Benítez-Mora, A., Camargo, J.A. y Alonso. A.

Transcripción

1 VARIACIÓN TEMPORAL DE LA CONCENTRACIÓN DE NUTRIENTES EN LA CUENCA DEL RÍO HENARES DURANTE LOS ÚLTIMOS 15 AÑOS: PROPUESTAS PARA REDUCIR EL GRADO DE EUTROFIZACIÓN Benítez-Mora, A., Camargo, J.A. y Alonso. A. Departamento de Ecología, Facultad de Biología, Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares, Madrid, España. alfonso.benitez@alu.uah.es RESUMEN Se evalúan los efectos estacionales de 6 parámetros físico-químicos con relación a la composición química de 7 ríos pertenecientes a la Cuenca del Río Henares durante el período comprendido entre 1994 y 2008, utilizando los datos pertenecientes a la Red de Control de Calidad General Físico-Química de la Confederación Hidrográfica del Tajo. La comparación entre los siete ríos muestra diferencias estadísticamente significativas para DQO, DBO5, PO 4, NH 4, NO 3 y NO 2 como resultado de la eutrofización antropogénica. La mayoría de los parámetros analizados presentan valores elevados que indican algún grado de contaminación dentro de la cuenca y no presentan un descenso significativo a lo largo del periodo de estudio. Por tanto, es evidente la necesidad de medidas ambientales más enérgicas en la Cuenca del Río Henares para lograr las metas propuestas por la Directiva Europea Marco del Agua. Palabras claves: eutrofización, variación temporal, cuenca del Henares. 1. INTRODUCCIÓN El territorio abarcado por la cuenca del río Henares es de Km 2. Está formada por el río Henares, de 160 Km de longitud, el cual nace en la Sierra Ministra en las proximidades de Sigüenza y desemboca en el río Jarama. Dentro de sus afluentes están los ríos Torote, Sorbe, Cañamares, Salado, Dulce y Bornova. La cuenca del Henares ha sido reconocida con dos LICs (Lugares de Importancia Comunitaria), aprobados por la Comisión Europea en el listado de la región biogeográfica mediterránea. Se trata concretamente de la Cuenca de los ríos Jarama y Henares (ES ) y Ribera del Henares (ES424003) (MMA, 2009). De este modo se reconoce la función básica del río como corredor biológico que permite la conexión entre los diferentes espacios naturales y las especies que los habitan. No obstante, el gran desarrollo económico de todo el denominado Corredor del Henares ha traído como consecuencia colateral un deterioro acelerado y progresivo de su río, especialmente por la degradación de la calidad de sus aguas, lo que ha dado lugar a un incremento significativo de nutrientes (eg., nitrógeno, fósforo) y de productores primarios (e.g., fitoplancton, algas bénticas, macrófitas) (Camargo, 2006). Procesos como la ganadería, escorrentías urbanas y agrícolas, vertidos industriales y efluentes de aguas residuales han causado el enriquecimiento acelerado de nutrientes en los ríos, siendo uno de los problemas ambientales más relevantes, responsable de la degradación de la calidad del agua dulce a escala mundial (Camargo y col., 2005; Camargo y Alonso, 2006). Uno de los enfoques de este trabajo, responde a los requerimientos implícitos en la Directiva Marco del Agua (DMA) (Directiva Marco del Agua, 2000). En su Anexo II, punto 1.3, reconoce la necesidad de adoptar medidas para evitar el deterioro a largo plazo de los aspectos cualitativos y cuantitativos de las aguas dulces con un régimen hidromorfológico y físico-químico que soporte un funcionamiento del ecosistema saludable y con una biodiversidad natural. Para esto, se generó la aplicación de un programa de medidas antes del año 2000 encaminadas a lograr la gestión sostenible y la protección de los recursos hídricos, así como también realizar análisis de las características de las cuencas fluviales y de las repercusiones de la actividad humana, a fin de establecer una sólida base para que los estados miembros elaboren programas de medidas encaminados a lograr los objetivos establecidos en la presente Directiva (Directiva Marco Del Agua, 2000). De igual manera, el Plan Hidrológico de la Cuenca del Tajo establece como premisa la protección del recurso agua en armonía con las necesidades ambientales y demás recursos naturales, así como el desarrollo de actuaciones para mejorar el estado químico y ecológico de las aguas (CHT, 2008). Por estos motivos el presente trabajo tiene como objetivos evaluar las variaciones temporales de la concentración de nutrientes en la cuenca del río Henares, determinar las zonas más contaminadas dentro de la cuenca y generar propuestas para la recuperación ambiental de dichas zonas. 1

