identificando las fuentes de contaminaciÓn por nitrÓgeno y fÓsforo en la laguna de fÚquene,...

IDENTIFICANDO LAS FUENTES DE CONTAMINACIÓN POR NITRÓGENO Y

FÓSFORO EN LA LAGUNA DE FÚQUENE, COLOMBIA

Jorge Rubiano, Centro Internacional de Agricultura Tropical – CONDESAN

(j.rubiano@cgiar.org)

Seminario Internacional CONDESAN “Experiencias y Métodos de Manejo de Cuencas y su Contribución al Desarrollo Rural en los Andes”

Bogotá – Colombia, 8 a 10 de noviembre del 2004

Contenido

• Aproximación al problema - Reseña histórica

• Estudios preliminares

• Monitoreo de calidad del agua

• Modelamiento de la contaminación en la cuenca

• Alternativas

Cuenca de Fúquene• Area 187,234.7 Has.• Población 229,011 hab• Usos de la tierra:

Agricultura: 26%Pasturas: 59%Bosques: 4%Paramo: 2%Lago: 2%

Ganado Vacuno: 171,402 animalesDegradación: 13.000 Ha Erosión severa; 40,000 Ha erosión

moderada. 16,068 m3/año de sedimentos a la laguna (JICA)

2003

Qué ha pasado en Fúquene

0

20

40

60

80

100

1822 1850 1900 1950 2000 2050

ProductividadCalidad de AguaCantidad de Agua

Nitrógeno y Fósforo

• Nitratos estimulan el crecimiento de macrophytes y phytoplanckton además de ser el nutriente clave que conlleva a la eutroficación.

• Amonio es tóxico para organismos acuáticos, su exceso puede acumularse en el organismo e incrementar el pH del cuerpo alterando el metabolismo del mismo.

• Fósforo es un nutriente clave para el crecimiento de algas.

Por qué la ‘explosión’ de algas?

Agata Kot-Wasik. 2004. Water Quality Control. http://www.pg.gda.pl/chem/Dydaktyka/Analityczna/WQC/wqc.htm

Estudios preliminares

• Aguas subterráneas INGEOMINAS (1980 – 1990)

• Consultoría JICA (2001)

• Monitoreo CAR (1980 – 2000+)

Resultados Estudio JICA 2001

Producción de sedimentos durante cuatro años de simulación bajo cuatro diferentes escenarios (Girón, 2004)

Producción de nitratos durante cuatro años de simulación bajo cuatro diferentes escenarios (Girón, 2004)

Monitoreo de calidad de agua

• Análisis químico– NO3, NO2, NH3, P total, PO4

• Análisis isotópico– d15N, d19O

• Carbono Orgánico Disuelto DOC

(Kendall and McDonnel, 2002)

Modelamiento de la contaminación en la cuenca

• Modelación dinámica SWAT

• L-THIA (Runoff, land use, EMC, Baird and Jennings

(1996))

• Areas de contribución

• Regresión Logística

• Peso de la distancia Inversa (IDW)

• Kriging

Modelamiento de la contaminación en la cuenca

• Modelación dinámica SWAT

• L-THIA (Runoff, land use, EMC, Baird and Jennings

(1996))

• Areas de contribución

• Regresión Logística

• Peso de la distancia Inversa (IDW)

• Kriging

NO3 - SWAT

N- Total – L-THIA

Regresión Logística >P N-Total

•Suelos

•Altura

•Hierro

•Geologia

•Nivel Freatico

•Indice de humedad

NO3 - Kriging

NO3 – Peso de la distancia inversa

mg/L

NO3 Areas de Contribución

NO3 00 - 33 - 55 - 3030 - 55.23

Lagos

Rios

N H 30 - 0 . 50 . 5 - 1> 1

mg/L

Amonio – Areas de Contribución

Fósforo Total - Kriging

P O 4 m g / L< 0 . 20 . 2 - 0 . 5> 0 . 5

Fosfatos – Areas de Contribución

Cuencas aportantes - resúmen

Fuentes contaminantes - Isótopos

FuenteFertilizantesSedimentosResiduos OrganicosNo Data

Que usos contribuyen con N y P

• PM: Pasto manejado• PN: Pasto natural• PR: Pastos con rastrojos• R: Rastrojos• TE: Tierras Eriales• M1: Papa con cultivos como:

alverja, cebada, habichuela, hortalizas, maíz, trigo, fríjol, árboles frutales y pastos.

• M7: En clima frío destacándose en su orden cultivos como: papa, cebada, maíz, alverja, fríjol, hortalizas, trigo, habichuela, cebolla, haba, árboles frutales, flores E1, rastrojo, pastos, arracacha, zanahoria y tomate.

Alternativas

• Cambios tecnológicos en los sistemas de producción– Labranza mínima

– Estabulación y manejo de excretas del ganado

– Patrones de fertilización

• Acciones directas en la laguna– Remoción de plantas acuáticas

– Uso de carpa

– Aplicación de Bentonita (Phoslock)

Uso de PhoslockTM (Bentonita)

A. Moreno, H. Frombreg, W. Otero

(Cuencas Andinas/GTZ)

J. C. Cardenas (Universidad

Javeriana/Andes)C. Quintero, G. Garzon

(CAR)

E. Amezquita, M. Rondon (Suelos – CIAT)

O. Madrid, V. Soto – (Uso de Tierras -CIAT)

R. Stickrod (Isotopes Lab – IDAHO

University)

R. Zomer, D. Bossio (IWMI)

B. Bergamashi (Drinking Water Inititative - USGS)

M. Quintero, E. Giron, X. Pernett, M.

Heshusius (Andes Basin

CPWF/CONDESAN)

R. D. Estrada (Cuencas Andinas/CIP-CONDESAN)

M. Letts (University of Lethbridge