INFORME FINAL DIAGNÓSTICO, PLAN MONITOREO, MODELO CONCEPTUAL FUNCIONAMIENTO CALIDAD AGUA EMBALSE RAPEL

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1 INFORME FINAL DIAGNÓSTICO, PLAN MONITOREO, MODELO CONCEPTUAL FUNCIONAMIENTO CALIDAD AGUA EMBALSE RAPEL Diciembre 2010

2 Página 2 de 50 INFORME FINAL DIAGNÓSTICO, PLAN MONITOREO, MODELO CONCEPTUAL FUNCIONAMIENTO CALIDAD AGUA EMBALSE RAPEL. Tabla de contenidos 1 INTRODUCCIÓN Página Antecedentes generales sobre embalses 1.2 Antecedentes sobre el Embalse Rapel OBJETIVOS Objetivo General 2.2 Objetivos específicos ALCANCES 10 4 METODOLOGÍA Caracterización hidrodinámica Variables meteorológicas Medición de parámetros de calidad de aguas y microalgas Levantamiento de imagen hiperespectral Información Batimétrica Plan de Monitoreo Diagnóstico del funcionamiento del embalse RESULTADOS 5.1 Estructura Térmica 5.2 Calidad de Agua Sólidos suspendidos totales Oxígeno Disuelto Nutrientes 5.3 Variables bióticas Concentración de Clorofila a 5.4 Variables Meteorológicas Temperatura del aire Radiación solar Humedad relativa Presión Atmosférica Intensidad y dirección del Viento

3 Página 3 de Análisis de teledetección con levantamiento de Imagen Hiperespectral 5.6 Regulación del Nivel de Agua 34 6 ANÁLISIS INTEGRADO Y CONCLUSIONES 43 7 CONCLUSIONES 47 8 REFERENCIAS 49 ANEXOS Anexo A Datos de las Campañas Anexo B Análisis Estadísticos Calidad de Agua y Clorofila Anexo C Análisis de Nutrientes 39

4 Página 4 de 50 1 INTRODUCCIÓN El Embalse Rapel es un embalse creado en 1968 para generación de energía eléctrica, ubicado en la zona central de Chile. El embalse representa un sistema monomíctico templado (se mezcla una vez al año) y muestra una compleja morfología asociada a una configuración de tipo dendrítica y a un alto desarrollo litoral (Contreras et al. 1994). El Embalse Rapel se caracteriza por tener tres zonas o cubetas principales (Figura 1.1): 1) cubeta El Muro es la que tiene mayor profundidad, donde se encuentra el muro de la presa e instalaciones de generación eléctrica, 2) cubeta Las Balsas es la zona con características fluviales debido al ingreso de los afluentes de Cachapoal y Tinguiririca, y 3) la cubeta Alhué que cuenta con las menores profundidades. Hidrológicamente, los principales ingresos de agua al embalse vienen de los ríos Cachapoal y Tinguiririca. En la Tabla 1.1 se indican los principales parámetros morfométricos de los distintos sectores del embalse Rapel. Figura 1.1. Imagen satelital del Embalse Rapel sobre modelo digital de terreno.

5 Página 5 de 50 Tabla 1.1 Parámetros morfométricos de tres sectores del Embalse Rapel. Datos extraídos de Contreras et al. (1994). Fuente: Martínez et al., Antecedentes generales sobre embalses El comportamiento hidrodinámico de un lago o embalse depende principalmente del intercambio de masa, calor y cantidad de movimiento con el medio. Este intercambio está asociado a procesos específicos que ocurren en la naturaleza, como lo son la incidencia de radiación solar, el régimen de vientos y las precipitaciones, entre otros. En consecuencia, ante cualquier variación en los mecanismos de intercambio, el lago potencialmente va a modificar su respuesta. En muchos lagos la energía solar que incide sobre la superficie libre es suficiente para ejercer una variación en la densidad a través de un aumento en la temperatura de la zona superficial, generando un estrato superior liviano y un estrato inferior más pesado debido a sus aguas más frías. Esta condición representa una conversión de energía térmica en una estabilidad mecánica, efecto de gran importancia para los procesos de mezcla en el lago. Esta situación se traduce como una interacción, en que la estabilidad generada por la diferencia de densidades inhibe el intercambio de masa, calor y cantidad de movimiento entre las capas superficial y profunda, en tanto que el viento y los caudales afluentes aportan energía mecánica, que dependiendo de sus duraciones y magnitudes, pueden generar una mezcla total o parcial de estas capas. Un esquema de los procesos físicos se muestra en la Figura 1.2.

6 Página 6 de 50 Figura 1.2. Procesos físicos que se identifican en un embalse o lago. Fuente: Martin & McCutcheon, (1999) En el caso en que el lago o embalse presente una estratificación térmica, en general, se pueden reconocer tres zonas: el epilimnion, el hipolimnion y el metalimnion (ver Figura 1.3). Epilimnion: es el estrato superior menos denso, relativamente homogéneo en temperatura, con bastante circulación y turbulencia en sus aguas. Hipolimnion: es el estrato más cercano al fondo, más denso y frío, y que mantiene aguas relativamente inmóviles. Homogéneo en temperatura. Metalimnion: es el estrato de transición, caracterizado por el marcado gradiente de temperaturas entre el epilimnion y el hipolimnion. Figura 1.3. Perfil típico de estratificación estival. Fuente: Martin & McCutcheon, (1999)

7 Página 7 de 50 En un sistema acuático como un embalse, se pueden encontrar algunas zonas características donde predominan los efectos fluviales (zona lótica) donde el efecto del flujo de un río es importante, también usualmente se puede definir una zona de transición y una zona de comportamiento lacustre (léntica) que tiene características similares a un lago. En la Figura 1.4 se exponen los factores ambientales principales que definen zonas en el eje longitudinal de un embalse, que controlan la productividad primaria, biomasa de fitoplancton y estado trófico. Figura 1.4. Zonas típicas de un embalse. management of lakes and reservoirs. Fuente: Cooke (2005), Restoration and 1.2 Antecedentes sobre el Embalse Rapel El embalse Rapel ha presentado durante los últimos años eventos de florecimiento de algas con un intenso desarrollo en algunas bahías, durante algunos períodos de primavera y verano, esto es una expresión de que el sistema se encuentra con un alto grado de enriquecimiento de nutrientes, que permiten que las microalgas puedan desarrollarse en el embalse con una inusual abundancia. En el embalse Rapel, ya en la primera década de funcionamiento se documenta el patrón de florecimiento masivo de fitoplancton (Vila et al, 1987), en que se observa un comportamiento estacional y diferenciado en las distintas cubetas. Se sugiere que las diferencias batimétricas y la distancia a la entrada de los afluentes principales modularían fluctuaciones diferentes de temperatura, disponibilidad de