2 2. MATERIAL Y MÉTODOS Para evaluar el estado de contaminación de la cuenca del Río Henares se han estudiado los parámetros físico-químicos de caudal durante el período comprendido entre 1994 a 2008 en siete ríos pertenecientes a su cuenca: Bornova, Cañamares, Dulce, Salado, Sorbe, Torote y Henares. Para ello se han utilizado los datos pertenecientes a la Red de Control de Calidad General Físico-Química de la Confederación Hidrográfica del Tajo en 15 estaciones de muestreo de dicha red (Fig.1), insertas en la base de datos de CHT (2010a). Se han evaluado un total de 6 parámetros indicadores del grado de eutrofización de las aguas: DQO, DBO5, PO 4, NH 4, NO 3 y NO 2, con un esfuerzo de muestreo cercano a una muestra mensual y analizadas de acuerdo a la normas establecidas por el Plan Hidrológico de la Cuenca del Tajo (CHT, 2010b). Utilizando el software Statistica 7.0 (Statsoft, Tulsa, USA), se aplicó el test no paramétrico Kruskal-Wallis a las variables ambientales para analizar posibles diferencias a nivel de toda la cuenca y a las medias anuales de cada parámetro para cada una de las estaciones de muestreo insertas en el río Henares. Finalmente, los datos resultantes fueron comparados con las concentraciones máximas permitidas, de acuerdo a la normativa vigente para la Confederación Hidrográfica del Tajo, obteniéndose así una valoración cualitativa para cada parámetro. Figura 1. Estaciones de muestreo de la Red de Control de Calidad General Físico-Química insertas en la Cuenca del Río Henares. 2

3 3. RESULTADOS 3.1. Análisis a nivel de Cuenca De acuerdo a los análisis estadísticos realizados, se observa que todos los parámetros analizados presentan diferencias significativas entre las medias de cada año durante todo el período de estudio (p<0.05; Kruskal-Wallis) y todos ellos, a excepción de los nitratos, presentan concentraciones mayores a la exigida por la normativa vigente. La DQO (Fig. 2A) presenta concentraciones inadmisibles durante todo el período de estudio con diferencias significativas entre las medias de cada año. Se observa una tendencia a la disminución de la concentración de este parámetro en la cuenca durante el período temporal analizado, sin embargo, las concentraciones aún no alcanzan el mínimo de calidad ambiental exigido. Una situación similar se observa con los parámetros amonio (Fig. 2C) y fosfatos (Fig. 2D), en donde también se observa una tendencia a la baja en las concentraciones de dichos parámetros, pero que sobrepasan la máxima concentración permitida. La DBO5 (Fig. 2B) presenta concentraciones inadmisibles que corresponden al período comprendido entre los años y de , posteriormente se ha cumplido la normativa, aunque a niveles mínimos aceptables. En cuanto a los nitritos (Fig. 2F), se observa un aumento significativo en las concentraciones medias anuales para la cuenca, registrándose durante todo el período de estudio concentraciones mayores a la máxima permitida y no observándose una tendencia en la disminución de estos. Finalmente, las concentraciones medias anuales de nitratos (Fig. 2E) se han mantenido dentro de la normativa vigente. Figura 2. Valores medios e Intervalos de confianza al 95% (n= ) de los parámetros físico-químicos indicadores de eutrofización para toda la Cuenca del Río Henares. A) DQO; B) DBO5; C) NH 4 ; D) PO 4 ; E) NO 3 y F) NO 2. La línea punteada indica la máxima concentración admisible para cada parámetro de acuerdo a la normativa para la CHT. 3

