemas acuáticos está determinado por los gases como O , CO y
N, las cantidades de fosfatos y nitratos que ingresan a los mismos. El fósforo
y el nitrógeno son nutrientes que estimulan el crecimiento del fitoplancton y
las macrófitas acuáticas, las cuales son el eslabón principal de la vida en el
agua y de la cadena trófica.
Las variables
correspondientes a los diferentes niveles tróficos de los sistemas acuáticos se
resumen en la Tabla I según Ryding y Rast (1992).
Tabla 1. Valores límites de la OCDE para un
sistema abierto de clasificación trófica (valores medios anuales)*.
Ryding y Rast (Modificado de OCDE, 1992).
*Las medias geométricas
(después de transformarse a logaritmos decimales) se calcularon tras eliminar
valores
superiores o inferiores a dos
veces la desviación estándar obtenida (donde fue posible) en un primer cálculo.
X: media, SD: Desviación
estándar. ( ) = los valores entre paréntesis se refieren al número de variables
(n) utilizadas.
Aspectos biológicos
La base de la
vida acuática la conforma el plancton, definido como la comunidad de
microorganismos que vive suspendida en el agua. Son organismos microscópicos
(varían desde unos pocos micrones a milímetros), con o sin órganos de
locomoción, lo que limita sus movimientos. Los componentes más importantes del
plancton son las bacterias (bacterioplancton), las microalgas (fitoplancton),
los protozoos, los rotíferos, los cladóceros, los copépodos y larvas de
insectos y peces.
En los
sistemas templados, la temperatura marca ciclos estacionales en el crecimiento
del plancton el cual a su vez, determina cambios en la cantidad de nutrientes
presentes en el agua. Con el incremento térmico primaveral, se inicia el
crecimiento rápido de las diatomeas y las algas verdes, inmediatamente después,
el zooplancton crece exponencialmente. Primero se incrementan las poblaciones
de cladóceros filtradores de microalgas y luego de copépodos, que predan sobre
los cladóceros. A su vez, el incremento del plancton permite que los peces
juveniles se alimenten. Durante el verano y el otoño, se incrementan las algas
verdes de mayor tamaño y posteriormente las cianobacterias quienes toleran
temperaturas más altas y menor oxigenación.
Los sistemas
de acuerdo con sus características abióticas tienen comunidades planctónicas
específicas, pero en general muchas especies de microalgas son cosmopolitas y
presentan máxima abundancia de acuerdo con al fotoperiodo y la temperatura
estacional, por lo tanto, la composición de especies como la abundancia de las
mismas presenta estacionalidad. Los grupos de algas más importantes son los
siguientes:
1. Cianófitas o cianobacterias, comúnmente
denominadas algas verdeazules. Son los elementos típicos de los sistemas
eutróficos. Los géneros más frecuentes son: Mycrocystis y Anabaena.
2. Criptofitas. Son microalgas poco
diversas pero que pueden alcanzar densidades altas. Los géneros más frecuentes
son Cryptomonas,
Rhodomonas, Chroomonas y Chilomonas.
3. Dinoficeas. Denominadas comúnmente
como dinoflagelados, que en algunos géneros están asociados a la producción de
toxinas. Los géneros más comunes son Gyimnodinium, Peridinium, Glenodinium y Ceratium.
Este último género es indicador de la presencia de altas concentraciones de
materia orgánica en agua.
4. Crysoficeas. Se conocen como algas
“pardo-amarillas”, por la presencia de carotenos y xantofilas. Algunos géneros
como Dinobryon,
viven en aguas con <
5. Bacillarioficeas. Conocidas también
como diatomeas, son los representantes más importantes del plancton límnico.
Los géneros más ampliamente distribuidos son: Melosira, Cyclotella, Aulacoseira, Stephanodiscus,
Navicula, Nitzschia, Fragilaria, Asterionella y Synedra.