8 Página 8 de 50 nutrientes y la cantidad de los sedimentos en las diferentes regiones del embalse, lo que influiría en la periodicidad y abundancia de las especies fitoplanctónicas. Según los estudios realizados hasta fines de los 80, se mostró que las características fisicoquímicas y estructura del sistema correspondían a un embalse mesotrófico en proceso de eutroficación (Vila et al, 2000). Distintos estudios coinciden en mostrar la intervención humana en el acelerado proceso de eutroficación. Cabrera (1977) indica que las faenas agrícolas y la falta de reglamentación respecto a la ubicación de pozos negros y evacuación de aguas servidas provoca contaminación de las aguas del lago. También influye el acarreo de desechos industriales que provienen preferentemente de las dos ciudades, Rancagua y San Fernando ubicadas en la ribera de los afluentes principales. Un estudio desarrollado por DGA (1987) reconoce que el alto incremento del turismo en zonas bajas como son Llallauquén, Las Balsas y Alhué, ha incrementado en forma alarmante la cantidad de pozos negros cercanos a las riberas del embalse. Se sugiere que el tipo de clima y la baja profundidad de Alhué, en conjunto con las actividades agrícolas y turísticas tienen relación con el incremento en las cantidades de nutrientes del lugar. Aparte de la disponibilidad de nutrientes y luz, existen algunas condiciones hidrodinámicas que generan condiciones favorables para el desarrollo del fitoplancton, como lo son las condiciones de estratificación, estabilidad de la columna y aumento de temperatura en la columna de agua. Para reconocer algunas características del comportamiento del embalse, Contreras et al (1994) presenta un esquema de sus patrones de circulación, que fue efectuado en base a observaciones de terreno y el uso de derivadores. En la siguiente Figura 1.5 se presenta el esquema para las cubetas del Muro, Alhué y Las Balsas.

9 Página 9 de 50 Figura 1.5. Patrón de circulación embalse Rapel (Fuente: Contreras et al, 1994) Martínez et al. (2003) señala que un probable factor causal de las diferencias de abundancia fitoplanctónica entre distintos sectores del embalse, es el gradiente morfoedáfico longitudinal y condiciones hidrodinámicas localizadas que producen complejidad espacial en la cuenca dendrítica (formada por la inundación de la cuenca fluvial). En este estudio se indica que la interacción entre la morfología lacustre, aportes fluviales y la acción de vientos predominantes produciría diferencias en la composición de fitoplancton, en los patrones de productividad primaria y en la condición trófica del Embalse Rapel. Respecto a la implementación de simulaciones del comportamiento del embalse, Antenucci (1996) y De La Fuente y Niño (2008), han implementado modelaciones numéricas del sistema, acoplando adicionalmente módulos de calidad de agua. 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo general Estudio de la relación de potenciales eventos de bloom de algas con variables ambientales, hidrodinámicas y meteorológicas en el embalse Rapel durante primavera y verano (octubre-abril).

10 Página 10 de Objetivos específicos Caracterizar hidrodinámicamente el sector de mayor profundidad del embalse Rapel, la estructura térmica vertical y patrones de estratificación/mezcla. Estudiar la relación de las variables meteorológicas como el efecto de vientos, radiación solar y temperatura del aire con la estructura térmica vertical. Estudiar la evolución temporal de las concentraciones de algas en el lago, en los sectores en los que se han producido eventos bloom de algas. Elaborar un diagnóstico que integre información de las características fisicoquímicas y microbiológicas del agua y batimetrías disponibles del embalse Rapel, con las condiciones hidrodinámicas y climáticas del embalse. 3 ALCANCES El enfoque principal del plan de monitoreo, se centró en la captura de información sobre la caracterización física e hidrodinámica del sistema, como búsqueda de los factores que favorecerían el crecimiento de microalgas. Para estudiar las condiciones hidrodinámicas que podrían gatillar eventos de florecimiento de algas, se realizó un monitoreo espacial y temporal de la estructura térmica y evolución del embalse. Para estos efectos, la resolución temporal continúa, es un factor clave para determinar procesos de mezcla/estratificación de eventos de corta duración que ocurren en el embalse. Asimismo las variables meteorológicas locales, han sido incorporadas dentro del plan de monitoreo, y fueron medidas en forma continua. Las variables bióticas fueron representadas por la medición de concentración de microalgas en las estaciones de monitoreo situadas en el embalse.

11 Página 11 de 50 4 METODOLOGÍA El plan de monitoreo considera los siguientes enfoques metodológicos según las distintas actividades: 4.1 Caracterización hidrodinámica Se efectuaron mediciones con perfilajes verticales CTD (conductividad, temperatura y profundidad), e instalaron cadenas de termistores para el seguimiento temporal de la estructura térmica vertical, para ello se utilizó una boya en la zona del muro, y una estructura tipo balsa de pesca en el sector de Alhué (Figura 4.2). Se utilizó una sonda CTD Idronaut con datalogger interno, y termistores Onset Tidbit Stowaway también con datalogger interno (Figura 4.1). El sistema de monitoreo está compuesto por una cadena de 11 sensores de temperatura instalados en las cercanías de la toma de agua de la central. Los sensores se encuentran equiespaciados cada 5 metros, desde la superficie hasta los 50 metros de profundidad. En la zona de Alhué se tomaron mediciones con dos termistores, ubicados en superficie y en profundidad (aprox. 5 m). Figura 4.1. Detalle de la sonda CTD Idronaut (izquierda) y termistor Onset Tidbit Stowaway (derecha), ambos con datalogger interno. Figura 4.2. Boya para cadena de termistores (izquierda), y balsa de pesca en sector Alhué (derecha) para protección de termistores en zona concurrida.

12 Página 12 de Variables meteorológicas Se consideró la instalación de una estación meteorológica que midió las principales variables ambientales que influyen en el comportamiento del embalse, estos son: temperatura del aire, magnitud y dirección del viento, radiación solar, humedad relativa y precipitación. Se utilizó una estación meteorológica Davis Vantage Pro 2 con datalogger, para el registro de variables ambientales. La estación fue instalada en un mástil existente del muelle de la Capitanía de Puerto Lago Rapel (Figura 4.3). Figura 4.3. Componentes de la estación meteorológica Davis Vantage Pro 2 (izquierda), y su instalación en la Capitanía de Puerto Lago Rapel (derecha).

