evoluciÓn de parÁmetros hidrogeoquÍmicos …
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EVOLUCIÓN DE PARÁMETROS HIDROGEOQUÍMICOS INDICADORES DE SALINIZACIÓN EN LA ZONA ESTE DE GRAN CANARIA (1970-2000).
Elena Galindo Rodríguez (*); Emilio La Moneda González(*);
José Angel Díaz Muñoz (*); Carmen Cabrera Santana (**)
(*) Instituto Geológico y Minero de España (**) Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
Resumen. Los materiales volcánicos de la zona Este de Gran Canaria alojan una parte de su sistema acuífero insular que es heterogéneo, anisótropo y multicapa, presentando un flujo preferencial desde la zona de cumbres, y recarga, hacia la costa. Debido a la explotación intensiva a que se ha sometido al acuífero en las últimas décadas este presenta problemas importantes en la calidad y cantidad de sus recursos. Se analiza para el período 1970-2000 la evolución espacial de los parámetros hidrogeoquímicos indicadores de salinidad de sus aguas subterráneas. Se observa que en las zonas altas las aguas son de buena calidad y mantienen constantes sus parámetros. En las zonas bajas la calidad se deteriora por causas naturales y, sobre todo, antrópicas relacionadas con prácticas inadecuadas de explotación del acuífero o su contaminación, existiendo ya algunas áreas con aguas de difícil utilización por su calidad y con parámetros indicadores de intrusión marina. 1. Introducción La zona de estudio, con 417 km2 de superficie, se sitúa en el Este de la isla de Gran Canaria. Con una morfología de sector de cono se extiende desde el centro de la isla, en la cumbre (Pico de Las Nieves a 1949 m), hasta las proximidades de Las Palmas de Gran Canaria (Jinámar) y, por la costa, hasta las inmediaciones de Juan Grande para desde allí ascender por la divisoria de aguas hasta la cumbre. La isla con una morfología muy abrupta es, de un modo general, un gran estratovolcán de evolución compleja y dilatada. Su historia geológica, (ITGE, 1991,1992), comprende varios ciclos volcánicos inmersos en un proceso de evolución magmática que alternan con períodos de predominio de los procesos de erosión - sedimentación por lo que la serie estratigráfica insular intercala a unos y otros materiales. Los materiales volcánicos cuya emisión subaérea se inicia en el Mioceno comprenden, de muro a techo, la Serie Basáltica I, Serie Traqui-sienítica y la Serie Fonolítica en el Ciclo I; la Serie Roque Nublo en el ciclo del mismo nombre, Ciclo Roque Nublo, y las series Basálticas II, III y IV, (Fuster, 1968), que finalizan en el Holoceno, y que son equivalentes a los ciclos Post-Roque Nublo y Reciente del MAGNA. Los episodios sedimentarios comprenden materiales resultantes de procesos fluviales, litorales y eólicos entre los que se identifican algunos episodios singulares por su cronología o génesis, la Formación Detrítica de Las Palmas y los Depósitos Epiclásticos. La zona en estudio comprende una porción del sistema acuífero insular que es heterogéneo, anisótropo y multicapa. Este sistema presenta un flujo hidráulico centrífugo desde las cumbres, zona de recarga, hacia la costa en donde el flujo está perturbado por los continuos bombeos. 2. Datos de partida
Arinaga, Sardina, Vecindario, Doctoral y Juan Grande, donde se alcanzan valores en torno a los 1.500-2.000 mg/l de cloruros. El incremento en las concentraciones de cloruros es atribuible a varios procesos que pueden ser coincidentes o no espacialmente. Por su entidad y extensión cabe señalar en primer lugar a una incipiente intrusión marina en la zona costera; en segundo lugar, a la infiltración en condiciones de aridez y con un aerosol marino y, en tercer lugar, el largo recorrido y tiempo de residencia de algunas aguas en el acuífero. Además de estos procesos la contaminación antrópica, la puntual existencia de aguas salinas atrapadas o la presencia de halita en algunos materiales también dan aumentos zonales de cloruros. Sulfatos 1970 -74 Para la representación de los contenidos en SO4
-2 se han considerado un total de 159 puntos, cuyos valores oscilan entre 0 y 1.200 mg/l.