6. Xantophiceas. Se caracterizan por su
color verde-amarillento debido a la posesión de carotenoides en mayor
proporción que la clorofila a y c. Con células móviles provistas de dos
flagelos. Los géneros más conocidos en las aguas dulces son Tribonema, Gloechloris y Gleobotrys.
7. Euglenofitas. Células desnudas con uno
a tres flagelos, son abundantes en sistemas con alto contenido de materia
orgánica. Los géneros más representativos son Euglena, Phacus, y Trachelomonas
8. Clorofitas. Las “algas verdes”
conforman un grupo con gran riqueza de especies unicelulares y coloniales.
Algunos ejemplos son los géneros: Chlamydomonas, Eudorina, Pandorina y Volvox.
Son frecuentes en lagunas temporales de mediana productividad e incrementan sus
poblaciones con temperaturas más elevadas. Este es el caso de Chlorella, Scenedesmus, Crucigenia, Coelastrum
y Dictyosphaerium. El grupo de
los désmidos vive preferentemente en aguas ácidas, pobres en calcio, por ejemplo
los géneros frecuentes son Staurastrum, Cosmarium, Closterium y
Micrasterias.
Los grupos
animales planctónicos son los consumidores primarios y podemos identificar los siguientes:
Protozoos. Se alimentan de microalgas y bacterias y constituyen el alimento
para las larvas de insectos y peces. Sarcodinos y Cilióforos son los más
abundantes. Los géneros más conocidos son Arcella y Difflugia. Muchos
ciliados tienen la capacidad de tolerar concentraciones bajas de oxígeno,
razón por la cual pueden vivir en aguas contaminadas y con alto
contenido de materia orgánica. Los rotíferos son organismos de tamaño pequeño
(
Características de la eutrofización
La evolución
natural de los sistemas acuáticos se ha visto significativamente acelerada por
procesos de eutrofización debido a la demanda creciente de agua. Mayores tasas
de ingreso de nutrientes y contaminantes y afluentes, disminuyen la diversidad
e incrementan la producción de organismos tolerantes a las nuevas condiciones,
los cuales son muchas veces son nocivos, como las cianobacterias. Esto implica costos
altos de tratamiento y recuperación.
Conjuntamente
con conocer las relaciones funcionales de los sistemas es importante conocer el
ingreso de nutrientes y de materia orgánica, las tasas respectivas de
reciclamiento biogeoquímico, la descomposición bacteriana de material
sedimentario disuelto y particulado, el metabolismo general de los sedimentos
los cuales son entre otros, aspectos cruciales en la comprensión de las
respuestas y la capacidad de resiliencia de los sistemas acuáticos a la intervención
continua del hombre en ellos.
En relación
con estos temas es fundamental discutir y analizar las variables forzantes y
predictoras para programas de vigilancia de los sistemas acuáticos
continentales con el fin de obtener una base de datos confiable para el uso de
modelos de predicción de la eutrofización y en la mantención de la calidad de
las aguas interiores para el uso humano y la conservación de la diversidad
biológica, así como la implementación de algunas medidas de remediación de
sistemas deteriorados.
El apoyo de
instituciones tanto de gobierno como privadas en aspectos de investigación, y especialmente
en el desarrollo acelerado de la educación y formación de recursos humanos en
ciencias del agua y aspectos afines, representa en la actualidad un tema
crítico en la conservación de la calidad y cantidad del agua para responder a
las demandas de gobierno y sociedad con adecuado conocimiento científico y tecnológico
en estos temas.
Los lagos
naturales y artificiales se clasifican generalmente en oligotróficos (del
griego "poco alimento") o eutróficos (del griego "bien
alimentado"). Una tercera categoría, mesotrófico, se utiliza generalmente
para describir las aguas en estado de transición entre la oligotrofia y la eutrofia.
Aunque estas descripciones tróficas no tienen un significado absoluto, hoy se
utilizan de forma general para denotar la situación de la cantidad de
nutrientes de una masa de agua, o para describir los efectos de los nutrientes
en la calidad general del agua y/o de las condiciones tróficas de los sistemas.
