incidencia del cambio climático y de efectos antrópicos en la calidad del agua

Informe de investigación del CEI “San Ignacio”

Incidencia del cambio climático y de efectos antrópicos en la calidad del agua

Autores:

Alumnos 2º y 3º Polimodal: Avila, José Luis; Contreras, José Luis; González, Cristian Alberto; Huenu-quir, Adriana; Reyes, Angel Amadeo; Reyna, Nicolás Alberto; Avila, Dardo Fabián; Avila, María Celeste; Ca-brera, Eliseo Gabriel; Cañuqueo, Ceferino; Castillo, Belisario; Chagumil, Ricardo Darío; Chodilef, Diego Ma-tías; Fernández, Hugo Alberto; Guayquimil, César Damián; Lincanqueo, Rolando Pascual; Muñoz, Serafín Ce-

ferino; Silva, Diego Raúl; Uliambre, Darío Hernán y Zúñiga, ClaudioProfesores: Ana B. Prieto, Marcelo Cassagne y Paula Garay

Con el apoyo de Capsa-Capex

Abril 2004

Junín de los Andes – Pcia. de Neuquén - Argentina

Centro de Educación Integral “San Ignacio”

Incidencia del cambio climático y de efectos antrópicos en la calidad del

agua

Autores: Alumnos de 2º y 3º Polimodal. Profesores Ana Prieto, Marcelo Cassagne y Paula

Garay

CEI “San Ignacio” – Fundación Cruzada Patagónica – Junín de los Andes

1. Resumen

El río Chimehuín es utilizado por nuestra escuela, la localidad y por el turismo que recibe para

consumo humano, riego, recreación y pesca deportiva. Estos usos tienden a incrementarse de-

bido a un rápido crecimiento de la población generando mayor presión sobre éste recurso. Los

escenarios futuros de cambio climático pronostican para ésta zona una disminución de las pre-

cipitaciones y un aumento de la temperatura. Para cuantificar los efectos antrópicos se plantea

lo siguiente: ¿La calidad del agua se altera en ambientes antrópicos comparada con la del río?.

Los cambios climáticos y un aumento de la presión antrópica: ¿Pueden afectar la calidad del

agua para: a) seres vivos, b) consumo humano, c) riego y d) recreación?.

Se realizaron mediciones semanales del agua durante tres años. Los puntos de muestreo fue-

ron: a) río, b) canilla c) dos canales de riego. En los canales se deteriora la calidad del agua

comparada con la del río. Se detectaron diferencias muy significativas (p<0,01) mediante test

de Fisher, entre éstos y el río para: temperatura, pH, oxígeno, conductividad y alcalinidad.

2. Pregunta de Investigación/Hipótesis

La cantidad y calidad del agua pueden ser afectadas por impactos antrópicos locales sumados

a cambios a escala global como el cambio climático. Un conjunto de observaciones describen

la imagen global del mundo en fase de calentamiento y de otros cambios en el sistema climá-

tico: a) la temperatura media mundial de la superficie ha aumentado 0,6°C aproximadamente

en el siglo XX; b) las temperaturas han aumentado en los últimos 40 años en los 8 kilómetros

inferiores de la atmósfera; c) la extensión del hielo y de la capa de nieve ha disminuido; d) el

nivel medio del mar ha subido y el contenido de calor de los océanos ha aumentado; e) pero

algunos aspectos importantes del clima parecen no haber cambiado, principalmente ciertas

áreas de los océanos del hemisferio sur y algunas áreas de la Antártida; f) las emisiones de ga-

ses de efecto invernadero y de aerosoles debidas a las actividades humanas siguen modifican-

CEI “San Ignacio” – Ruta 61 – Km.10 – Paraje San Cabao – Junín de los Andes – Neuquen – Argentina. Tel: 02944-15600289 – Tel/Fax: 02972-491262

2


do la atmósfera y se prevé que afectarán al clima; g) durante el siglo XXI

se prevé un aumento de la concentración de vapor de agua y de las precipitaciones mundiales

medias. Es probable que en la segunda mitad del siglo aumenten las precipitaciones en latitu-

des septentrionales medias y altas y en la Antártida en invierno. En latitudes bajas habrá au-

mentos y disminuciones regionales en las zonas terrestres. Es muy probable que se den gran-

des variaciones anuales de precipitaciones en la mayoría de las zonas donde se ha previsto un

aumento de las precipitaciones medias.[1]

En los últimos decenios los glaciares de América Latina han perdido volumen. Este calenta-

miento podría dar lugar a la desaparición de una importante superficie de hielo y nieve, que

afectará las actividades turísticas y deportivas de montaña.[2] Todos los glaciares de la Patago-

nia[3] han experimentado desde 1975 al 2000 un adelgazamiento y retroceso, con la excepción

del Glaciar Perito Moreno. En glaciares chilenos cercanos a nuestra latitud se han detectado

cambios en la línea de nieve por aumentos de temperatura y disminución de las precipitacio-

nes invernales.[4] Los glaciares juegan un papel importante como regulador de los caudales an-

dinos, particularmente en años extremadamente secos.[5]

