EUTROFICACION Y FLORACIONES

ALGALES

Prof. Roberto Urrutia P.

Dr. Roberto Urrutia P.

Centro EULA-Chile

Facultad de Ciencias Ambientales

Noviembre de 2014

Rockström et al 2009 Nature

Planetary Safe Operating Spaces

La humanidad ha excedido los limites de seguridad para biodiversidad, ciclo del nitrógeno y clima …..idea basada en la tipologia de “cambios abruptos”……….

Rockström et al 2009 Nature

A SAFE OPERATING SPACE FOR HUMANITY

Humanity has already exceeded safe limits for

biodiversity, nitrogen cycle and climate…..idea

based on typology of ‘abrupt changes’……….

Definición

• Degradación ambiental natural de los lagos y lagunas, generado por el aumento de la concentración de nutrientes principalmente de nitrógeno y fósforo, lo que ocasiona una proliferación y posterior acumulación de algas y plantas acuáticas.

Eutrofización

EUTROFICACION

Proceso de enriquecimiento de nutrientes de cualquier cuerpo de agua (por factores naturales o de origen antrópico) que se manifiesta en un aumento de la

abundancia y/o biomasa de los productores primarios.

EUTROFIZACIÓN: es el proceso natural de cambio de un estado trófico

a otro nivel superior por adición de nutrientes (eutrophos: bien nutrido).

EUTROFIZACION

La adición de fósforo y nitrógeno condiciona una cadena de eventos que producen el incremento del crecimiento de los productores primarios.

Las algas perifíticas y las macrófitas sumergidas generalmente presentan un incremento de su biomasa durante el inicio del proceso.

Si el incremento de nutrientes continua el predominio de los productores primarios se desplaza hacia el fitoplancton, en especial hacia las cianobacterias.

La reducción de la transparencia y el aumento de la producción de biomasa conllevan a una gran acumulación de material orgánico en las capas más profundas.

Tipos

Determinante de los efectos

Eutrofización

“El enriquecimiento en nutrientes de las aguas, que provoca la estimulación

de una serie de cambios sintomáticos, entre los que se encuentra el

incremento en producción de algas y macrofitas, el deterioro de la calidad

de agua y otros cambios sintomáticos resultan indeseables e interfieren con

la utilización del agua” (OCDE, 1982).

Nutrientes

(Nitrógeno y Fosforo)

Alimento

Algas

(microalgas)

Macrofitas

(plantas acuáticas)

Terminologia trófica (metabolismo de nutrición)

Oligotrofía – bajos nutrientes y

“productividad”; usualmente alta

transparencia

Mesotrofía – nutrientes moderados,

“productividad” y transparente

Eutrofía – alta concentracion de

nutrientes y “productividad”; baja

transparencia

PROCESO DE EUTROFICACION

Tiempo 1:

Oligotrófico

Tiempo 4:

Hipertrófico

Tiempo 2:

Mesotrófico

Tiempo 3:

Eutrófico

Los lagos pueden presentar distintos niveles tróficos:

Los parámetros que clasifican a los lagos como oligotróficos y eutróficos, en Chile son:

Sistema oligotrófico

Sistema mesotrófico

Sistema eutrófico

08:13

Valores límites para la clasificación trófica de lagos (OECD)

Categoría

trófica

P-total

(µg l-1)

Clorofila

media

(µg l-1)

Clorofila

máxima

(µg l-1)

Prof.

Secchi

media (m)

Ultraoligotrófico <4.0 <1.0 <2.5 >12

Oligotrófico <10.0 <2.5 <8.0 >6

Mesotrófico 10-35 2.5-8 8-25 6-3

Eutrófico 35-100 8-25 25-75 3-1.5

Hipertrófico >100 >25 >75 <1.5

Categorías Tróficas

08:13

¿COMO SE SABE QUIEN ES EL RESPONSABLE …..?

Carbono + Nitrógeno

Carbono + Nitrógeno + Fósforo

Eutroficación presenta distintas causas

Naturales Antrópicas

Actividades desarrolladas en una cuenca:

Eutrofización

Todas las actividades

productivas y vivienda,

desarrolladas en un

cuenca aportan sus

excedentes o desechos a

los cuerpos de agua Eutrofización

Plantación forestal

Agricultura

Ganadería

Minería

Vivienda

Turismo

Industrias varias

Deportes acuáticos

Etc.

Eutroficación Cultural

fósforo/fosfatos nitrógeno/nitratos

Fertilizantes

Precipitación

Agua servidas

Desechos animales

Detergentes

Rocas fosfatadas

Fuentes de Nutrientes

Ambas fuentes de nutrientes

Maquinaria mecánica y tiro animal, de labranza convencional

Cárcavas en suelo erosionado en 100%, IX Región

(imagen muestra estructuras de control de cárcavas)

Mala aplicación del riego por surco

08:13

Blooms de

microalgas

Acumula-

ción de

sedimento

Incremento de las poblaciones bacterianas

Disminución de transparencia del agua

Malos

olores

Anoxia o

Hipoxia

EUTROFICACION

Ejemplos de eutrofización

Golfo de México

Floraciones algales

08:13

Eutroficación de Lagos

Muerte de 16 vacas, en las cercanías de

Manitoba (Canadá) (Krebs, 1994)

Vacas bebiendo agua contaminada con

cianobacterias, India.