4 3.2. El río Henares Los resultados obtenidos en el análisis de las estaciones insertas en el río Henares (Jadraque, Los Santos, Alarilla, Alovera y Alcalá) muestran una clara tendencia al aumento en el grado de eutrofización de las aguas a medida que este avanza hacia su desembocadura (Fig. 3). Al igual que la situación a nivel de cuenca, los análisis para cada estación arrojan que la mayoría de los parámetros que han tenido concentraciones inadmisibles no presentan un descenso significativo y aquellos que han descendido, aún no llegan a valores ambientalmente admisibles. Incluso, existen algunos parámetros que han aumentado su concentración a lo largo del período comprendido en el estudio, como es el caso de los nitritos. Al igual que en el caso de la cuenca, los nitratos se han mantenido en concentraciones admisibles a lo largo del período de estudio. La estación Jadraque, situada en el inicio del tramo medio del río, presenta los valores más bajos para las concentraciones de amonio (Fig. 3A), nitratos (Fig. 3C) y nitritos (Fig. 3D), a pesar de que en la zona de cabecera existe bastante influencia humana, especialmente agricultura y alteración de cauces y prácticamente desde el nacimiento, aunque la densidad de población es baja. Sin embargo, la estación sí presenta valores inadmisibles para fosfatos (Fig. 3B), DQO y DBO5 en todo el período de estudio, explicado en gran medida al aporte urbano aguas abajo de la localidad de Sigüenza señalado por Camargo (2006), debido a una depuración ineficaz de los vertidos contaminantes, disminuyendo considerablemente la calidad de las aguas apenas aguas abajo del nacimiento del río. La siguiente estación aguas abajo, correspondiente a Los Santos, presenta concentraciones inadmisibles para todos los parámetros y durante todo el período de estudio, recibiendo los aportes contaminantes de todos los sectores humanizados cercanos a los ríos Cañamares, Bornova y Sorbe. Valores similares se observan en las dos últimas estaciones de muestreo (Alovera y Alcalá), que presentan en casi todos los parámetros las concentraciones más altas, señalándose como los tramos más contaminados del río y presentando en la estación Alovera valores para nitritos muy por encima de la media del resto de estaciones, recibiendo ambas todo el impacto de los asentamientos urbanos cercanos a la localidad de Alcalá de Henares. Sin embargo, la estación Alarilla, aguas abajo de Los Santos, posee una condición ambiental similar a la estación Jadraque, observándose entonces una mejora en la calidad de las aguas explicado fundamentalmente por la dilución de contaminantes debido al aporte de efluentes y por la mayor distancia que hay entre esas dos estaciones en relación al resto y por la menor presión antrópica de la zona, generándose una mejora en la calidad de las aguas, pues el río tiene una cierta capacidad de recuperación gracias a su poder autodepurador y acaba asimilando los vertidos orgánicos dentro de su red trófica, pero insuficientes para una recuperación completa. 4. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES Los resultados obtenidos muestran que la cuenca del Henares presenta un grado de eutrofización importante, con concentraciones de nutrientes elevadas y en la mayoría de los casos sin una tendencia notoria a la Figura 3. Valores medios de los parámetros físico-químicos indicadores de eutrofización para cada una de las estaciones insertas en el Río Henares. A) NH 4 ; B) PO 4 ; C) NO 3 ; D) NO 2. De cabecera a desembocadura se presentan las estaciones: Jadraque, Los Santos, Alarilla, Alovera y Alcalá. La línea punteada indica la máxima concentración admisible para cada parámetro. disminución. Se evidencia la incapacidad para tratar de forma eficaz el agua residual que llega procedente de los núcleos urbanos que se localizan fundamentalmente en Sigüenza, Guadalajara y Alcalá de Henares; fiscalizar la actividad industrial, concentrada en el Corredor del Henares, foco puntual de contaminación sobre el río. Mejorar las prácticas agrícolas, ya que las tierras agrícolas actúan como contaminación 4