Por otra parte, los usos mundiales de agua se multiplicaron por seis en el transcurso del último

siglo. Se estima que la humanidad actualmente se apodera del 54% de la correntía accesible, y

utilizaría un 70% para el año 2025. Un 40% de la población mundial vive en zonas con estrés

de agua moderado a alto. Para 2025, se espera que 5.500 millones de habitantes vivan en ésta

situación.[6] América Latina posee las reservas importantes fuentes de agua dulce.[7] Tiene 38

cuencas fluviales de importancia que representan más del 30% del total del planeta.[8]

En Argentina existen problemas de contaminación de cuerpos de agua ligados al crecimiento

de la población y a la producción. El más conocido de todos es le Riachuelo.[9] Entre los cen-

sos 1991 y 2001[10] la población de Argentina se incrementó el 11,2% y en la provincia de

Neuquén el 21,9%. En el Departamento Huiliches la población se incrementó el 31,2%. Pero

la densidad de población continúa siendo baja 3,2 hab/km2.

Al considerar la protección de las cuencas, los registros muestran que el área de bosques y

montes naturales en la provincia de Neuquén disminuyó de 5.580 km2 (1935) a 3.236 km2

(1988); mientras que el área forestada hasta 1993 fue de 278 km2.[11] Esta zona es un destino

turístico importante por el valor paisajístico de las reservas naturales protegidas (situadas al

oeste, sobre la cordillera de los Andes), y la pesca deportiva. El río Chimehuín es famoso

mundialmente por la pesca deportiva de salmónidos[11] que es una importante fuente de ingre-

sos; en la temporada 1995/96 generó 129 dólares por kilómetro de río .[12] La localidad recibió


3


800 turistas en el año 2000 mientras que en el 2003 se incrementó a

1800 con una tendencia altamente creciente en el 2004 debido a la conveniencia para extran-

jeros por el cambio favorable (peso/dólar).[13]

El abastecimiento de agua de la localidad proviene del río Chimehuín. También se extrae agua

para la producción acuícola, agropecuaria y pequeñas industrias. Recientemente ha comenza-

do la urbanización en sus nacientes (en el Lago Huechulafquen). El río Chimehuín es conoci-

do por sus aguas claras y abundantes (66,9 m3/seg), forma parte de la cuenca del río Limay

(650 m3/seg) y drena un área de 56.000 km2.[14] La cuenca del río Limay (vertiente Atlántica)

en el período 1982-86 experimentó una disminución del caudal, debido al decrecimiento de

las precipitaciones. [15] [16] Sobre el río Limay se localizan 5 represas hidroeléctricas.

Para nuestra escuela el agua del río Chimehuín es sumamente importante. Es una escuela

agrotécnica con albergue para estudiantes. Extrae el agua del río para consumo humano (ins-

talaciones de la escuela y albergue), de animales (pollos, conejos, cerdos, ovejas, vacas y lla-

mas), pequeña industrialización de productos de granja y riego (de huertas, invernaderos y

pasturas). Desde el año 2001 participa del programa GLOBE realizando investigaciones en hi-

drología, suelo y atmósfera. Se localiza Noroeste de la Patagonia (39º 53’ 56’S - 71º 08’ 05’O

– 806 m), sobre costa del río Chimehuín, 10 km de Junín de los Andes, integrando la diagonal

árida del país. El suelo predominante es de estepa con relieves de escasa pendiente y sueve-

mente ondulados con escasa vegetación (predominan neneos y coirones), dejando parte de la

superficie desnuda. Las texturas predominantes son gruesas, con presencia de algunas piedras

en superficie. La zona es ventosa y descampada, sin protección de árboles. En la parte más ba-

ja del valle se encuentran los mallines con relieve cóncavo y poca pendiente cercanos al río.

La vegetación herbácea es muy abundante, compuesta principalmente por juncos y gramíneas.

Existiendo algo de vegetación arbustiva compuesta por chacay y berberis.[17] La erosión del

suelo en esta zona ha sido catalogada de media a grave en 1997.[18] Ésta un área ganadera don-

de predominan grandes extensiones con ganado bovino y ovino.[19] El clima es frío (con una

media anual de 9ºC)[20] con gran amplitud térmica diaria y estacional. En escenarios futuros se

estima que las temperaturas a nuestra latitud aumentarán en verano (de 0,4-1,3ºC para el 2030

y 0,8-3,2ºC para el 2070) y en invierno (de 0,4-1,1ºC para el 2030 y 0,6-2,7ºC para el 2070).[21] [22]

Las precipitación media anual es de 750mm,[23] pero los registros tomados en la escuela a par-

tir del año 2000 varían entre 450mm a 760mm.[24] Se concentran en el otoño-invierno, con ve-

ranos secos donde los caudales disminuyen considerablemente. En escenarios futuros se esti-


4


ma que en nuestra latitud disminuirán de 1 a 17% para el año 2030 y de 2

a 42% para el año 2070. [21] [22]

Los principales acuíferos de la zona son depósitos glaciares y glacifluviales. La cantidad de

agua ha sido catalogada de moderada a abundante y su calidad como muy buena en 1982 y

1995.[25][26]

Las aguas del río son de deshielo y provienen del lago Huechulafquen, que es oligotrófico. [27]

El caudal máximo ocurre en septiembre u octubre, y el mínimo en marzo o abril, aunque sue-

len variar según el año.

