identificando las fuentes de contaminaciÓn por nitrÓgeno y fÓsforo en la laguna de fÚquene,...
TRANSCRIPT
IDENTIFICANDO LAS FUENTES DE CONTAMINACIÓN POR NITRÓGENO Y
FÓSFORO EN LA LAGUNA DE FÚQUENE, COLOMBIA
Jorge Rubiano, Centro Internacional de Agricultura Tropical – CONDESAN
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