Durante los últimos años, se ha intentado relacionar estos términos tróficos
descriptivos con valores "límites" específicos de ciertos parámetros
de la calidad del agua. Un ejemplo, es el Programa Internacional Cooperativo de
la OCDE para la Supervisión de Aguas Interiores (1992), proporciona valores
límites específicos de fósforo total, de clorofila a y de la profundidad de
Secchi, para estas condiciones tróficas, en el ámbito de los sistemas acuáticos
de zonas las templadas (Tabla 1).
Como las
variaciones son significativas para diferentes sistemas acuáticos y a veces se
produce cierto grado de superposición, la OCDE ha tratado de superar esta
limitación, aplicando un cálculo estadístico a su base de datos. El esquema de
clasificación de "límite abierto" resultante se ilustra en la Tabla
3. Con este último sistema, una masa de agua puede considerarse correctamente
clasificada si no hay más de un parámetro de la Tabla 2 que se desvíe de su
valor medio geométrico por su valor de desviación de 2 (OCDE, 1992).
Tabla 2. Valores límite de la OCDE para un
sistema concreto de clasificación trófica (modificado de OCDE, 1992).
TP: media anual de la
concentración de fósforo total en el lago (µg/L), Chl media: media anual de la
concentración
de clorofila a en aguas superficiales
(µg/L), Chl máxima: pico anual de la concentración de clorofila a en aguas
superficiales (µg/L), Media de
Secchi: media anual de transparencia de la profundidad de Secchi (m), Mínimo de
Secchi: mínimo anual de
transparencia de la profundidadº de Secchi (m).
Tabla 3. Características generales de lagos y
pantanos oligotróficos y eutróficos en la zona templada.
La
eutrofización de los sistemas acuáticos se considera, generalmente, como una
situación indeseable, ya que sus efectos pueden interferir de forma importante
con los distintos usos que el hombre hace de los recursos acuáticos (por
ejemplo, abastecimiento de agua potable, uso recreativo, riego, etc.). Por consiguiente,
las aguas eutróficas están más sujetas a restricciones en su utilización
general que las oligotróficas. Sin embargo, también debe tenerse en cuenta que
el aumento de la productividad a todos los niveles tróficos en el proceso de la
eutrofización puede tener rasgos positivos en algunas circunstancias.
OECD (1992),
señala que los lagos oligotróficos se caracterizan normalmente por tener concentraciones
bajas de nutrientes en la columna de agua, poseer baja productividad primaria y
de biomasa, y mayor riqueza de flora y fauna lo cual permite usos diversos del
agua. En contraste, las aguas eutróficas tienen un alto nivel de productividad
y de biomasa en todos los niveles tróficos. En estos niveles, con frecuencia
proliferan las cianobacterias, mientras que otros grupos poseen una baja
riqueza. En las aguas profundas, anóxicas (hipolimnion), los períodos de
estratificación térmica poseen a menudo menos diversidad y tienen un
crecimiento intenso de plantas acuáticas en la zona litoral y una calidad
inadecuada del agua para muchos de sus usos (Tabla 3). Se cita que cantidades
altas de nitrógeno en el agua pueden ser también peligrosas para la salud
humana. Los efectos negativos de la eutrofización están relacionados con el suministro
del agua potable, los usos industriales, el abastecimiento para riego y el uso
deportivo.
La
disponibilidad de oxígeno en el hipolimnion, las reacciones a las menores
concentraciones de éste en la interfase sedimento-agua, son claves para la
dinámica total del lago; y en este aspecto, las características y estado de los
sedimentos pueden ser tanto o más importantes que la columna de agua. Los sedimentos
están conformados por partículas pequeñas separadas por espacios intersticiales
llenos de líquido o “agua de poro”. En la interfase sedimento- agua o microzona
se intercambian elementos como fósforo, entre los sedimentos y la columna de
agua. Si esta interfase está anóxica, iones fosfatos pueden difundir a una tasa
dependiente del gradiente de concentración entre el “agua de poro” y el agua de
la columna. Si la interfase está oxigenada, los iones fosfatos precipitan y no
difunden. Los sedimentos anóxicos liberan fósforo hasta 1000 veces más que los
óxidos.