Si pronósticos de cambios climáticos ocurren, y la tendencia de crecimiento demográfico y

afluencia de turistas continúan, la calidad del agua podría alterarse:

Hipótesis 1: La calidad del agua se altera en ambientes altamente antrópicos.

Hipótesis 2: Los cambios climáticos sumados a un aumento de la presión antrópica producirán

cambios en la calidad del agua afectando: a) los seres vivos; b) el consumo humano; c) el rie-

go y d) la recreación.

3. Método de Investigación

Para la localización se utilizó el protocolo GPS de GLOBE. Los puntos se registraron con un

GPS marca Garmin modelo 12. Para los análisis físico-químicos de agua se utilizaron los pro-

tocolos de Hidrología GLOBE. Las mediciones de pH, temperatura y conductividad se reali-

zaron con el equipo portátil marca JENCO modelo 6350. Los valores de conductividad están

referidos a 25ºC. La alcalinidad fue analizada con un kit marca HANNA modelo HI 3811, el

oxígeno disuelto con un kit marca HANNA modelo HI 3810 y los nitratos con un kit marca

HANNA modelo HI 3874.

Las muestras fueron tomadas semanalmente durante tres años (excepto en vacaciones: mitad

de Mayo-mitad de Agosto aprox.). Todos los sitios de muestreo están en el predio de la escue-

la. El muestreo se realiza a las 15,30 hs aproximadamente y los análisis se realizan inmediata-

mente. El punto 1 corresponde al Río Chimehuín, el punto 2 a una canilla que deriva al tanque

de la escuela y los puntos 3 y 4 son canales a cielo abierto (de 700 y 800 metros de longitud

aproximada). En el punto 2 es el agua que va al tanque de la escuela para consumo humano,

en el punto 3 para regar huertas e invernaderos y en el punto 4 para regar una pastura y para

consumo de animales de granja.


5


Para el muestreo de macroinvertebrados bentónicos se utilizó el protocolo

de Macroinvertebrados GLOBE. Las muestras se recolectaron con una red Surber (25 x 25

cm). Todos los muestreos se realizaron en marzo de 2004, en el río Chimehuín (en pozones,

correderas y rápidos) y en los canales de riego cercanos a los puntos de muestreo de agua 3 y

4.

Para el análisis estadístico se utilizó el software Statistica (ver Sección 5. Análisis).

4. Resumen de Datos

Tabla 1. Media aritmética y desviación estándar de las mediciones.

Sitios Temperatura (ºC) pH Nitratos1 (mg/l)

Media N Desv.

Stand.

Media N Desv.

Stand.

Media N Desv.

Stand.

Punto 1 15,04314 51 4,102 7,842105 38 0,420 10,00000 43 0,00

Punto 2 14,36200 50 3,970 7,761111 36 0,350 10,00000 47 0,00

Punto 3 16,58367 49 3,717 8,125641 39 0,558 10,00000 42 0,00

Punto 4 17,19375 48 3,823 8,072973 37 0,475 10,00000 50 0,00

Todos los

grupos

15,77374 198 4,042 7,953333 150 0,480 10,00000 182 0,00

1El kit de nitratos no detecta valores menores a 10 mg/l.

Sitios Oxígeno disuelto (mg/l) Conductividad (µS/cm) Alcalinidad (mg/l)

Media N Desv.

Stand.

Media N Desv.

Stand.

Media N Desv.

Stand.

Punto 1 8,418750 48 1,589 29,71875 32 9,236 29,40541 37 13,240

Punto 2 6,832258 31 1,761 34,37500 16 15,439 27,66667 48 6,938

Punto 3 7,341667 36 1,514 46,10000 20 25,857 35,50000 52 17,647

Punto 4 7,317143 35 1,300 44,37500 16 25,279 35,92157 51 14,961

Todos los

grupos

7,575333 150 1,649 37,29762 84 19,889 32,41489 188 14,290

Los puntos 1 y 2 tienen un comportamiento similar en el valor de la media y la dispersión en

todas las variables (excepto para oxígeno). Los puntos 3 y 4 tienen medias similares entre sí y

un poco más altas (excepto para oxígeno) y mayor dispersión que los puntos 1 y 2 en conduc-

tividad y alcalinidad.


6


En la prueba de normalidad de Kolmogorov-Smirnov, los datos de pH

(p=0,000159), oxígeno (p=0,000146), conductividad (p= 0,000000) y alcalinidad (p=

0,000000) resultaron muy significativos (p<0,01), mientras que para temperatura

(p=0,023424) resultaron significativos (p<0,05).