13 Página 13 de Medición de parámetros de calidad de aguas y microalgas Se consideró la toma de muestra y análisis de laboratorio para cuantificar concentración de clorofila a en la columna de agua, STS y medición in-situ de oxígeno disuelto (sonda multiparamétrica, marca WTW modelo F/SET 3, ver Figura 4.4). Se han incorporado en forma complementaria otros parámetros como: fósforo de ortofosfato, fósforo total, nitrógeno de nitrito, nitrógeno de amonio, nitrógeno de nitrato, nitrógeno orgánico total en la zona cercana al muro del embalse, para evaluar el potencial aporte interno de nutrientes en caso que exista estratificación térmica. Figura 4.4. Medición de parámetros de calidad de agua in-situ, y toma de muestra para análisis de laboratorio. Detalle de la utilización de la maleta de sonda multiparamétrica marca WTW modelo F/SET 3.

14 Página 14 de 50 En forma adicional y complementaria al monitoreo descrito, durante la campaña Nº4 del 10 febrero 2010 se utilizó un equipo de espectrofluorometría (Fluoroprobe BBE Moldaenke GMBH), para efectuar la medición de clorofila a en el sistema acuático, que tiene como principio de funcionamiento la aplicación de luz, y posterior medición de la excitación de fluorescencia en diferentes longitudes de onda. Debido a que grupos de algas comparten un tipo y cantidad similar de pigmentos fotosintéticos, es posible caracterizarlas a través del análisis del espectro de excitación. Para realizar este análisis se utilizará un espectrofluorómetro de 6 LEDs. Este equipo permite la excitación fluorescente que se emite en 6 longitudes de onda seleccionadas (370nm, 470nm, 525nm, 570nm, 590nm y 610nm) (Figura 4.5). Los patrones de respuesta de cada longitud de onda (también conocidos como huella o firma espectral), permite discriminar y potencialmente cuantificar distintos grupos taxonómicos de microalgas (clorofíceas, diatomeas y cianobacterias). Figura 4.5. Sonda Espectrofluorómetro Fluoroprobe BBE Moldaenke GMBH para medir el perfil vertical de microalgas (izquierda). Haz de luz de distintas longitudes de onda emitidas por el espectrofluorómetro para identificación de especies (derecha).

15 Página 15 de Levantamiento de imagen hiperespectral Adicionalmente, se considera el levantamiento de una imagen hiperespectral con un sensor aerotransportado, que permita conocer la distribución espacial de sólidos suspendidos y algas en algunos sectores específicos del embalse, complementando el diagnóstico y la caracterización del sistema. El Centro de Ecología Aplicada cuenta con sensor hiperespectral aerotransportado AISA Eagle Specim Imaging de un rango espectral entre nm y 64/128/256 bandas (Figura 4.6) la cual permite realizar estudios de monitoreo de variables acuáticas como turbidez y concentración de clorofila a. El sensor se monta en un avión especializado para levantamientos fotogramétricos, el cual debe efectuar un barrido por la zona de interés, para este estudio se utilizó una plataforma aérea Cessna 401 bimotor (Figura 4.7 y 4.8). Figura 4.6. Diagrama de la obtención de reflectancia con el sensor hiperespectral AISA Eagle Specim. Se muestran los parámetros de programación de la adquisición de datos como la línea, velocidad y altura de vuelo, como también los parámetros de movimiento

16 Página 16 de 50 que registra la unidad de movimiento inercial (IMU) que permite efectuar la posterior rectificación espacial. Figura 4.7. Sensor AISA-Eagle Specim montado en avión Cessna 401 bimotor. Figura 4.8. Fotografía del vuelo sobre el embalse Rapel (10 de febrero 2010).

17 Página 17 de Información Batimétrica Para considerar la geometría del sistema, se ha incorporado la información contenida en la carta hidrográfica SHOA Lago Rapel Nº5235 (2005. Levantamiento considera hasta el año 2004), que contiene el mapa batimétrico de los sectores Central Rapel a Punta de Loros (escala 1:15.000) y Punta de Loros a Río Tinguiririca (escala 1:30.000). En la Figura 4.9 se muestra el ajuste de la carta hidrográfica digitalizada SHOA (2005) sobre una imagen satelital (año 2007), en la zona de la confluencia de las tres cubetas. Figura 4.9. Carta hidrográfica digitalizada del embalse Rapel sobre imagen satelital.

18 Página 18 de Plan de Monitoreo Se han definido 14 estaciones de monitoreo en las cubetas del Muro, Alhué, Las Balsas y la zona de confluencia. Adicionalmente, se han situado 6 estaciones de monitoreo en algunas bahías y sectores ribereños que son muestreados desde la orilla, los cuales son sectores de potencial acumulamiento de microalgas según lo observado en algunos eventos pasados. A continuación, en la Tabla 4.1 y Figura 4.10 se indica la posición de las estaciones de monitoreo contempladas en el estudio: Tabla 4.1. Estaciones de Monitoreo en el Embalse Rapel Estación LR-01 LR-02 LR-03 LR-04 LR-05 LR-06 LR-07 LR-08 LR-09 LR-10 LR-11 LR-12 LR-13 LR-14 Norte 6,229,948 6,227,368 6,225,288 6,224,291 6,222,424 6,220,229 6,219,606 6,219,360 6,219,203 6,219,020 6,218,846 6,217,751 6,215,693 6,213,704 Este 261, , , , , , , , , , , , , ,803 LR-15 6,219, ,549 LR-16 6,217, ,806 LR-17 6,218, ,804 LR-18 6,218, ,688 LR-19 6,217, ,298 LR-20 6,213,488 Datum WGS 84, Huso 19H 273,386 Descripción Ubicada en la cubeta del Muro Ubicada en la cubeta del Muro Ubicada en la cubeta del Muro Ubicada en la cubeta del Muro Ubicada en la cubeta del Muro Ubicada en la cubeta del Muro Ubicada en zona de la Confluencia Ubicada en la cubeta Alhué Ubicada en la cubeta Alhué Ubicada en la cubeta Alhué Ubicada en la cubeta Alhué Ubicada en la cubeta Las Balsas Ubicada en la cubeta Las Balsas Ubicada en la cubeta Las Balsas Ubicada en la cubeta Alhué. Puente El Durazno. Muestra tomada desde la orilla Ubicada en la cubeta Alhué. Sector El Estero. Muestra tomada desde la orilla. Ubicada en la cubeta Alhué. Capitanía de Puerto. Muestra tomada desde la orilla Ubicada en la cubeta Alhué. Camping Punta Arenas. Muestra tomada desde la orilla Ubicada en la cubeta Las Balsas. Marina Terramar. Muestra tomada desde la orilla Ubicada en la cubeta Las Balsas. Camping Tropical Lake. Muestra tomada desde la orilla

19 Página 19 de 50 Figura Ubicación de estaciones de monitoreo Embalse Rapel. 4.7 Diagnóstico del funcionamiento del embalse Al término del período de monitoreo se efectuó un diagnóstico de los procesos principales que intervienen en el funcionamiento del embalse. En conjunto a la información levantada en terreno, se efectuó un análisis de los niveles en base a información DGA (2010) y otras bases de datos pertenecientes a estudios previos.