5 difusa para los cauces fluviales y los acuíferos. Todo ello en detrimento de la calidad del hábitat fluvial, especialmente para los organismos acuáticos que requieren agua con altos niveles de calidad. El Henares y sus afluentes poseen un elevado grado de humanización, ya sea por actividades industriales, cultivo de tierras, manejo de los montes, pastoreo o almacenamiento y distribución de las aguas (De la Puente y Camargo, 2006). Los sectores con mayores focos de contaminación corresponden a las zonas adyacentes a las localidades de Sigüenza, Guadalajara y Alcalá, tanto para nutrientes como para organismos patógenos, estos últimos analizados en el trabajo de López García y Fernández (2010). En relación a los parámetros analizados, podemos decir que para el amonio, cuya máxima concentración debe ser de 0,5 mg/l NH 4 (Real Decreto 140/2003), se observaron valores inadmisibles en toda la cuenca y con las mayores concentraciones en las estaciones Alovera y Alcalá, lo cual indica focos de contaminación de vertidos recientes al río y una mala oxigenación de las aguas. De igual manera, los fosfatos presentaron valores inadmisibles, cuya presencia se explica mayormente por el uso de fertilizantes en la agricultura. Las elevadas concentraciones de fosfatos ponen de relieve el fuerte problema de eutrofización que sufre la cuenca. En cuanto a los nitratos, ninguna estación supera la concentración máxima 50 mg/l NO 3 (Real Decreto 140/2003), lo cual llama la atención, pues se espera que los valores fuesen más elevados, pues la cuenca del Henares está sometida a fuerte influencia humana, sobre todo por la agricultura existente a lo largo de la vega del río. La concentración en nitratos va aumentando a medida que el río discurre hacia su desembocadura con el Jarama, con las mayores concentraciones observadas en la estación cercana a Alcalá de Henares. Sin embargo, sí se observan valores elevados en nitritos para toda la cuenca, los cuales corresponden a derivados de nitratos formados por digestión bacteriana y que son peligrosos por su reacción con la hemoglobina transformándola en metahemoglobina, causando deficiencia de oxígeno en los tejidos animales (Duffus, 1983). En este caso también se supera el límite máximo de establecido de 0,1 mg/l NO 2 (Real Decreto 140/2003); lo que indica que este agua está fuertemente contaminada y tiene una mala oxigenación. Los máximos valores probablemente se deban a vertidos contaminantes de amonio que se han oxidado a nitrito. Cabe destacar la importancia de la integración de más zonas de muestreo en la zona de cabecera del río, ya que se tiende a pensar que las zonas de cabecera tendrán un alto valor ecológico. Sin embargo, los problemas de contaminación observados en la estación de Jadraque en relación a los parámetros de DQO, DBO5 y fosfatos, evidencian que se necesita un mayor monitoreo en las cabeceras de los ríos de la cuenca. Problemas atribuidos en el caso del Henares a una ineficiente depuración de las aguas en la localidad de Sigüenza, situación también observada por Alonso (2005), Camargo (2006) y por López García y Fernández (2010). Finalmente, a nivel de cuenca es posible concluir que a pesar de los esfuerzos por mejorar la calidad ambiental de esta, ya sea por su Plan Hidrológico o por restauración de ciertos tramos de ríos, no se han producido mejoras suficientes para resolver el problema de la eutrofización en la cuenca. Por lo tanto, es necesario el desarrollo de políticas más fuertes y mayor fiscalización para lograr las metas propuestas por la Directiva Marco de Agua Propuestas para la recuperación ambiental de la cuenca En Camargo (2006), se establecen