Tabla 2. Análisis de la varianza para los efectos del lugar del lugar de muestreo.SC

Efecto

gl

Efecto

CM

Efecto

SS

Error

gl

Error

CM

Error

F p

Temperatura(ºC) 255,805 3 85,268 2964,32 194 15,2800 5,580402 0,001082**

pH 3,488 3 1,163 30,85 146 0,2113 5,502916 0,001311**

Oxígeno(mg/l) 55,561 3 18,520 349,74 146 2,3955 7,731362 0,000079**

Conductividad (µS/cm) 4325,791 3 1441,930 28509,77 80 356,3721 4,046137 0,009882**

Alcalinidad(mg/l) 2539,366 3 846,455 35648,27 184 193,7406 4,369014 0,005344**

**Muy Significativo p<0,01

La prueba F global es muy significativa para todas las variables, por lo tanto es posible reali-

zar la comparación de medias con el test de Fisher.

Hipótesis cero (H0): Las medias de temperatura, pH, oxígeno, conductividad y alcalinidad son

iguales en todos los puntos de muestreo.

Temperatura:

Los datos muestran diferencias muy significativas (p<0,01) entre el punto 1 vs punto 4

(p=0,006800); y entre el punto 2 vs punto 3 (p= 0,005185) y vs punto 4 (p=0,000426), por lo

tanto rechazo H0. Entre el punto 1 y 2 no hay diferencias significativas, como tampoco entre

los puntos 3 y 4.

pH:

Los datos muestran diferencias muy significativas (p<0,01) entre el punto1 vs punto 3

(p=0,007616); y significativas (p<0,05) entre el punto 1 vs el punto 4 (p=0,031261). El punto

2 tiene diferencias muy significativas (p<0,01) vs puntos 3 (p=0,000781) y vs 4

(p=0,004332), por lo tanto rechazo H0. Entre el punto 1 y 2 no hay diferencias significativas,

como tampoco entre los puntos 3 y 4.

Oxígeno:

Los datos muestran diferencias muy significativas (p<0,01) entre el punto 1 vs puntos 2

(p=0,000017), vs 3 (p=0,001941) y 4 vs (p=0,001674) por lo tanto rechazo H0. Entre los pun-

tos 2, 3 y 4 no hay diferencias significativas.

Conductividad:


7

Temperatura: Primavera-Verano

Sitios de muestreo

Tem

pera

tura

(ºC

)

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

10

12

14

16

18

20

22

24

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

Mean ±SE ±1,96*SE


Los datos muestran diferencias muy significativas (p<0,01) entre el pun-

to 1 vs punto 3 (p=0,003156), mientras que con el punto 4 (p=0,013172) las diferencias son

significativas (p<0,05), por lo tanto rechazo H0. El punto 2 no tiene diferencias significativas

con ninguno de los otros puntos. Tampoco hay diferencias significativas entre los puntos 3 y

4.

Alcalinidad:

Los datos muestran diferencias significativas (p<0,05) entre el punto 1 vs puntos 3

(p=0,043201) y vs 4 (p=0,031455). El punto 2 tiene diferencias muy significativas (p<0,01)

vs puntos 3 (p=0,005464) y vs 4 (p=0,003601), por lo tanto rechazo H0. Entre el punto 1 y 2

no hay diferencias significativas, como tampoco entre los puntos 3 y 4.

Análisis por estaciones del año (Primavera-Verano)

Los datos de invierno y otoño no son considerados porque es la época de vacaciones en la es-

cuela (Mayo a mediados de Agosto) y existen muy pocas mediciones.

Tabla 3. Análisis de la varianza para los efectos del sitio de muestreo y las estaciones del año (primavera-verano).

SC

Efecto

gl

Efecto

CM

Efecto

SS

Error

gl

Error

CM

Error

F p

Temperatura(ºC) 1248,304 7 178,3291 1276,30 162 7,8784 22,63516 0,000000**

pH 5,918 7 0,8455 26,71 131 0,2039 4,14712 0,000376**

Oxígeno(mg/l) 59,755 7 8,5365 289,02 116 2,4916 3,42617 0,002291**

Conductividad (µS/cm) 6866,698 7 980,9569 19424,30 72 269,7820 3,63611 0,002062**

Alcalinidad(mg/l) 3078,220 7 439,7457 31567,89 150 210,4526 2,08952 0,047963*

*Significativo p<0,05 **Muy Significativo p<0,01

La prueba F global es significativa para todas las variables, por lo tanto es posible realizar la

comparación de medias con el test de Fisher.

Hipótesis cero (H0): Las medias de tempera-

tura, pH, oxígeno, conductividad y alcalini-

dad son iguales en todos los puntos de mues-

treo en primavera y lo mismo ocurre en ve-

rano.

Temperatura:

La media de todos los puntos fue en prima-

vera 14,1ºC (±2,99) y en verano fue 19,2ºC


8


(±2,81). En ambas estaciones los valores más altos se registraron en los

canales de riego. En los datos de primavera el test de Fisher muestra diferencias muy signifi-

cativas (p<0,01) punto 1 vs punto 4 (p=0,007012). También el punto 2 vs punto 3

(p=0,009286) y vs punto 4 (p=0,000591), por lo tanto rechazo H0.

