Influencia de los aportes fluviales en la calidad del agua del estuario del Guadalquivir

Abstract

Este trabajo pone de manifiesto la modificación del estuario del Guadalquivir y cuencas vertientes, reflejo de las actividades humanas predominantes, así como la vulnerabilidad de su estado frente a los aportes fluviales. La cuenca vertiente aguas arriba de la presa de Alcalá del Río, en la cabecera del estuario y a 110 km de la desembocadura, supone una importante fuente de aportes fluviales, así como de sustancias asociadas ya que, por su extensión, engloba las mayores cantidades de agua, sedimentos y nutrientes en términos absolutos. Sin embargo las cuencas vertientes a la margen izquierda del estuario, suponen los mayores aportes de nutrientes en términos relativos. Asimismo, son estas áreas las más conflictivas desde el punto de vista de vertidos urbanos, aunque también en la margen derecha del estuario existen importantes núcleos sin estaciones depuradoras de aguas residuales o con depuración deficiente. Se han establecido en el estuario una serie de puntos de control de aportes fluviales y sustancias asociadas, que permiten estimar y evaluar, a partir de datos históricos de aforo y calidad de agua, la situación del estuario y su evolución años atrás. Aunque no existe información completa sobre las descargas fluviales efectuadas al estuario desde la totalidad de sus cuencas vertientes, la importancia de la cuenca vertiente a la presa de Alcalá del Río, permite utilizar este punto para la caracterización de los aportes fluviales y su dinámica, y relacionarlos con la dinámica mareal y el equilibrio salado-dulce de las aguas del estuario. Estas descargas constituyen aproximadamente un 80% de los aportes fluviales que recibe el estuario y su régimen estacional e interanual, muestra los efectos de los períodos secos y de la regulación ejercida en la cuenca hidrográfica del Guadalquivir, aguas arriba de la presa. El régimen anual de la descarga desde la presa de Alcalá del Río se ve modificado drásticamente a partir de los inicios de los años 70, no solo por la construcción de embalses en la cuenca aguas arriba sino también por el paulatino e intenso desarrollo en la misma de grandes áreas de regadío. El estuario actual es el resultado de la predominancia mareal fomentada por la pérdida de aportes fluviales durante los últimos cuarenta años, a la que pueden haber contribuido además otros procesos. Los consumos y regulación aguas arriba condicionan la calidad del agua del estuario, no ya por el aporte de sustancias contaminantes, sino por la pérdida de capacidad de dilución y de transporte del régimen fluvial actual, muy por debajo del régimen natural del río Guadalquivir. La mayor salinidad en los tramos bajo y medio del estuario, y la persistencia de sólidos en suspensión tras avenidas extremas, son ejemplos de esta situación que se han venido repitiendo en los últimos años con consecuencias ambientales y socioeconómicas (exceso de salinidad para el arrozal y/o exceso de turbidez para la acuicultura, entre otros). Los mayores aportes de sedimentos ocurren desde la cuenca vertiente aguas arriba del estuario, con máximos de concentración de sólidos en suspensión del orden de 103 mg originados por la erosión y transporte del río en su travesía por la cuenca hasta su llegada a la presa. Existe correspondencia en la mayoría de los casos, de grandes descargas desde la presa de Alcalá del Río con el aumento de la concentración de sólidos en suspensión en el cauce principal del estuario, aunque este aumento difiera en magnitud según se trate de un tramo u otro. Asimismo, la concentración registrada aumenta en numerosas ocasiones en los tramos aguas abajo de la presa, lo que indica que los valores extremos de sólidos en suspensión no se deben tan sólo a aportes directos de sedimentos desde la presa durante episodios de descarga elevada, sino también a procesos de resuspensión y/o erosión local del lecho y márgenes debido a los cambios hidrodinámicos que se inducen en el propio estuario. El desfase temporal entre las descargas en la presa y el aumento de la turbidez en el tramo bajo del estuario, apunta a una retención de sedimentos en los distintos tramos del estuario. Actualmente no existen estaciones automáticas de calidad de agua en el estuario que permitan determinar con exactitud la variabilidad espacio-temporal de la turbidez y salinidad. En este trabajo se comparan las redes existentes, con distinta frecuencia espaciotemporal, para determinar qué escalas son suficientes para controlar la salinidad y turbidez en los diferentes tramos del estuario y que ello sirva de pauta para la programación de futuras campañas de campo y redes de medida automáticas en la zona. A la hora de implementar redes de monitorización de calidad de agua en estuarios de este tipo para el control de la turbidez, éstas han de tener una frecuencia de medida pequeña (al menos diaria) en el tramo donde se generan los mayores aportes de sedimentos, para detectar el vertido. Sin embargo, en el tramo bajo, cobra mayor importancia la frecuencia espacial, ya que un mayor número de puntos de muestreo es esencial para el estudio del movimiento de la zona de máxima turbidez aguas arriba y aguas abajo. Dada la heterogeneidad espacial y el carácter agrícola de la zona de estudio, se ha aplicado una metodología (Munafo et al., 2005) basada en Sistemas de Información Geográfica que estima el potencial de contaminación difusa de un área a partir de factores topográficos, hidrológicos y de usos de suelo. Además, se propone la inclusión de un factor de precipitación que refleja el carácter local seco o húmedo del periodo, aportando así información sobre la variabilidad espacio-temporal del potencial contaminante. Los resultados han sido contrastados con medidas de calidad de agua en diversos puntos de control de diversos afluentes del Guadalquivir Por otro lado, se propone un modelo paramétrico de aportes de herbicidas aplicable a escala territorial, que aporta información cuantitativa de la concentración de herbicida en el punto de desagüe de la cuenca. El modelo se aplica en una de las subcuencas más conflictivas en cuanto a aportes agrícolas vertientes al estuario y se valida con medidas de campo en el punto de control establecido en la subcuenca. Este trabajo ha sido llevado a cabo en el marco del Convenio de Colaboración entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Córdoba para...