20 Página 20 de 50 5 RESULTADOS En el presente acápite se muestran los resultados finales del estudio, obtenidos en seis campañas comprendidas entre los meses de octubre 2009, y abril 2010, realizadas en el Embalse Rapel (Tabla 5.1). Tabla 5.1. Campañas de monitoreo embalse Rapel Campaña Fecha Nº1 Nº2 Nº3 Nº4 Nº5 Nº6 28 octubre noviembre enero febrero marzo abril 2010 Los resultados se han dispuesto en cinco grupos principales, 1) Estructura térmica, que muestra la variación temporal y espacial de temperatura dentro del embalse, 2) Calidad de agua, con variables como conductividad eléctrica, sólidos suspendidos, oxígeno disuelto, 3) Variables Bióticas, que son los resultados de clorofila a, que representan la comunidad fitoplanctónica, 4) Variables Meteorológicas, que muestra los registros ambientales como la temperatura del aire, magnitud y dirección del viento, humedad relativa, radiación solar y presión atmosférica, y 5) Regulación del nivel de agua, debido a la operación del embalse. Finalmente, en el capítulo siguiente (6) se incorpora un análisis integrado de las variables forzantes ambientales y la respuesta térmica del embalse para determinar patrones de comportamiento. 5.1 Estructura Térmica En esta sección se realiza una descripción térmica del embalse, a partir de los perfiles verticales CTD y del registro de los sensores de temperatura. En la Figura 5.5 se muestran mapas bidimensionales de la temperatura graficado en base a la información recopilada con los perfilajes verticales CTD, con los cuales es posible notar los diferentes gradientes de temperatura que se generan al interior del embalse tanto en el sentido longitudinal como también vertical.

21 Página 21 de 50 Campaña N 1 Campaña N 2 Campaña N 3 Campaña N 4 Campaña N 5 Campaña N 6 Figura 5.5. Evolución temporal de la estructura térmica en el embalse. Mapa bidimensional (longitudinal-vertical).

22 Página 22 de 50 Con el objeto de hacer un seguimiento temporal del embalse en forma más detallada, se muestra un gráfico de temperaturas obtenido con una cadena de 11 termistores. Los termistores registran la temperatura del agua a una profundidad determinada en intervalos de 30 minutos, lo que permite observar el comportamiento de la estructura térmica en forma continua a nivel subdiario. La siguiente Figura 5.6 muestra la evolución de las temperaturas, desde noviembre 2009 hasta abril 2010, donde se aprecia que en superficie las temperaturas aumentan rápidamente desde cerca de 20ºC hasta 25ºC, con eventos que pueden sobrepasar los 25ºC. En el fondo las temperaturas aumentan de forma gradual desde 17ºC hasta aproximadamente 20ºC. Luego a partir de fines de febrero 2010 el sistema comienza a tener un balance negativo de calor, por lo que vuelve a enfriarse para entrar al ciclo estacional de otoño. Se observa que el embalse no logra tener gradientes fuertes de temperatura que representen una termoclina bien formada capaz de estratificar el cuerpo de agua. Figura 5.6. Serie temporal de la estructura térmica vertical del Embalse Rapel en el sector del muro. Período 26 de noviembre 2009 hasta 21 abril Para el caso de la cubeta más somera de Alhué, durante un período (aprox. 1 mes) se instalaron dos termistores, uno en superficie y otro en el fondo cerca de 5 m de profundidad. La Figura 5.7 muestra la variación de las temperaturas registradas con los sensores, con una frecuencia de 30 minutos. Con esta información fue posible notar ciclos diarios de la columna de agua.

23 Página 23 de 50 Serie temperatura cubeta Alhué 28 Temperatura ( C) Termistor 5 m profundidad Termistor superficie Figura 5.7. Serie temporal de la estructura térmica vertical del Embalse Rapel en el sector de la cubeta Alhué. Diciembre 2009 enero Calidad de Agua Sólidos suspendidos totales El comportamiento de las cubetas respecto a su concentración de sólidos suspendidos totales se encuentra influenciado por la calidad de agua de los afluentes, así como de las condiciones hidrodinámicas que permitirían generar resuspensión de sedimentos o sedimentación. El comportamiento de estas cubetas se explica en el caso de la cubeta Las Balsas por las características de los afluentes Cachapoal y Tinguiririca, con altas tasas de material transportado en suspensión. No obstante en la cubeta Alhué se generan condiciones hidrodinámicas que favorecen el fenómeno de resuspensión de los sedimentos de fondo, este fenómeno también se encuentra presente en la cubeta Las Balsas. El comportamiento que presenta la cubeta del Muro respecto a la concentración de sólidos suspendidos totales, es diferente al registrado en el resto de las cubetas. Para todas las campañas se observaron los valores más bajos de todo el embalse, lo cual está asociado directamente a las características hidrodinámicas que se presentan en esta cubeta, favoreciendo los procesos de sedimentación y así una baja concentración de sedimentos en superficies. A través de un análisis estadístico se obtuvo que comparativamente, la cubeta Cachapoal presentó valores promedios más alto que el resto de las cubetas, asociadas a las condiciones afluentes. Mientras que la cubeta Muro tiene los valores más bajos respecto del resto de las cubetas, asociada a las condiciones de cuerpo léntico. Tendencia que se observa en todas las campañas de monitoreo. Esta distribución de sólidos suspendidos tiene relación con el aporte de material suspendido de origen fluvial de los ríos Cachapoal y Tinguiririca, que 05-Ene 04-Ene 03-Ene 02-Ene 31-Dic 01-Ene 30-Dic 29-Dic 28-Dic 27-Dic 26-Dic 25-Dic 24-Dic 23-Dic 22-Dic 21-Dic 20-Dic 19-Dic 18-Dic 17-Dic 16-Dic 15-Dic 14-Dic 13-Dic 12-Dic 11-Dic 10-Dic 09-Dic 08-Dic 07-Dic 21