Entre el punto 1 y 2 no hay diferencias significativas, tampoco entre los puntos 3 y 4. En los

datos de verano no hay diferencias significativas entre ninguno de los puntos.

pH:


vera 7,81 (±0,436) y en verano 8,08

(±0,497). En ambas estaciones los valores

más altos se registraron en los canales de rie-

go. En los datos de primavera no hay dife-

rencias significativas entre ninguno de los

puntos. En los datos de verano el test de Fis-

her muestra diferencias significativas

(p<0,05) entre punto 1 vs punto 3 (p=0,018451). Y muy significativas (p<0,01) entre punto 2

vs punto 3 (p=0,002104). Entre el punto 1, 2 y 4 no existen diferencias significativas, como

tampoco entre el punto 3 y 4.

Oxígeno:


vera 7,48 mg/l(±1,64) y en verano 7,42 mg/l

(±1,74). En ambas estaciones los valores más

altos se registraron en el río. Los más bajos

se obtuvieron en el agua de cañerías y el tan-

que (punto 2). En los datos de primavera el

test de Fisher muestra diferencias muy signi-

ficativas (p<0,01) entre punto 1 vs punto 2

(p=0,005292) y significativas (p<0,05) entre punto 1 vs punto 3 (p= 0,031697). En los datos

de verano el test de Fisher muestra diferencias muy significativas (p<0,01) entre punto 1 vs

punto 2 (p= 0,000659) y significativas (p<0,05) vs punto 3 (p=0,024931) y vs punto 4

(p=0,014315). Entre los demás puntos no hay diferencias significativas.

Conductividad:


9

Oxígeno disuelto en agua: Primavera-Verano

Sitios de muestreo

Oxí

geno

dis

uelto

en

agua

(mg/

l)

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

4,55,05,56,06,57,07,58,08,59,09,5

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

Mean ±SE ±1,96*SE

pH: Primavera-Verano

Sitios de muestreo

pH

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

7,4

7,6

7,8

8,0

8,2

8,4

8,6

8,8

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

Mean ±SE ±1,96*SE


La media de todos los puntos fue en primavera 27,81 µS/cm (±9,335) y en

verano 42,58 µS/cm (±21,165). En ambas estaciones los valores más altos se registraron en

los canales de riego.

En los datos de primavera no hay diferencias

significativas entre ninguno de los puntos.

En los datos de verano el test de Fisher

muestra diferencias significativas (p<0,05)

entre punto 1 vs punto 3 (p= 0,031349) y

muy significativas (p<0,01) vs punto 4

(p=0,009910). Entre el punto 1 y 2 no exis-

ten diferencias significativas, como tampoco

entre el punto 3 y 4.

Alcalinidad:

La media de todos los puntos fue en primavera 31,32 mg/l (±12,817) y en verano 34,776 mg/l

(±17,145). En ambas estaciones los valores más altos se registraron en los canales de riego.

En los datos de primavera el test de Fisher

muestra diferencias significativas (p<0,05)

entre punto 2 vs punto 4 (p=0,037255). Entre

los demás puntos las diferencias no son sig-

nificativas. En los datos de verano el test de

Fisher muestra diferencias significativas

(p<0,05) entre punto 2 vs punto 3

(p=0,015556) y vs punto 4 (p=0,048682).

Entre los demás puntos las diferencias no

son significativas.

Tabla 4. Macroinvertebrados recolectados en el muestreo de marzo de 2004.Sitio

muestreo

Anfí-

podos

Arác-

nidos

Coleóp-

teros

Díp-

teros

Efemerop-

teros1

Hirudi-

neos

Odo-

natos

Oligo-

quetos

Plecóp-

teros1

Tricóp-

teros

Turbela-

rios

Punto 1 6 7 4 121 1 30 95

Punto 3 3 1 4 1 6 24

Punto 4 8 30 5 10 15 12 71Especies muy sensibles a la contaminación.[28]


10

Conductividad: Primavera-Verano

Sitios de muestreo

Con

duct

ivid

ad (m

icro

Sie

men

s/cm

)

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

10

20

30

40

50

60

70

80

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

Mean ±SE ±1,96*SE

Alcalinidad: Primavera-Verano

Sitios de muestreo

Alc

alin

idad

(mg/

l)

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

20

25

30

35

40

45

50

55

Pun

to 1

Pun

to 2

Pun

to 3

Pun

to 4

Mean ±SE ±1,96*SE


En la muestra del río existe mayor diversidad de especies que las de los

canales de riego, además se encuentra un número importante de especies muy sensibles a la

contaminación, mientras que en los canales es muy bajo.

5. Análisis

Para analizar los datos se utilizó el software Statistica que realiza los siguientes cálculos:

a)Estadística descriptiva: para conocer los valores medios y la dispersión de cada variable pa-

ra cada punto de muestreo.

Para la variable nitrógeno debe utilizarse un método de análisis químico de mayor sensibili-

dad que permita detectar valores menores a 10 mg/l.