Microalgas

Muerte masiva de peces por asfixia o

intoxicación por toxinas

Floraciones de

cianoficeas

Cyanobacteria

• Muchas cyanobacteria (algas verde-azules) producen toxinas:

–Problemas a la salud humana.

– Problemas para mascotas, ganado y vida salvaje.

Guías recreacionales

Guías recreacionales para lagos con floraciones de cyanobacterias para la proteccion de la salud de las personas • Permiten:

• Cerrar el lago.

• Prohibición de bañarse.

Caso de estudio: “Situación

ambiental de las

Lagunas de concepción”

Dr. Roberto Urrutia P. Unidad de Sistemas Acuáticos

Centro de Ciencias Ambientales, EULA-Chile Universidad de Concepción

Concepción, la ciudad de las lagunas.

L. Lo Mendez

L. Las Tres Pasculas

L. Lo Galindo

L. Redonda

LAGUNA LAS TRES PASCUALAS

1990 2000

08:13

08:13

Caso de estudio: Eutroficación lago Lanalhue

Unidad de Sistemas Acuáticos, Centro EULA-Chile Universidad de Concepción

Distribución Egeria densa – camping – privados

45

ESTACIONES DE MUESTREO EN EL LAGO

Estero

Buchoco

Estero El

Peral

Estero

Calebu

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

mg

/L

Fósforo Total Fósforo Total Nitrógeno Total Nitrógeno Total

Primavera Verano Primavera Verano

Estero el Peral

Estero Buchoco

Estero Calebu

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

mg/L

Fósforo Total Fósforo Total Nitrógeno Total Nitrógeno Total

Primavera Verano Primavera Verano

E - 1 S

E - 1 F

E - 2 S

E - 2 F

E - 3 S

E - 3 F

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

mg/L

Nitrato Nitrato

Primavera Verano

Estero el Peral

Estero Buchoco

Estero Calebu

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045m

g/L

Nitrito Nitrito

Primavera Verano

Estero el Peral

Estero Buchoco

Estero Calebu

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

mg

/L

Orto-Fosfato Orto-Fosfato

Primavera Verano

Estero el Peral

Estero Buchoco

Estero Calebu

Caso de Estudio:

Eutroficación del embalse Rapel

Dr. Roberto Urrutia P.

Unidad de Sistemas Acuáticos

Curso de capacitación: “Efectos ambienales de planteles porcinos”

Centro de Ciencias Ambientales EULA-Chile, 26-28 de Mayo 2009

Lago rapel en la prensa

Presencia de cianobacterias

productoras de toxinas en este

evento de floración algal

Antecedentes – Embalse Rapel

• Actividades desarrolladas en la cuenca:

• Sector agropecuario

• Turismo y recreación

• Habitacional

• Elaboración de alimentos (humano y animal)

• Sector vitivinícola.

Eutrofización – Embalse Rapel

Antes de Bloom Después de Bloom

Lago rapel en la prensa

Presencia de cianobacterias

productoras de toxinas en este

evento de floración algal

Eutrofización – Embalse Rapel

• Blooms de microalgas

– Vectores (moscas, roedores)

– Muerte de peces

– Descomposición de microalgas (malos olores)

– Incompatibilidad con actividades de contacto directo (p.e. natación)

– Disminución de calidad paisajística

Vista general de las distintas actividades productivas en las comunas de influencia al embalse Rapel

C) D)

B) A)

Actividades productivas de acuerdo al Código CIIU

RESULTADOS ACTIVIDADES PRODUCTIVAS

27%

46%

7%

13%7%

Criaderos de Aves Criadero de Cerdo Mina Paking Viña

Actividades productivas en el río Alhué

RESULTADOS ACTIVIDADES PRODUCTIVAS

Río Blanco

Río Pangal

Río Catedral

Río Cipreses

Río Azufre

Río Las Palmas

AGROSUPER

LO MIRANDA

Río Coya

Estero Las Cadenas

Río Claro

FAENADORA SAN VICENTE

AGROSUPER SAN VICENTE

INDUSTRIA

MALLOA

Estero Chimbarongo

Estero Las Cadenas

EMBALSE RAPEL

Estero Las Palmas

Embalse

Carén

Estero Alhué

RIO RAPEL

Estero Palmilla

RIO TINGUIRIRICA

Estero Zambrano

CRIADERO AGROSUPER

CODELCO

Estero Maquis

Las Cabras***

RIO CACHAPOAL

MINERÍA LA

FLORIDA

Rancagua

Peumo

Doñihue**

Pichidehua

Coltauco

San Vicente**

Estero Coipué

Punto de muestreo

Descarga de RIL

Descarga de aguas servidas con y sin tratamiento

(**Lagunas Facultativas, ***Lagunas aireadas)

Río, estero.

Principales cargas contaminantes en la cuenca del río Cachapoal (*).

Actividades Cantidad Volumen (m3/año)

Carga orgánica (KgDBO5

/año)

% Carga total

Crianza de cerdos (cabezas /año) 2.959.605 16.573.788 17.402.477 97,8

Crianza de aves (cabezas /año) 3.436.412 32.990 68.728 0,39

Viñas (L/año) 160.510.694 1.123.575 321.021 1,8

* Datos obtenidos del estudio realizado por ARCADIS GEOTECNICA

Carga orgánica emitida por el número de cerdos en la cuenca del Cachapoal,

generaría una carga orgánica equivalente a una población de 1.200.000

habitantes. En cuanto a viñas, la carga orgánica sería similar a la de una

población de 22.000 habitantes aproximadamente.