Doctorado en Agronomía

MARCHENA MATOS, José Aníbal.
"Indicadores bióticos y abióticos del recurso hídrico en la Cuenca Alta del Río Sauce Grande, Provincia de Buenos Aires, y su dinámica temporal y espacial".
Director: Mario R. Sabbatini.

RESUMEN La cuenca alta del río Sauce Grande (Provincia de Buenos Aires, Argentina, 38º 08’ S; 62º 05' O, con 1490 km2 de superficie y 62 km de longitud) constituye el principal aporte de agua al embalse Paso Piedras, a través del cual se provee de agua potable a los 300.000 habitantes de la ciudad de Bahía Blanca, alrededores y al Polo Petroquímico La creciente demanda de agua dulce estimada para la región de Bahía Blanca en los próximos años, hace necesario contar con un conocimiento minucioso de los recursos hídricos disponibles, a los fines de elaborar una adecuada planificación para su explotación de manera racional. El aprovechamiento integral y racional de los recursos hídricos de la región, condicionará el futuro desarrollo y bienestar socio-económico de sus habitantes. Duante los últimos 5 años, la calidad del agua de Paso Piedras ha sufrido un creciente deterioro, con floración de cianofíceas, lo cual se debe probablemente al incremento de actividades antropogénicas (principalmente agricultura y ganadería) aguas arriba del embalse. Esta situación acarrea una serie de inconvenientes para la provisión presente y futura de agua, tanto en cantidad como en calidad, que satisfaga la creciente demanda del preciado líquido por parte de los habitantes de la zona.
El objetivo de Ia presente tesis fue estimar, tanto a una escala espacial como temporal, la dinámica de definidos parámetros físico-químicos que afectan la calidad del agua en la cuenca alta del rio Sauce Grande, establecer su impacto sobre algunos componentes bióticos del rio, y aplicar un modelo matemático para simular la dinámica de algunos de los parámetros estudiados.
Muestreos a campo en la cuenca alta del río Sauce Grande, con una periodicidad aproximada de 20 días, a lo largo del cauce principal y afluentes desde noviembre de 1999 hasta noviembre de 2001 proveyeron datos sobre características fisico-químicas del agua, caudales, abundancia de macrófitas y dinámicas del seston y perifiton.
Las concentraciones promedio de NO3-N, NH4-N y PO4-P registradas en los dos años de estudio en los 14 sitios muestreados fueron de 726, 400 y 39 µg I-1, respectivamente. Se detectó una concentración de PO4-P significativamente mayor (p £ 0,05) en el arroyo El Divisorio (tributario que drena sus aguas directamente al embalse Paso Piedras) que en el cauce principal y sus tributarios. Asimismo, se observó una concentración de NO3-N significativamente mayor en la subcuenca media y de PO4-P en la subcuenca baja (p £ 0,05). El amonio no difirió significativamente entre los sitios evaluados (p > 0,05), aunque debe destacarse que se registraron valores relativamente altos (0,4 mg l-1 de N-NH4) si se los compara con las concentraciones normales reportadas en sistemas similares
Los valores promedio de turbiedad y conductividad registrados en los dos años de estudio de los 14 sitios muestreados fueron 6 unidades nefelométricas (NTU) y 354 µS cm-1, respectivamente. Se observaron valores de turbiedad y conductividad significativamente mayores (p £ 0,05) en el arroyo El Divisorio que en el cauce principal y sus tributarios. Asimismo, se observaron valores de turbiedad y conductividad significativamente mayores (p £ 0,05) en la subcuenca baja que en las subcuencas alta y media. La conductividad del agua fue el único parámetro que mostró diferencias significativas (p £ 0,05) entre las tres secciones de la cuenca, con valores promedio totales de 249.3, 362.7 y 616. 4 µS cm-1 para las subcuencas alta, media y baja, respectivamente. En los casos de oxígeno disuelto (OD), pH y demanda química de oxígeno (DQO), los resultados del análisis de varianza para la existencia de diferencias entre las estaciones en cada fecha de muestreo no fueron significativos (p > 0,05)
Los caudales promedio estimados en las estaciones localizadas en las subcuencas alta, media y baja en los dos años de estudio fueron de 2.7, 4.8 y 0.9 m3 s-1, respectivamente. En dichas estaciones las pérdidas promedio en escorrentía hacia el cauce estimadas en los dos años de estudio fueron de 0.86, 0.62. y 0.04 (NO3-N), 1.56, 0.92 y 0.08 (NH4-N), y 0.54, 0.24 y 0.09 (PO4-P) kg ha-1 año-1 para las subcuencas alta media y baja, respectivamente.
El análisis multivariado de los datos, utilizando cluster análisis, separó 4 grupos de especies macrófitas, siguiendo un patrón geográfico: los cuatro grupos se ordenaron en un patrón descendente, desde el grupo l (sitios con baja eutrofización localizados en la subcuenca alta), hasta el Grupo IV (sitios eutrofizados localizados en la subcuenca baja). El análisis de correspondencia canónica mostró que la distribución y abundancia de la vegetación acuática estuvo principalmente relacionada con la conductividad del agua, concentración de fósforo, turbiedad del agua y tipo de suelo, mostrando que Zannichellia palustris y Potamogeton pectinatus fueron las especies más tolerantes a la eutrofización.
El estudio de seston mostró que la mayor fracción del material suspendido fue siempre de origen inorgánico (71% del materiaI particulado total). Los valores máximos de clorofila-a en la columna de agua se registraron en la entrada al embalse (más de 12 µg l-1), mientras en el resto del sistema los valores fueron menores a 6 µg l-1. La biomasa del perifiton fue tambien significativamente mayor en la subcuenca baja que en las otras dos secciones de la cuenca (p £ 0,05).
La calibración del modelo se efectuó para la situación de aguas bajas con los datos del 4 de noviembre del 2000, y simuló adecuadamente los valores observados. La ejecución del modelo con los datos del 17 de febrero del 2001 verificó, para este caso, el valor de los parámetros obtenidos durante el proceso de la calibración. Se simularon tres escenarios, y en todos los casos, se observó en el rio una sobresaturación de oxígeno con una concentración de OD > 8 mg I-1. Los resultados obtenidos en los escenarios donde se utilizaron valores observados de concentraciones promedio de los nutrientes estudiados de los dos años de estudio, y un 100% de incremento en los valores de caudales del primer año, sugirieron que el río principal mantiene bajo los niveles de concentración y que el sistema estaría por debajo de la eutrofización. La excepción la constituyó el arroyo El Divisorio donde los altos niveles de fosfato se traducen en un nivel de eutrofización importante. En ambos escenarios, los tenores de calidad de agua siguen siendo buenos desde el punto de vista ambiental. En cambio, en el escenario 3 se observó un enriquecimiento importante por nutrientes, lo que podría ocasionar problemas de eutrofización en el sistema en estudio. Esto se podría explicar porque este escenario representó una situación crítica, con un incremento de un 500% en los valores promedio de concentraciones de NO2-N, NO3-N, NH4-N y PO4-P, y caudales bajos, lo que dió lugar a un menor poder dilutorio en las aguas del sistema.
Este trabajo de tesis aporta nueva información al conocimiento integral de los bioindicadores fisico-químicos y biológicos que inciden en la determinación de la calidad del agua en la cuenca alta del rio Sauce Grande la que resultaría de utilidad para los organismos y servicios públicos competentes involucrados en la toma de decisiones, y dedicados a la planificación de políticas de desarrollo y explotación de los recursos hídricos.

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