Media=(xi)/n

Desviación estándard=[(xi-xbar)2/n-1]1/2

b)Test de normalidad: para conocer si los datos son normales.

Test Kolmogorov-Smirnov=

Nivel de significación(p-level)=

c)Análisis de la varianza: permite detectar un componente añadido debido a los efectos de ca-

da variable mediante la prueba F. Si la prueba F global del análisis de la varianza es significa-

tiva puede aplicarse el test de Fisher.

La prueba F no fue significativa para conductividad. Se necesita contar con mayor número de

mediciones para corroborar la amplia dispersión de los datos en los puntos 3 y 4.

glefecto=s-1glerror=n-s

SCTotal=


11


SCefecto=

SCerror=SCTotal-SCefecto

FC=

CMefecto=

CMError=

Prueba F=

d)Test de comparación de medias: para determinar diferencias significativas entre las medias

de los puntos.

Test de Fisher =

e)Referencias de las fórmulas:

xi = sumatoria de las mediciones de la muestra.xbar = es la media de la muestra.n = tamaño de la muestra.D=Diferencia absoluta máxima

=valor críticogl=grados de libertads=sitios de muestreoYij=EfectoY1.,Y2.,Y3.,Y4.=Medias de cada punto de muestreor=repeticiones

=Media del efecto=Media general

SCTotal=Suma de cuadrados totalSCefecto=Suma de cuadrados del efectoSCerror=Suma de cuadrados del errorFC=Factor de correcciónCMefecto=Cuadrado medio del efecto.CMerror=Cuadrado medio del error.t=valor crítico de la distribución de Studentni y nj=tamaños de los grupos a comparar.


12


6. Conclusiones

1. La calidad del agua se altera en ambientes altamente antrópicos. Los valores de todos

los parámetros cambiaron significativamente en los canales con respecto al río.

2. La calidad del agua del río Chimehuín es buena, para los usos actuales (seres vivos,

consumo humano, riego y recreación). Pero en caso de acidificación no tiene capacidad de

amortiguamiento del pH debido a su baja alcalinidad.

3. La conductividad es baja, por lo tanto es óptima para la instalación de industrias elec-

trónicas.

4. El pH tiende a alcalino, fundamentalmente en el verano, por lo tanto puede afectar el

desarrollo de algunas plantas.

5. La alcalinidad del agua es baja, por lo que un pH alto no presenta problemas de ins-

crustaciones en canillas y cañerías.

6. Los valores de oxígeno del agua del río son aptos para los organismos acuáticos, pero

en los canales los tenores disminuyen presentando dificultades en la respiración de huevos

y alevinos de salmónidos y de otros invertebrados.

7. Si ocurren los cambios climáticos pronosticados (disminución de las precipitaciones y

aumento de la temperatura) la calidad del agua del río podría asemejarse a la de los cana-

les:

7.1. El caudal del río tendería a disminuir debido al aumento de las temperaturas y a

la disminución de las precipitaciones.

7.2. La diversidad de organismos se altera en ambientes antrópicos y de bajo cau-

dal, por lo que el escenario de cambio climático y mayor presión antrópica actuarán

en éste sentido.

7.3. Ante un aumento de la temperatura media en la zona sería esperable un aumen-

to del pH de los canales de riego alcanzando valores críticos para el desarrollo de al-

gunas plantas y problemas para los organismos del río y bañistas. También aumentará

la conductividad debido a la disolución de las sales.

7.4. La cantidad de oxígeno disuelto en el agua está relacionada con la temperatura,

si ésta se incrementa disminuirá el tenor en el río, provocando cambios en la diversi-

dad de las especies. Podría alterarse la actividad de pesca deportiva de salmónidos de-

bido a sus altos requerimientos de oxígeno.


13


7.5. La erosión del suelo tenderá a acentuarse debido a la falta

de agua, lo cual provocaría alteraciones en la concentración de oxígeno y contribuiría

a aumentar la conductividad.

7. Discusión:

Los resultados obtenidos son importantes no solo para la escuela, donde se aplican a la pro-

ducción agropecuaria e industrial (procesamiento de alimentos), sino también para las agen-

cias de control del agua para consumo humano y a escala municipal, debido a que se realizan

mediciones semanales. Los valores obtenidos en el río son un antecedente importante, pues

recién se ha comenzado una urbanización en las nacientes. Los datos de nitrógeno no fueron

analizados porque el método utilizado no detecta valores menores a 10 mg/l. Los valores de

los demás parámetros se discuten a continuación y se analiza su impacto para los seres vivos,

consumo humano, riego y recreación.

