Contaminación difusa originada por la actividad agrícola de riego, a la escala de la cuenca hidrográfica

Tese de Doutoramento apresentada à Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos y Montes da Universidad de Córdoba.

La creciente preocupación por los problemas ambientales originados por la actividad agrícola, particularmente la contaminación del agua, motiva a repensar la gestión de los sistemas y a definir códigos de buenas practicas agrícolas. Además de la importancia de la monitorización y control de los medios acuáticos que reciben los contaminantes, los modelos de simulación se plantean como herramientas útiles para la previsión de impactos. Este estudio se propone estudiar la contaminación difusa del agua superficial originada por la actividad agrícola de riego, a la escala de la cuenca hidrográfica, en lo que respecta al nitrógeno, sales y sedimentos. La cuenca seleccionada para este estudio (189 ha) se sitúa en la Zona Regable de la Campiña de Idanha (Portugal), y tiene como cultivos principales de riego el tabaco, el maíz y el sorgo, y como cultivo principal de secano, la avena. La comprensión del comportamiento hidrológico de la cuenca es fundamental para entender la dinámica de los contaminantes. El comportamiento hidrológico de la cuenca en la estación de riego es muy sensible a las prácticas de riego, a la frecuencia y las dotaciones usadas. Durante la estación de lluvias, el modelo hortoniano domina el comportamiento de la escorrentía, y el contenido de humedad del suelo es decisivo en la magnitud de esta escorrentía en los eventos de máxima precipitación. El agua derivada para la cuenca de estudio en la campaña de riego es de muy buena calidad en lo relativo a las variables estudiadas, no constatándose una degradación significativa de su calidad al circular por este recinto hidrológico. Durante la estación de lluvias, la calidad del agua que es drenada de la cuenca depende de la conjugación de eventos de precipitación intensos con la disponibilidad en el suelo de los contaminantes estudiados. Prácticamente no se encuentra relación entre el caudal y la concentración de contaminantes, ni en la estación de riego ni en la de lluvias, exceptuando las situaciones de punta en que el grado de correlación depende de las condiciones vigentes en la cuenca. La dependencia de la carga contaminante diaria del volumen de escorrentía, otra forma de analizar la dinámica de los contaminantes, se muestra fuertemente influenciada por la solubilidad de los contaminantes en el agua. Ante una multiplicidad de modelos hidrológicos que simulan la contaminación difusa, hemos seleccionado el modelo AnnAGNPS para aplicarlo a la cuenca de estudio. Con vistas a la utilización del modelo AnnAGNPS, hemos concluido que un modelo digital de elevación del terreno con resolución vertical de 1 m es suficiente para contemplar la topografía de la cuenca, y para definir la red de drenaje existente, mientras que la resolución de 5 m es insuficiente. La suficiente proximidad de los datos de escorrentía observados en la estación hidrológica y de los datos simulados por el modelo AnnAGNPS apunta que este modelo puede ser una buena herramienta de predicción de la hidrología de la cuenca de estudio. Sin embargo, esta proximidad no se produjo en lo relativo a los sedimentos y nitrógeno, siendo probable que un esquema experimental de registro continuo de aquellos contaminantes permita la obtención de una mejor relación entre datos observados y simulados. De la forma de distribución espacial de la escorrentía se deduce que la topografía del terreno y la cobertura del suelo son los factores que más influencian el volumen de escorrentía por unidad de área y de tiempo. La producción y arrastre medio de nitrógeno en la cuenca se muestran dependientes de la distribución espacial de la escorrentía, mientras que la producción media de sedimentos no está tan claramente relacionada con la escorrentía, dado que solamente una parte del volumen de escorrentía tendrá energía suficiente para arrancar y arrastrar los sedimentos.

Programa PRODEP III