La actividad
química más importante en la interfase es el cambio del fósforo desde la fase
sólida a fosfato soluble en las aguas intersticiales, desde donde puede ser
liberado a la columna de agua. Las muestras de sedimento reflejan la fertilidad
relativa de los lagos y contienen
Salinización
El deterioro
acelerado de la calidad de las aguas naturales durante las últimas décadas se
debería al efecto de la permanente incorporación de materia orgánica y desechos
agroindustriales en los sistemas acuáticos. A este efecto se suma la creciente
demanda por el agua y los cambios globales que inciden en algunas zonas del
mundo en la disminución del volumen de los sistemas a niveles críticos. Esto es
especialmente importante en regiones con déficit hídrico como es el caso de las
zonas áridas, donde la evaporación es superior a la pluviosidad.
En la meseta
de altura del sur de Los Andes conocida como altiplano, el agua de los
humedales es el factor gravitante en la conservación de la biota de este
desierto de altura y adaptaciones a características extremas, especialmente de
luz, temperatura y salinidad.
Estudios
recientes se han centrado en la evaluación de la calidad del agua considerando
el efecto de los cambios cíclicos de mediano y largo plazo sobre la base de la
estimación de las tasas de evapotranspiración en zonas de humedales, por el
significado que esta tendría en la generación de los salares originados desde
los paleolagos de la zona.
La
salinización de las aguas es el producto de dos procesos históricos: la
incorporación de solutos como consecuencia de reacciones químicas de alteración
de rocas y la concentración de sales por evaporación. El estudio de los salares
ha demostrado que variaciones mínimas de los parámetros climáticos provocan
variaciones de la superficie lacustre y de su nivel (Risacher y Fritz 1995). La
mayor demanda de agua y los cambios climáticos actuales podrían estar
acelerando el proceso de salinización en la región.
La zona de
los humedales altiplánicos, presentan lluvias torrenciales en cortos períodos
de tiempo y con arrastre de materiales que incorporarían sales minerales al
sistema, lo cual se acentúa durante los eventos cíclicos generados con el
Fenómeno de El Niño. El régimen pluvial tiene fuerte variabilidad interanual y
ha sido descrito que durante la fase negativa de la Oscilación del Sur, la
precipitación en el altiplano suele ser deficitaria presentan un balance
hídrico negativo durante los últimos años (Aceituno 1997; Salazar 1997).
A pesar de
que los sistemas acuáticos intertropicales se señalan como estables, la salinidad
y la composición del fitoplancton del lago presenta variaciones significativas
durante los últimos años, (Dorador, 2002). Los cambios interanuales e
interdecadales de la precipitación, modifican la calidad química del agua y
consecuentemente la composición y abundancia de la vegetación y de las
microalgas.
El proceso de
salinización en el altiplano muestra la existencia de numerosas cuencas
cerradas con lagunas y salares que tienen una compleja historia geoquímica. La
sucesión de eventos de precipitación de sales en períodos geológicos secos y su
redisolución en épocas húmedas se observan en la columna estratigráfica. En
esta suelen encontrarse estratos salinos a distintas profundidades que
constituyen fuentes de solutos, en especial para aguas subterráneas. El alto
número de salares del altiplano, incluido el extenso salar de Uyuni provienen
de la desecación de paleolagos del Cuaternario. La salinización del agua en
estas cuencas ha sido el producto de dos mecanismos. Uno es el de incorporación
de solutos como consecuencia de reacciones químicas de alteración de rocas.
Otro posterior, es el de su concentración.
En el primer
mecanismo la descomposición de la materia y la consecuente producción de gases
CO y CH , desde vertientes y acuíferos de los humedales se incrementa al ser
transportados aguas abajo en solución. La incorporación de CO acidificaría el
agua y se produciría una mayor alteración meteórica de las rocas. Esto
conjuntamente con la mayor tasa de evapotranspiración ha incrementado la
concentración salina de las aguas superficiales.