24 Página 24 de 50 luego sedimentan dentro del embalse en la medida que el agua se desplaza hacia la zona de Confluencia, la cubeta del Muro y cubeta Alhué. En términos temporales en general, no se encontraron diferencias significativas entre las campañas, lo que indicaría que durante el período de estudio no existió una variabilidad estacional clara en las cubetas respecto a la concentración de sólidos suspendidos totales. El detalle de los datos y los análisis estadísticos se encuentran en los Anexos A y B. Oxígeno Disuelto Respecto al contenido de oxígeno disuelto, sólo la campaña Nº3 mostró valores cercanos a cero en la cubeta del Muro, sin embargo, el resto de los monitoreos no ha indicado procesos de anoxia. La campaña Nº4 mostró algunos niveles bajos de oxígeno. Según, se aprecia de la estructura térmica, las isotermas se fueron profundizando y comprimiendo hacia el fondo, lo que denota un leve grado de desconexión de las capas profundas, que podrían tener consumo de oxígeno debido al contacto con los sedimentos. Durante la campaña Nº3 y Nº4 se ha observado en otros puntos del embalse valores de hipoxia en torno a 2,5 a 4,5 mg/l, como la estación LR-7 en zona de Confluencia o LR-09 y LR-10 en la cubeta Alhué, respectivamente. El resto de las estaciones en las cubetas someras, presentan niveles de oxígeno disuelto en la columna de agua con suficiente nivel de reaireación, principalmente por las características de mezcla que presentan. El detalle de los datos se encuentran en el Anexo A. Nutrientes N y P En el Anexo C se analiza la dinámica de nutrientes y clorofila a dentro del embalse, de modo de estimar el rango de nivel trófico que ha presentado el embalse durante la última década.

25 Página 25 de Variables bióticas Concentración de Clorofila a Según los análisis de clorofila a en el muestreo de superficie, en general se observaron diferencias entre cubetas, donde Alhué y Cachapoal mostraron mayores valores promedios que el Muro, sin embargo, el análisis estadístico señala que en dos campañas hubo diferencias significativas que señalarían que Alhué presentó concentraciones de clorofila más altas que la zona del Muro. En las cubetas de Alhué y Cachapoal se observó una tendencia positiva de los valores medios en el período de estudio, y se obtuvo una diferencia estadística de las campañas. Sólo en la cubeta Alhué el test estadístico a posteriori señaló que las diferencias se deben a la primera y última campaña de mediciones. Esta distribución de concentraciones, había sido descrita por estudios previos, donde se reconoce la mayor productividad y concentración de clorofila en las cubetas más someras. Tanto los resultados de laboratorio como los análisis estadísticos se encuentran en los Anexos A y B, respectivamente. En algunas campañas se encontró proliferación de algas en forma de blooms de extensión moderada, como lo fue en la cubeta Alhué en noviembre 2009, y nuevamente en la cubeta Alhué y Las Balsas también en marzo A continuación se muestran fotografías en las Figuras 5.8 y 5.9. Esas observaciones fueron puntuales, y no tuvieron mayor impacto ni reacción de los usuarios del embalse.

26 Página 26 de 50 Figura 5.8. Fotografías de la estación de muestreo LR-18 durante la campaña Nº2 25 noviembre Alta concentración de clorofila a (110 ug/l), y acumulación en la ribera. Figura 5.9. Fotografías de la cubeta Alhué (izquierda) cerca del puente El Durazno, y la cubeta Las Balsas (derecha) cerca del ingreso del afluente Cachapoal. Fecha correspondiente al 17 de marzo En forma complementaria al monitoreo, se presentan resultados obtenidos con la sonda de espectrofluorometría para la campaña del 10 de febrero 2010 (ver Figura 5.10), que puede ser utilizada como parámetro de comparación y validación de las imágenes hiperespectrales tomadas para esa fecha.

27 Página 27 de 50 Clorofila a Total (ug/l) Balsas Alhué Muro Total LR-14 LR-13 LR-12 LR-11 LR-10 LR-09 LR-08 LR-07 LR-06 LR-05 LR-04 LR-03 LR-02 LR-01 0 Estación Figura Medición de clorofila a total registrada con la sonda de espectrofluorometría para la campaña del 10 de febrero Variables Meteorológicas Las condiciones meteorológicas son variables dinámicas que intervienen en la comportamiento del embalse, siendo factores forzantes de la respuesta del sistema. Es por esto que se consideró la instalación de una estación meteorológica que pudiera registrar parámetros tales como: precipitación, temperatura, humedad atmosférica, radiación solar, magnitud y dirección del viento. A continuación se realiza una descripción de las variables meteorológicas de mayor relevancia para el sistema durante el periodo de registro correspondiente a noviembre 2009 a febrero Las características del clima en el sector del embalse Rapel se encuentran descritas por condiciones de un clima templado mediterráneo. Durante el período de medición no se registraron eventos de precipitación.

28 Página 28 de 50 Temperatura del aire El rango de temperaturas medias mensuales registrado en la estación del embalse (ver Figura 5.11), muestran valores en noviembre y octubre 2009 cercanos a 16 y 19 C, respectivamente. Mientras que en el mes de enero se registran temperaturas de 20 C. También se observa una oscilación térmica a nivel intradiario, con valores mínimos de 9 C y máximas que superan los 30 C cerca de las 5 PM, durante los meses de noviembre a febrero Figura 5.11: Temperatura del aire ( C), estación Rapel. Período noviembre 2009 a febrero Radiación solar Al inicio del estudio (noviembre) el ciclo diario de radiación indica que el cuerpo de agua recibe máximos promedios de 1000 W/m2 entre las 7 AM y 21 PM, como se observa en la Figura 5.12, en tanto que al final del período de estudio (abril) la radiación solar disminuyó en torno a 500 W/m2. Con los datos de la radiación registrada en forma continua, se estimo la radiación diaria neta y la diferencia con la curva envolvente de radiación de un día despejado, con lo que se estimó un parámetro de radiación normalizada (valor de 0-1) que indica en forma relativa las condiciones de nubosidad en torno a la estación meteorológica. Según se muestra en la Figura 5.13 la mayor parte del tiempo este índice está entre 0.9 y 1.0, equivalente a días despejados, en tanto que otros días en forma puntual sólo se llegó a una fracción del orden de 0.6 a 0.75 de la radiación diaria, equivalente a días nublados.