En la zona centro de la isla las concentraciones en SO4
-2 son mas bajas, produciéndose un aumento a medida que nos aproximamos a la costa. Se observa cierto paralelismo entre las isolíneas y la línea de costa, concretamente a partir de la correspondiente a 50 mg/l En este período los valores de sulfatos ya exceden a la concentración máxima admitida por la Reglamentación en un gran número de captaciones situadas en las proximidades de la costa. Así se observan valores próximos a 300 mg/l en algunas captaciones en los alrededores de Vecindario, aunque las concentraciones más altas se obtienen en las proximidades de Telde con valores medios de 350-450 mg/l.. En la zona de Valsequillo y Santa Brígida la isolínea de 250 mg/l avanza hasta cotas próximas a los 700 m obteniéndose en
algunas captaciones valores de sulfatos en torno a los 700-1.100 mg/l. La presencia de sulfatos en las aguas subterráneas se puede atribuir a tres orígenes: los retornos de riego, cargados de abonos o aditivos correctores del índice SAR, litológico por disolución de la roca y marino como consecuencia de la introducción de agua de mar en la captación. En la zona de costa las isolíneas de cloruros, sulfatos y nitratos tienen una morfología similar, lo que parece indicar que existen relaciones entre dichos parámetros. En la zona de Vecindario la similitud entre las isolíneas de sulfatos y cloruros indica un origen común para ambos parámetros que sería atribuible a un proceso de intrusión marina.
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6 5 1
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Escala gráf ica1 0 0 0 m 500 0 1 2 kilómetros
N
SULFATOS SPA
En la zona de Telde-Valsequillo-Santa Brígida las isolíneas de los tres parámetros sulfatos, cloruros y nitratos presentan una morfología similar lo que dificulta su interpretación. Una posible explicación sería una doble fuente de sulfatos: agrícola y/o intrusión, lo que explicaría los altos valores alcanzados en las aguas subterráneas en dicha zona.
En la figura nº 7.1 se ha representado la relación existente entre rNO3 y rSO4
-2 , en meq/l en un total de 108 pares de puntos. Se observa una cierta relación entre ambas variables, estableciéndose tres situaciones: una donde los nitratos aumentan sin aumentar los sulfatos, otra donde se incrementa la concentración de nitratos al aumentar los sulfatos y un tercer grupo en donde los sulfatos aumentan independientemente de los nitratos. Estos últimos se deben a que el origen de los sulfatos es distinto al de los
nitratos. En la figura nº 7.2 se ha representado la relación existente entre rSO4
-2 y rCl, en meq/l, para este mismo período. En esta figura también se observa una cierta relación entre ambas variables. En algunas captaciones el aporte de SO4
-2 es distinto al de Cl, ya que crece de forma distinta uno respecto al otro. Nitratos 1970 -74
En su realización se han considerado un total de 163 puntos, cuyos valores oscilan entre 0 y 350 mg/l. En general, los contenidos en nitratos para las aguas subterráneas en este período son bajos exceptuando las captaciones próximas al núcleo de Telde donde los valores obtenidos sobrepasan los 250-300 mg/l de NO3. Estos altos contenidos son atribuibles a los retornos de riego producidos en esta zona de gran tradición agrícola. 3.3 Isocontenidos correspondientes al período 1990 - 99 Conductividad 1990 - 99
Relacion rSO4 rCl
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0
rCl
rSO
4
Serie1 Serie2
Relación rNO3 rSO4 SPA
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0
rSO4
rNO
3
Serie1
0
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0
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0
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1 2
1 2
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1 8
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2 0
2 1
2 2
2 3
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2 9
2 9
3 1
3 1
31
3 1
3 3
3 3
4 7
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1 2 4
1 4 6
161
1 6 7
169
260
260
2 9 8
3 3 5
347
347
Escala gráfica1000 m 5 0 0 0 1 2 kilómetros
N
NITRATOS SPA
En su realización se han considerado un total de 539 puntos, cuyos valores oscilan entre 150 y 25.000 pS/cm.