una serie de propuestas para la recuperación de la calidad de la cuenca. En relación al estudio realizado, medidas como la depuración eficaz de las aguas residuales, la restauración de la vegetación riparia, la restauración de la morfología original del cauce, de la diversidad de hábitats y granulometría de los lechos contaminados, así como también la regulación de la fertilización de tierras de labor, son las mínimas acciones para lograr mejorar la situación ambiental de los cauces. Es de esperar que con la estricta aplicación y desarrollo de la legislación existente bastaría para resolver muchos de los problemas identificados en este trabajo. Sin embargo, para que toda esta gestión ambiental se realice de manera eficaz, es necesario que se aumente la labor de la CHT como organismo fiscalizador, ésta debe cumplir de forma exhaustiva con las funciones que la legislación le otorga en cuanto a la administración, control, inspección y vigilancia del Dominio Público hidráulico DPH (Artículos 23 y 24 del texto refundido de la Ley de Aguas). El cumplimiento de los objetivos ambientales de la DMA exige redoblar esfuerzos para conseguir que las aguas procedentes de las estaciones depuradoras cumplan de forma exhaustiva con los valores límites de la normativa actual, así como fomentar una agricultura más sostenible, fomentando y apoyando actividades agrícolas menos intensivas que utilicen menos agua y menores dosis de agroquímicos. De esta forma, aparte del ahorro de agua, se conseguirán unos retornos menos perjudiciales para la calidad del agua, tanto superficial como subterránea. Agradecimientos El primer autor desea agradecer a la Beca Presidente de la República de Chile, cuyo disfrute permite el financiamiento del programa de doctorado que actualmente desarrolla. Los autores agradecen a la Universidad de Alcalá las facilidades logísticas y de infraestructura proporcionadas. En la actualidad, el Dr. Álvaro Alonso Fernández tiene un contrato de investigación Juan de la Cierva financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación. Bibliografía Alonso, A. (2005): Valoración de la degradación ambiental y efectos ecotoxicológicos sobre la comunidad de macroinvertebrados bentónicos en la cabecera del río Henares. Doctoral Dissertation, Universidad de Alcalá, Alcalá de Henares (Madrid). 5

6 Camargo, J. A (Editor). (2006): Ecología y conservación del Río Henares y sus Tributarios. Obra social y Cultural IberCaja y Universidad de Alcalá. Ediciones CERSA, Madrid. 233 pp. Camargo, J. A y A. Alonso. (2006): Ecological and toxicological effects of inorganic nitrogen pollution in aquatic ecosystems: a global assessment. Environment International, vol. 32, Camargo, J. A., A. Alonso y M. de la Puente. (2005): Eutrophication downstream from small reservoirs in mountain rivers of Central Spain. Water Research, vol Confederación Hidrográfica del Tajo. (2008): Esquema Provisional de Temas Importantes del nuevo Plan Cuenca de la Demarcación Hidrográfica del Tajo. Confederación Hidrográfica del Tajo. (2010a): Url: Aguas_Superficiales/Red_Control_Calidad_Fisico- Quimica/Red_ICA/Informes_ICA.htm Confederación Hidrográfica del Tajo. (2010b): plan_hidrologico.pdf De la Puente, M. Y J. A. Camargo. (2006): El hábitat fluvial: factores ambientales y humanización. En Camargo, J. A. Ecología y conservación del Río Henares y sus Tributarios. Obra social y Cultural IberCaja y Universidad de Alcalá. Ediciones CERSA, Madrid pp. Directiva Marco del Agua 2000/60/CE. (2000): Marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas. PE-CONS 3639/00. Duffus. J.H. (1983): Toxicología Ambiental. Ediciones Omega, S.A., Barcelona. 173 pp. López García, A. & I. Fernández. (2010): Calidad Microbiológica del Río Henares. Comunicación Técnica, 10 Congreso Nacional del Medio Ambiente CONAMA. 41 pp. MMA. (2009): Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino. URL: espana/lic/lic_madrid.htm 6