29 Página 29 de 50 Figura 5.12: Radiación solar incidente (W/m2), estación Rapel. Período noviembre 2009 a febrero Radiación normalizada (adim) Radiación Norm /11 05/12 15/12 25/12 04/01 14/01 24/01 03/02 Fecha Figura Índice de Radiación solar normalizado (adimensional), representa la fracción respecto a la radiación diaria de un día despejado. Valores bajos indican presencia de nubosidad. Período noviembre 2009 a febrero 2010.

30 Página 30 de 50 Humedad relativa En el caso de la humedad relativa, la oscilación diaria muestra que se llega a valores de un 90% de saturación y un mínimo de 20%, durante el periodo de medición. No obstante, lo valores medios mensuales fluctúan entorno al 56% y 58% de manera constante para los meses de noviembre, diciembre y enero. En la Figura 5.14 se presentan los resultados de humedad relativa para el periodo noviembre a febrero Figura Humedad relativa (%), estación Rapel. Período noviembre 2009 a febrero Presión Atmosférica La presión atmosférica muestra una alta variabilidad principalmente en torno a 1010 mb y mb (Figura 5.15). Se destacan dos cambios bruscos en la presión, que podrían estar asociados a frentes de bajas presiones que se desplazan hacia el este, los cuales se produjeron en fechas cercanas al 02/03 enero y 08 de febrero. Presión Atmsférica (mb) Presión Atm /11 05/12 15/12 25/12 04/01 14/01 24/01 03/02 Fecha Figura Presión atmosférica en la estación meteorológica Rapel. Período noviembre 2009 a febrero 2010.

31 Página 31 de 50 Intensidad y dirección del Viento En la estación meteorológica instalada cerca de la Capitanía de Puerto (cubeta Alhué), se registró la intensidad y dirección del viento en intervalos de 1 hora, lo que permite ver en forma detallada su comportamiento. Los registros muestran un patrón subdiario de vientos que se concentra mayoritariamente en las tardes, donde valores máximos en el período de observación fueron en torno a 6 a 7 m/s. En algunos casos, las condiciones de vientos fuertes se mantienen por varios días (hasta una semana), como se observa en la Figura 5.16, a partir del 22 enero Asimismo, hay otras semanas en que hay períodos de calma con vientos de baja intensidad como se observa a partir del 13 diciembre La estación meteorológica también registra la dirección del viento, y se obtiene una lectura horaria que permite conocer el Azimut (ángulo respecto al norte) desde el cual sopla el viento. En la Figura 5.17 se muestra el detalle de este registro, y la ubicación de los puntos en las direcciones predominantes. Figura 5.16 Intensidad del viento (m/s), estación Rapel Período noviembre 2009 a febrero Figura Dirección del viento ( Azimut), estación meteorológica instalada en el embalse Rapel. Período noviembre 2009 a febrero 2010.

32 Página 32 de 50 Los datos registrados se presentan en un histograma, que permite estimar las direcciones predominantes del viento, en base a la cuantificación de los eventos medidos desde cada ángulo. En la Figura 5.18, se observa que las direcciones predominantes son Oeste (W), Oeste-Noroeste (WNW), Noroeste (NW) y en menor medida Sur (S) y Sur-Sureste (SSE). En forma complementaria, se ha confeccionado una rosa de vientos que permite mostrar en un gráfico radial la dirección del viento (desde donde proviene), como también la frecuencia de ocurrencia (largo de la barra) y el registro de intensidades (color y escala de velocidad de 0 a 7 m/s). Figura Arriba: Histograma con la dirección predominante del viento (% de veces en que se genera dirección i respecto del total de datos registrados, se consideran 16 clases). Abajo: Rosa de los vientos (magnitud, frecuencia y dirección)

33 Página 33 de 50 Magnitud del viento (m/s) En las siguientes Figuras 5.19 y 5.20, se muestra la magnitud, ocurrencia y dirección de los vientos predominantes sobre el embalse Rapel, registrados en la estación meteorológica. S O-NO nov 10-dic 24-dic 07-ene 21-ene 04-feb 18-feb 04-mar 18-mar 01-abr Fecha Figura magnitud del viento agrupada en las direcciones predominantes OesteNoroeste (azul) y Sur (rojo). Para la dirección O-NO se consideró un rango de Azimut de 247º ~ 339º, en tanto de para la dirección S se tomó un rango 157º ~ 204º. Período noviembre 2009 a abril Figura Dirección predominante de los vientos registrados en la estación meteorológica ubicada en Capitanía de Puerto Rapel (círculo verde). 15-abr

34 Página 34 de Análisis de teledetección con levantamiento de Imagen Hiperespectral El levantamiento de información hiperespectral se efectuó con un sensor aerotransportado, el cual se ejecutó en una trayectoria de altitud msnm con un total de 8 líneas de vuelo sobre el embalse Rapel: 4 líneas en la cubeta Alhué, 2 líneas en la Cubeta del Muro y 2 líneas en la cubeta de Las Balsas. La información capturada fue procesada por medio de correcciones radiométricas y de ortorectificación. Posteriormente se efectuó una corrección atmosférica para obtener un mosaico de imágenes de valores de reflectancia. En base a la respuesta espectral de los diferentes sectores del embalse, se logró reconocer dos rasgos principales de la señal de reflectancia, éstos son 2 máximos locales (peaks) en torno al color verde y al infrarrojo cercano. En la siguiente Figura 5.21 se muestran las firmas espectrales para las estaciones LR01 a la LR14, en tanto que en la Figura 5.22 se muestra la ubicación espacial de cada firma dentro del embalse. Figura Firmas espectrales estaciones de monitoreo embalse Rapel (LR-01 a la LR14). Valores de reflectancia x10 (%) en función de la longitud de onda (nm).