En este período se sigue observando una distribución de las isolíneas paralela a la costa aunque más heterogénea
En general, los valores de conducnvtdad eléctrica se mantienen 0 mejoran en la zona de cumbres, pero aumentan en el resto del area de estudio. La isolínea de conductividad de 1.000 @/cm sufre una importante modificación en su trazado desplazándose hacia el interior de la isla indicando un aumento de la mineralización del agua en la zona costera. Concretamente, en algunas captaciones de la zona de Vecindario se alcanza valores de conductividad del orden de los 10.000 pSIcm, lo que supone un aumento de unos 7.000 pSicm. y en las captaciones más próximas a la costa, frente al núcleo de Telde, el aumento es de unos 3.000 @/cm obteniéndose valores superiores a los 7.000 pSicm.
En la zona comprendida entre Santa Lucia y San Bartolomé de Tirajana los valores de conductividad permanecen mas o menos estables, aunque han aumentado el número de captaciones con valores mayores a 2.000 uS/cm por lo que la isolínea abarca una mayor superficie.
Cloruros 1990 - 99
Para dibujar las líneas de isocloruros del período se han utilizado un total de 534 datos, Los valores de cloruros en este período se sitúan en tomo a los 20 mg/1 para la zona central de la isla y a los 2.000-5.000 mg/1 para la zona más próxima a la costa, llegándose a valores puntuales que sobrepasan los 10.000 mgil.
Comparando los mapas de los períodos se observa:
Una migración hacia tierra adentro de las isolíneas comprendidas entre los 100 mg/¡ y los 1.000 mg/1 de cloruros con respecto a las obtenidas en el SPA - 15.
Que las captaciones de la zona de Vecindario - El Doctoral, con valores durante el SPA - 15
en torno a los 1.500-2.000 mg/l de Cl-, pasan a tener valores del orden de 4.000-5.000 mg/l, y que más hacia la costa, los contenidos aumentan, todavía más, apareciendo varios puntos que superan los 8.000 mg/l. Esto parece confirmar la intrusión de agua de mar que se produce en la zona. La zona próxima al Carrizal y el Goro, presenta un notable aumento en la concentración de Cl, que podría estar relacionado con las extracciones realizadas a lo largo de esta década para abastecer a los cultivos de invernaderos existentes en la zona. La concentración de cloruros en las aguas subterráneas de la zona comprendida entre Sta Brígida y Telde, ha aumentado en prácticamente la totalidad de las captaciones siendo del orden de los 400-500 mg/l. En las captaciones entre núcleo de Telde y la costa los valores han aumentando pasando a estar entre los 500 y 1.000 mg/l de cloruros. Sulfatos 1990 - 99 En su realización se han considerado un total de 538 puntos, cuyos valores oscilan entre 0 y 1.700 mg/l. En este período se mantienen los valores bajos de la zona central del área de estudio, aumentando la concentración en SO4
-2 a medida que nos aproximamos a la costa. Continúa existiendo cierto paralelismo entre las isolíneas y la costa persistiendo las distintas áreas de mayor concentración de SO4
-2 establecidas en el período del SPA. En la zona de Santa Brígida-Valsequillo la isolínea de 250 mg/l se adentra hasta cotas mayores de 400 m, llegando a cotas del orden de 200 m en la zona de Vecindario. Además se ha producido un aumento en la concentración de sulfatos en las aguas subterráneas en la mayoría de las captaciones. Para este período también existe cierta similitud ent re las isolíneas de sulfatos respecto a las de cloruros y nitratos. Los dos grandes núcleos o sectores, Telde-Sta Brigida-Valsequillo y Vecindario, quedan delimitados claramente en los tres planos de isocontenidos elaborados lo que indica cierta interrelación entre estas variables. Puntualmente, a cotas mayores por encima de Vecindario y Sta Lucia-San Bartolomé de Tirajana se observa valores altos de sulfatos acompañados de un aumento de nitratos lo que parece indicar un posible origen a retornos de regadío y/o aditivos correctores de SAR.