Si se
considera que los cambios climáticos actuales implican especialmente la
incorporación de CO a la atmósfera y el incremento térmico de algunas zonas, a
los ciclos de sequía en las zonas áridas, se sumaría la salinización del agua
por los efectos mencionados junto con la disminución del volumen de los
sistemas acuáticos. Estudios recientes acerca de los lagos salados señalarían
que variaciones mínimas de los parámetros climáticos provocarían rápidamente
variaciones de la superficie del lago y de su nivel (Aceituno, 1997) lo que es
de importancia si se considera que la hidrología de la zona y el proceso
geológico de generación de sistemas de salares podría estar siendo acelerado
por los cambios climáticos globales.
En su sentido
más simple, un modelo es una aproximación del mundo real” (Ryding y Rast, 1992)
y permiten obtener información de los sistemas sin repetir la obtención de
información y los modelos simples de eutrofización de lagos y embalses que
relacionan la concentración y la carga de fósforo, han probado ser muy útiles
para la estimación de la eutrofización.
Se describen
a continuación los modelos más usados internacionalmente en esta predicción.
Ellos son preferentemente empíricos y han sido diseñados para predecir la
concentración total de fósforo como una función de la carga anual de este
elemento. Sus respectivas ecuaciones se detallan en orden cronológico.
Dillon y Rigler (1974)
Este modelo
combina la ecuación del coeficiente de retención de fósforo (R) con una
relación simple predictiva de fósforo. El coeficiente de retención (R) se
define como la razón entre la cantidad de fósforo retenido en el lago y el
ingreso de fósforo. Puede ser calculada usando la ecuación de regresión de
Kichner y Dillon. Estos autores usaron este coeficiente para predecir la concentración
total de fósforo. (TP, mgL ) combinándola con la carga total de ingreso de
fósforo (Lp,mgm yr ) y la carga de área anual (qs,myr ), tal cual se muestra a
continuación (Dillon y Rigler, 1974).
Vollenweider (1975)
Vollenweider
(1975) desarrolló en diferentes etapas la relación que predice la concentración
total de fósforo (TP, mgL ) como una función del aporte anual de fósforo (Lp,
mg.m yr ), la carga anual por área (qs, m.yr ) y el tiempo de residencia (tw,
yr).
Organización para la Cooperación
y Desarrollo Económico “OECD” (1992)
OECD (1992)
verificó la aplicabilidad de la ecuación de Vollenweider e hizo algunos cambios
produciendo una expresión nueva. Esta nueva relación predice la concentración
anual promedio de fósforo ([P] , gL ) como una función del flujo promedio anual
de concentración total de fósforo ([P] , gL ) y el tiempo de residencia del
agua. (tw, yr).
Conclusiones
La ubicación
geográfica y el origen de los sistemas lacustres y fluviales, conjuntamente con
la calidad del suelo que drenan y los afluentes que reciben determinan las
variables físicos, químicos, la diversidad biológica y por ende la producción
de los mismos. Es importante discutir y analizar las variables forzantes y predictoras
para programas de vigilancia de los sistemas acuáticos continentales con el fin
de obtener una base de datos confiable para el uso de modelos de predicción de
la eutrofización y en la mantención de la calidad de las aguas interiores para
el uso humano y la conservación de la diversidad biológica, así como algunas
medidas de remediación de sistemas deteriorados.
REFERENCIAS
Aceituno P., 1997, Aspectos Generales del Clima en el Altiplano Sudamericano.
El Altiplano, Ciencia y Conciencia de los Andes. Actas del II Simposio
Internacional de Estudios Altiplánicos. Santiago (Chile): 63-69.
Dillon P.J.; Rigler, F. H., 1974, The Phosphorus-Chlorophyll Relationship in Lakes. Limnology and Oceanography 19, 5, 767-773.
Dorador, C., Pardo, R.; Vila, I., 2003, Variaciones temporales de
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Horne, J.; Goldman, Ch., 1994,
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