35 Página 35 de 50 Firmas Espectrales - Estaciones de Monitoreo Rapel Figura Ubicación de firmas espectrales estaciones de monitoreo dentro del embalse Rapel (LR-01 a la LR-14). Valores de reflectancia x10 (%) en función de la longitud de onda (nm). Utilizando los datos de terreno medidos en las estaciones de monitoreo el mismo día del levantamiento de la imagen (10 febrero 2010) se observó un importante grado de correlación (r2=0,73) entre la banda de longitud de onda 563 nm y la concentración de sólidos suspendidos totales. En tanto que para estimar la respuesta fotosintética asociada a la productividad primaria de las microalgas planctónicas, se estimó el cuociente entre la banda infrarroja cercana de 703 nm y la banda roja de 675 nm, obteniendo una curva de ajuste con una buena correlación (r2=0,89). Cabe señalar que en ambas correlaciones se observó que dos estaciones mostraron una desviación mayor respecto a la curva de ajuste. En el caso del análisis de sólidos suspendidos, fueron las estaciones LR-11 y LR-13 que corresponden a zonas someras de las cubetas Alhué y Cachapoal, respectivamente. Estas diferencias podrían ser explicadas por efectos de resuspensión e influencia fluvial. Para el caso de la estimación de clorofila, las sitios con mayor desviación fueron las estaciones LR-06 y LR-07, que se encuentran en la zona de confluencia por lo que podrían estar influenciadas por la

36 Página 36 de 50 dinámica subdiaria de movimiento de masas de agua entre cubetas por efectos del viento o la operación del embalse. Para ambas situaciones, los valores de las estaciones con mayor desviación no se consideraron en la curva de ajuste. Sólidos Suspendidos Totales (mg/l) En las siguientes Figuras 5.23 y 5.24 se encuentran las correlaciones descritas para sólidos suspendidos totales como para clorofila a total, respectivamente y = 0.03x R2 = LR LR Indice espectral (b563) Estaciones con mayor desviación Estaciones Correlacionadas Figura Correlación de índice espectral y concentración de sólidos suspendidos totales. Clorofila a Total (ug/l) y = 67.27x R2 = 0.89 LR-06 LR Indice espectral (b703/b675)) Estaciones con mayor desviación Estaciones Correlacionadas Figura Correlación de índice espectral y concentración clorofila a total. Al aplicar estas correlaciones a los mosaicos de reflectancia se obtuvieron mapas de concentración para ambos componentes, los que se muestran en las Figuras 5.25 y 5.26.

37 Página 37 de 50 Sólidos Suspendidos Totales (mg/l) Figura Mapa de sólidos suspendidos totales (mg/l) estimado a través del método de teledetección con imágenes hiperespectrales en el embalse Rapel (10 febrero 2010). Datum WGS-84.

38 Página 38 de 50 Clorofila a Total (µ g/l) Figura Mapa de clorofila a total (ug/l) estimado a través del método de teledetección con imágenes hiperespectrales en el embalse Rapel (10 febrero 2010). Datum WGS-84.

39 Página 39 de 50 La imagen hiperespectral calibrada muestra que la distribución de sólidos suspendidos superficiales, se encuentra dominada por la influencia de los aportes de los ríos Cachapoal y Tinguiririca en la cubeta Las Balsas. El efecto se va disipando hacia la zona de Confluencia, y luego por efecto de mezcla y movimientos de masas de agua, los sólidos en suspensión se pueden distribuir hacia la cubeta de Alhué y El Muro. En el caso del mapa de clorofila a total, la imagen da cuenta de una distribución heterogénea en el embalse, donde se puede reconocer algunas zonas particulares de mayores concentraciones: 1) norte de la cubeta Alhué, 2) sector Las Palmas (al este del pte. el Durazno), 3) contorno este de la cubeta Las Balsas, y 4) norte del sector de Confluencia. Cabe señalar que la imagen fue levantada en la mañana del día 10 de febrero del 2010, período en el cual se pudo observar (con una estación meteorológica de registro continuo) que hubo vientos de magnitud baja con una dirección de sur a norte durante las 3 horas previas al paso del sensor aerotransportado. En base a esto, se puede reconocer que hay coincidencia entre la distribución de fitoplancton y el efecto forzante del viento, hecho que permite inferir que el viento puede ser capaz de transportar y redistribuir eficientemente la clorofila superficial, llevándola preferentemente hacia la cola del embalse (Sector Alhué) y bahías someras. 5.6 Regulación del Nivel de Agua El embalse Rapel, se crea en 1968 con el objetivo de generar energía eléctrica, por lo que el nivel de agua se maneja en base a esos criterios. Durante la época de verano el embalse se mantiene a cota alta, lo que permite el desarrollo de la actividad turística y recreativa. El resto del año, el embalse presenta una nivel variable a nivel estacional debido a la hidrología y operación. Con la información de la batimetría SHOA (2005), se estimó una curva hipsográfica que relaciona el volumen embalsado en función de la cota del embalse. Cabe señalar que dicha batimetría se efectuó en aguas bajas (cota del espejo de agua msnm). Para tener una comparación de volúmenes de agua se consideró efectuar una estimación bajo la cota de referencia msnm, con lo que se obtuvo que el embalse al año 2005 acumularía en torno a 230 millones de m3, equivalente a un 60% del volumen inicial al año 1968 que era estimado en torno a 390 millones de m 3, reducción asociada a procesos de colmatación y embancamiento de un embalse. Este embancamiento se produce principalmente por efecto de la gran cantidad de sólidos suspendidos que viene de los aportes fluviales de los ríos Cachapoal y Tinguiririca. Cabe señalar, que Lavanderos (1987) efectuó un análisis de las zonas de embancamiento con imágenes de los años 1983/1984, y DGA (1987) recomendó efectuar una

40 Página 40 de 50 batimetría completa del embalse, debido a la gran cantidad de sólidos en suspensión provenientes de la cuenca tributaria, que se reciben en el embalse por aporte de los ríos Cachapoal y Tinguiririca, con el fin de estimar la real acumulación de sedimentos en las diversas zonas del embalse. Efectuando una extrapolación de las curvas hacia la cota de aguas altas (105 msnm), se estimó la curva hipsométrica para la cubeta Alhué, que permitió tener una idea de los volúmenes asociados a los cambios de nivel registrados en el embalse. En base a la variabilidad en cota media diaria, se estimó el caudal equivalente de llenado y vaciado que permitiría completar un balance simple de agua en la cubeta, considerando aportes nulos del estero Alhué y otros pequeños tributarios. Según lo observado en la Figura 5.27, durante 5 meses (fuente Endesa, período octubre 2009 marzo 2010) se estimó que el total de volumen de vaciado fue de 233 millones de m3, y el de llenado fue de 182 millones de m 3, lo que equivaldría a una potencial renovación entre 2 a 3 veces el volumen de la cubeta. Figura Registro de niveles del Embalse Rapel (Fuente: Endesa) período octubre 2009 hasta marzo Estimación de volúmenes diarios equivalentes hacia o desde la cubeta Alhué. Es posible hacer un análisis similar al anterior, pero considerando variaciones de nivel intradiarios. En la Figura 5.28, se observan las variaciones de nivel (Fuente: información satelital DGA), que se ajustan a una regla de operación que comienza a generar en torno a cierta hora de la mañana (aprox. 9:00) hasta la noche (aprox. 23:00). Las variaciones indicadas en la dicha Figura (período julio 2009) pueden llegar hasta aproximadamente 20 cm, que correspondería a una tasa de descenso