Temperatura:

La temperatura aumenta significativamente en los canales con respecto al río. Estos aumentos

incrementan la solubilidad de las sales, ocasionando cambios de conductividad y pH.[29]

Seres vivos: Los organismos del río son de rango templado (13-20ºC) pero en los canales du-

rante el verano las temperaturas son óptimas para organismos de rango templado (mayor de

20ºC).[28] La variación de temperatura no supera el rango de 2,2-5ºC (considerado bueno),[30]

excepto algunos días en los canales. El INN de Chile considera óptimo una variación de 3ºC.[31]

Consumo humano: La OMS y Argentina, no establecen estándares, pero algunos países esta-

blecen distintos valores óptimos (Costa Rica, El Salvador y Nicaragua: 30ºC; Guatemala:

34ºC; Canadá: 15ºC; UE: 25ºC).[32] En todos los puntos se registraron valores bajos, el máxi-

mo registrado fue 24,9ºC.

Riego: Temperaturas superiores al rango de 20-30ºC pueden afectar el ciclo del nitrógeno, es-

pecialmente la mineralización y desnitrificación.[33] Excepto algunos días en verano, en los ca-

nales se registran éstos valores, pero no persiste ésta temperatura a lo largo del día.

Recreación: La mayoría de los países no establecen estándares. El INN de Chile [31] recomien-

da 30ºC. Los valores registrados son inferiores en todos los casos.

pH:


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El pH aumenta significativamente en los canales con respecto al río, tor-

nándose alcalino. Esto es más notorio en el verano donde algunos días se registró pH 9. El pH

de las aguas naturales se debe a la composición de los terrenos atravesados, el pH alcalino in-

dica que los suelos son calizos y el pH ácido que son síliceos. Los vertidos de pH ácido, di -

suelven los metales pesados volviendo tóxica el agua para los seres vivos y el pH alcalino los

precipitan.[29]

Seres Vivos: pH 6.5 – 8.2 es el rango óptimo para la mayoría de los seres vivos. [34] Tanto los

salmónidos como los macroinvertebrados que le sirven de alimento (Tricópteros, Efemerópte-

ros, Plecópteros)[35] son sensibles a los cambios de pH. En el río los valores están dentro de es-

te rango. El INN[31] establece el rango pH 6.0 – 9.0 para la vida acuática.

Consumo humano: Argentina, Bolivia, Brasil y Canadá entre otros establecen pH 8,5 como

valor óptimo. Mientras que Guatemala y República Dominicana establecen pH 9,2 y Sudáfri-

ca pH 9,5 como valores óptimos. Los valores difieren entre los países porque se consideran

las condiciones geográficas, socioeconómicas y alimentarias del lugar al elaborar las normas

nacionales para el agua potable.[32] El INN de Chile[31] establece como valores óptimos (pH

6.0-8.5); mientras que la OMS, EPA, UE establecen un rango pH 6.5-8.5.[29] Los valores re-

gistrados en el agua del tanque (punto 2) están dentro de éstos rangos. Un pH alto puede gene-

rar una sensación jabonosa en el sabor del agua.[32]

Riego: El INN[31] establece un rango óptimo (pH 5.5-9.0), mientras que la FAO[36] establece

(pH 6.5-8.4). Los valores registrados en los canales de riego integran éste rango, aunque en

verano a veces se supera. Esta agua también se la utiliza para riego en invernaderos donde el

rango óptimo es más estrecho y por lo tanto resulta alcalina. Para riego en invernadero se re-

comienda un rango de pH 5.5-6.5 para que los micro y macro-nutrientes estén disponibles.[37]

[38] Se necesita contar con mayor número de mediciones para probar la hipótesis de la relación

temperatura-pH. Si el pH alto se combina con valores altos de alcalinidad pueden presentar

problemas de incrustaciones en canillas y cañerías.[39]

Recreación: El INN[31] establece como rango óptimo (pH 6.5-8.3). En el río, donde se utiliza

el agua con éste objetivo los valores registrados están dentro de éste rango.

Oxígeno Disuelto:

El oxígeno disuelto en el agua es un factor limitante para la vida acuática. Es necesario para la

respiración y para los procesos oxidativos realizados por los microorganismos presentes en

los sedimentos. Los valores de oxígeno disuelto en agua pueden variar debido a la temperatu-

ra, turbidez, descomposición de la materia orgánica y fotosíntesis entre otros.[40]


15


Seres vivos: El INN[31] establece para la vida acuática valores mayores de 5

mg/l, sin embargo para huevos y alevinos de salmónidos, valores menores a 8 mg/l producen

un deterioro moderado de la producción.[40] Los valores de oxígeno disuelto en el agua del río

son significativamente más altos que en los canales. Los registros para el río están dentro del

rango requerido para las especies que lo habitan, mientras que en los canales algunos días se

registran valores bajos para salmónidos e invertebrados.

Consumo humano: No se establecen estándares. El punto 2, que es agua de cañería, tiene va-

lores menores a 10 mg/l por lo tanto no hay riesgo de que provoque corrosión.

Riego y recreación: No se establecen estándares.