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1223
1441
1690
Escala gráfica1000 m 500 0 1 2 kilómetros
N
SULFATOS 1990-99
En la figura nº 7.3 se representa la relación existente entre los SO4
-2 y los NO3 en meq/l. En ella se observa cierta relación entre las variables definiéndose tres situaciones: un primer grupo de captaciones donde se produce un incremento de NO3 asociados al aumento de los SO4
-2 , un segundo grupo de captaciones donde los NO3 aumentan sin que se observe un incremento en los SO4
-2 lo que indica una procedencia de los NO3 por excedentes de retorno de riego; y finalmente un tercer grupo en donde se produce un incremento en los
contenidos en SO4-2 pero no en los NO3 lo que indican que existe otro aporte de SO4
-2 distinto e independiente. La figura nº 7.4 muestra la relación rSO4
-2 rCl en meq/l. De esta se deduce que una parte de los aportes de los sulfatos están ligados al de los cloruros, mostrando un aumento paralelo de ambos parámetros según la recta que representa la relación marina rSO4
-2/rCL. En otras captaciones el aumento de los SO4
-2 es independiente del aumento en Cl, tal como se ha indicado en el gráfico anterior y que procederían de los excedentes de retornos de riego. Nitratos 1990 - 99
En su realización se han considerado un total de 500 puntos, cuyos valores oscilan entre 0 y 350 mg/l. Al comparar cuantitativamente los valores máximos obtenidos en el período SPA con los obtenidos en este período, podría parecer que no se ha producido cambios significativos. Sin embargo, tras su representación espacial, se observa una modificación importante en la calidad del agua. La isolínea de 50 mg/l de NO3 se sitúa a lo largo de toda la costa, produciéndose inflexiones hacia el interior de la isla en aquellas zonas con problemas. Existe un gran número de captaciones cuyo contenido en NO3 es > de 50 mg/l situadas en las inmediaciones de los principales núcleos de población como Telde, Ingenio y Carrizal. Hacia el interior de la zona también se observan puntos con un contenido en NO3
Relacion rNO3 rSO4 ACTUAL
0,0
1,0
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N
NITRATOS 1990-99
elevado en San Bartolomé, Santa Lucía de Tirajana y en las inmediaciones de Valsequillo, aunque son de carácter local. Este elevado contenido en NO3 se debe a procesos de carácter antrópico, procedentes de los retornos de riego. El hecho de no producirse un incremento cuantitativo respecto al período SPA puede ser debido a una disminución de la superficie de riego para este período así como al uso de técnicas de menor consumo de agua minimizando el retorno. 4. Conclusiones En líneas generales se ha podido determinar: Existe una zona de la isla, que corresponde a la zona de cumbres o cotas más altas, que presenta un agua de buena calidad, con valores bajos de Cl, SO4
-2 y NO3. Conforme se va descendiendo hacia la costa la cantidad de cloruros y sulfatos, aumenta por efecto de los procesos de mezcla en el flujo subterráneo y por los mayores contenidos salinos del agua de recarga debido a la aridez en que se verifican los procesos de infiltración y a la incorporación en los mismos de sales de aerosoles marinos. En los 25 años transcurridos, entre los dos períodos considerados, se observa como se ha deteriorado, significativamente, la calidad del agua en algunas áreas de la zona baja, de cota menor de 300 m, lo que es atribuible a varias causas que pueden ser coincidentes o no para las diferentes áreas. 1.- Por un lado, se aprecian procesos de intrusión marina como consecuencia de bombeos intensivos. Este proceso de intrusión es aún incipiente en algunas zonas, observándose una ligera salinización del agua de algunas captaciones. Sin embargo, en otras zonas el proceso se encuentra más avanzado y generalizado lo que ha obligando en algunos casos al abandono de las captaciones o a la utilización de desaladoras. 2.- Por otro lado, existe otro grupo de captaciones en que el deterioro de la calidad el agua es debido contaminación antrópica – retornos y vertidos - o a modificaciones de las condiciones de explotación – reprofundización de la captación - del sistema acuífero. En estos casos los cambios de salinidad suelen ser discretos en su distribución espacial. Esta situación puede verse agravada con la instalación generalizada de pequeñas desaladoras en captaciones situadas próximas a la costa provocando una intensificación del flujo del mar hacia el interior que da lugar a un incremento de la intrusión marina. BIBLIOGRAFÍA. CABRERA, MC. (1995).- “Caracterización y funcionamiento hidrogeológico del acuífero costero de Telde (Gran Canaria)”. Tesis doctoral. CUSTODIO, E., LLAMAS, MR.(1983).- “Hidrología subterránea.” Ed. Omega, Barcelona. FERNANDOPULLÉ, D. (1974).- “Clasificación química del agua subterránea y factores que influyen hidroquímicamente en las Islas Canarias”. Simposio Internacional sobre hidrología en terrenos volcánicos. Arrecife de Lanzarote.
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