41 Página 41 de 50 de un poco más de 1 cm/hora. Se estima que los volúmenes asociados a esa operación, podrían ser equivalente a 8 a 9 millones de m 3 de vaciado y llenado, respectivamente, lo que equivale a una potencial renovación de un 10% del volumen de la cubeta durante 3 días. En base a esto, se extrapola que el volumen de la cubeta podría ser renovado en torno a un mes. Figura Registro de niveles del Embalse Rapel (Fuente: DGA) en julio Estimación de volúmenes subdiarios equivalentes hacia o desde la cubeta Alhué. Debido a la alta resolución temporal registrada con la cadena de termistores, fue posible observar cambios de temperatura específicos en los termistores entre los 25 y 45 m de profundidad en la zona del muro. Según se muestra en la Figura 5.29, se registraron variaciones de temperatura de hasta 1,5 C durante las horas de operación. Los sensores más profundos muestran disminuciones de temperatura (ej: 45m profundidad), y sensores menos profundos (ej: 30m profundidad) muestran un comportamiento inverso con leves alzas de temperatura. De acuerdo a estos datos, se efectuó un esquema de flujo asociado a estas variaciones de temperatura, lo que se asociaría a un cono de succión debido a la extracción de agua. En la Figura 5.30 se muestra un esquema del patrón de estos flujos.

42 Página 42 de 50 Figura Registro continuo de termistores en la zona del muro a profundidades de 25, 30, 35, 40 y 45 m. Período de 26 enero 2010 al 05 febrero Figura Esquema de potencial cono de succión generado por la extracción de aguas en el muro. Color azul indica aguas profundas más frías, y puntos negros indican posición esquemática de termistores de registro continuo.

43 Página 43 de 50 6 ANÁLISIS INTEGRADO Para estudiar el comportamiento del embalse Rapel se han analizado una serie de variables forzantes y respuestas del sistema en términos hidrodinámicos y de calidad de agua. Para evaluar estos mecanismos, se ha efectuado un análisis integrado del embalse en conjunto con las variables ambientales forzantes. El sistema, muestra un patrón de circulación y vientos, dominado principalmente por ingreso de viento costero (dirección Oeste y Noroeste) de menor temperatura y mayor humedad relativa. Durante algunos eventos, se han registrado vientos de dirección sur de mayor temperatura y más secos. Ambos patrones de condiciones ambientales han mostrado tener un efecto sobre los gradientes de temperatura del embalse. Según los registros de temperatura tomados en forma continua en la zona del Muro y la cubeta Alhué, se ve que el embalse horizontalmente tiene predominancia a tener temperaturas superficiales mayores hacia la cubeta de Alhué, sin embargo, en algunos eventos puntuales la situación se invierte. La cubeta Las Balsas en tanto, según las mediciones CTD tiene un gradiente variable, por efecto de las aguas provenientes de los afluentes Cachapoal y Tinguiririca. En la Figura 6.1 se observa que los eventos más fuertes de viento Oeste y Noroeste, vienen acompañados de una disminución significativa de las temperaturas del aire, en tanto que los eventos de viento Sur vienen asociados a un ascenso de las temperaturas del aire. Por ejemplo, en torno a la fecha 20 a 24 de diciembre 2009, se percibió un cambio de condiciones ambientales que permitió graficar un efecto en la distribución horizontal de temperaturas. En este período se pasa de condiciones de viento sur cálido, a un viento oeste-noroeste frío sostenido, haciendo que la temperatura del aire registrada disminuya de una media diaria de 27ºC a 17ºC. La respuesta del sistema fue diferencial, dado que la zona del Muro registró un descenso (~ 23ºC) en tanto que la zona de Alhué se mantiene, e incluso aumenta levemente a 25 ~ 26ºC. El gráfico inferior de la Figura 6.1, muestra las diferencias de temperatura que se obtienen en las cubetas Muro y Alhué (diferencia positiva significa Alhué más cálido), donde se aprecia una relación entre los diferentes eventos de viento (Oeste/Noroeste o Sur), y la diferencia horizontal de temperatura entre las cubetas.

44 Página 44 de 50 Figura 6.1. Superior: Registros de viento (magnitud y dirección principal), Medio: las temperaturas medias diarias superficiales de la zona del Muro, Alhué, temperatura media diaria del aire, e Inferior: se grafica la diferencia de temperatura instantánea de Alhué menos la temperatura del Muro (diferencia positiva significa Alhué más cálido). Al considerar otras variables ambientales, tales como la radiación solar, presión atmosférica y humedad relativa, se pueden estudiar las condiciones atmosféricas que generan los mecanismos para que se produzcan los diferentes eventos de vientos. Un mecanismo típico que ocurre en la zona centro/sur de Chile es el ingreso de frentes de baja presión, como se aprecia en torno al 02 de enero 2010, que junto a la disminución violenta de presión, disminuye la máxima diaria de 32ºC a cerca de 20ºC, con un aumento de humedad relativa de un mínimo diario de 30% a un 60%, y un posterior aumento significativo de la cobertura de nubes. En particular para este frente, hubo generación de vientos importantes pero de una duración relativamente corta con respecto a los otros eventos de vientos Este/Noroeste persistentes. En la Figura 6.2 se observa la serie de tiempo de las variables forzantes ambientales del sistema, como también la evolución de la estructura térmica vertical de la zona más profunda del embalse Rapel (zona del Muro). Se puede ver que en los principales eventos de viento costero Oeste/Noroeste, existe una mezcla y enfriamiento de la zona más superficial, en tanto en los eventos de viento cálido Sur se produce una profundización marcada de las temperaturas cálidas. Debido a la inercia térmica que tiene al agua, se infiere que los cambios térmicos fuertes no se explican exclusivamente por efecto de agitación y transferencia de la temperatura ambiente, sino que también hay otros mecanismos de distribución de calor, como el desplazamiento de masas de agua de distinta temperatura. Según lo observado en la Figura 6.2, se puede apreciar que existe una alta eficiencia de la mezcla por advección, que en la medida que vientos soplan desde la costa, el