Conductividad:

La conductividad es la capacidad del agua para transmitir la corriente eléctrica. Es una medida

indirecta de las impurezas del agua (sales disueltas) y por lo tanto está relacionada con la alca-

linidad y el pH. Las industrias de electrónica requieren aguas libres de impurezas.[41]

Seres vivos: No se establecen estándares, pero un aumento en la conductividad de las aguas

afecta la productividad de los ecosistemas. Los cambios en la temperatura provocan cambios

en la conductividad porque aumenta la disolubilidad de las sales.[29]

Consumo humano: La OMS y Argentina, no establecen estándares, pero algunos países esta-

blecen valores óptimos muy variables entre sí debidos generalmente a la geología del terreno

(Colombia 1000 µS/cm; Costa Rica 400 µS/cm; El Salvador 1600 µS/cm; Reino Unido 400

µS/cm y España 1600 µS/cm.[32] Los valores registrados están muy por debajo de los mencio-

nados.

Riego: Si la conductividad es alta puede generar problemas de salinidad en los suelos. Según

la FAO,[36] valores menores de 0,7 dS/m no provocan problemas, mientras que el rango de

conductividad de 0.7-3.0 dS/m produce una salinidad moderada y valores mayores de 3.0

dS/m producen una salinidad severa. La conductividad aumenta mucho en verano en los cana-

les de riego, pero no alcanza valores preocupantes.

Recreación: No se establecen estándares.

Alcalinidad:

Los valores de alcalinidad de 100-200 mg/l[34] pueden estabilizar el pH en caso de acidifica-

ción de un cuerpo de agua. En todos los puntos se registraron valores muy bajos de alcalini-

dad por lo que el agua no tendría capacidad para estabilizar el pH ante una acidificación.

Seres vivos: El INN[31] y el EPA[42] establecen 20mg/l pero señalan que algunas regiones tie-

nen valores naturalmente más altos. En el río se registraron valores un poco más altos.


16


Consumo humano: La OMS y Argentina, no establecen estándares, pero

algunos países establecen valores óptimos muy variables de uno a otro, generalmente debidos

a la geología del terreno (Colombia 100 mg/l; El Salvador 250 mg/l; México 400 mg/l y Esta-

dos Unidos 370 mg/l).[32]

Riego: No se establecen estándares, pero se lo señala como importante para neutralizar la aci-

dez de los suelos y para el balance del sodio.[36]

Recreación: No se establecen estándares. Pero el EPA señala que una excesiva alcalinidad

puede causar problemas de irritación en los ojos de los bañistas.[42]

Macroinvertebrados:

Los macroinvertebrados pueden utilizarse como bioindicadores de calidad del agua y del am-

biente. Estos organismos acumulan el stress producido por los cambios en los parámetros físi-

co-químicos, que cambian muy rápidamente. Algunos organismos son muy tolerantes a éstos

cambios, mientras que otros son muy sensibles. En éste último caso, su presencia indica que

la calidad del agua ha sido buena durante un período de tiempo relativamente largo.[43]

En el río se encontraron especies sensibles a la contaminación, que no aparecieron en los ca-

nales de riego. Este dato es solamente indicativo, pues se realizó un solo muestreo y es conve-

niente continuarlo a lo largo del año e identificar familias, además de los órdenes, para poder

calcular un índice de polución que permita correlacionarlo con los otros parámetros físico-

químicos. La proporción de los órdenes encontrados son coincidentes con otros trabajos reali-

zados en el mismo río.[35]

Los escasos datos durante el otoño e inverno impiden realizar un análisis más detallado. En

cuanto a las recomendaciones para mitigar los efectos señalados anteriormente se propone es-

tablecer medidas de conservación del suelo y fundamentalmente de las costas del río y canales

de riego. Las costas son un área buffer entre dos ecosistemas. La vegetación herbácea de la

costa puede filtrar el drenaje de las áreas más altas y la vegetación arbórea contribuye a dismi-

nuir la temperatura del agua, a la vez que brinda hábitat a especies terrestres, aumenta la capa-

cidad de carga de los ecosistemas acuáticos debido al aporte de organismos que caen al agua,

además contribuyen a fijar las costas.

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Agradecimientos

Agradecemos la colaboración de los ingenieros agrónomos Chistian Hick, Guillermo Barrau

del CEI y a la bibliotecaria del INTA, por su asesoramiento en temas agropecuarios; también

a técnicos del CEAN por su asesoramiento en temas ambientales. También agradecemos la

colaboración de la empresa Capsa-Capex por aportarnos el equipamiento para realizar la in-

vestigación.

Lista de abreviaciones y siglas

AIC: Autoridad Interjurisdiccional de los Ríos Limay, Neuquén y NegroALC: América Latina y el CaribeCEAN: Centro de Ecología Aplicada del NeuquénCEI: Centro de Educación IntegralCEPIS: Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del AmbienteEPA: Environmental Protection AgencyGPS: Global Positioning SystemINE: Instituto Nacional de Ecología. INN: Instituto Nacional de Normalización. INTA: Instituto de Tecnología AgropecuariaOMM: Organización Meteorológica Mundial.OMS: Organización Mundial de la Salud.ONU: Organización de Naciones Unidas PNUMA: Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente.SEMARNAT: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. UAM: Universidad Autónoma Metropolitana.UE: Unión Europea.UNEP: United Nations Environment Programme


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incidencia del cambio climático y de efectos antrópicos en la calidad del agua

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