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RESULTADOS OBJETIVO Este trabajo presenta un estudio comparativo de los procesos de estratificación y mezcla en dos lagos de alta montaña similares, en los que sin embargo, uno de ellos presenta represamiento y el otro conserva su naturalidad. Se pretende conocer como la regulación del caudal en un lago represado puede producir alteraciones en su dinámica natural. INTRODUCCIÓN A priori, un lago de alta montaña lo suficientemente profundo es dimíctico. Esto quiere decir que presenta dos periodos de mezcla y dos períodos de estratificación térmica de sus aguas a lo largo del año. Esto es debido a la diferente densidad del agua en función de su temperatura. La temperatura de máxima densidad del agua son 4ºC. Cuando las temperaturas exteriores varían y se acercan esta temperatura, se produce un aumento en la densidad de las aguas superficiales que causa su caída al fondo y por tanto el mezclado de las aguas hasta que se alcanza un nuevo equilibrio. Así, durante las estaciones de otoño y primavera, la caída o elevación de las temperaturas sobre los 4ºC causan el mezclado y homogeneización de las aguas lacustres. Durante el invierno y el verano, el exterior se mantiene lejos de esa temperatura lo que permite formar perfiles estables de temperatura y densidad. Como consecuencia de estos procesos naturales de estratificación y mezcla se producen variaciones en diversas características fisicoquímicas y biológicas de sus aguas a lo largo del año. Una regulación de los caudales del lago conlleva cambios en su dinámica natural que podrían afectar a su estratificación y por tanto producir alteraciones en las propiedades de estos ecosistemas. REPRESAMIENTO DE ECOSISTEMAS LACUSTRES DE ALTA MONTAÑA. AFECCIONES DE LA REGULACIÓN DE CAUDALES EN SU DINÁMICA Santolaria, Z. 1,2 , Arruebo, T. 3 , Urieta, J.S. 1 , Lanaja, J. 2 , Pardo, A. 4 1Grupo de Termodinámica Aplicada y Superficies (GATHERS), Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A), Universidad de Zaragoza. 2Laboratorio de Calidad de Aguas y Medioambiente, Escuela de Ingeniería Técnica Industrial, Universidad de Zaragoza. 3 Departamento de Geografía y Ordenación del Territorio, Facultad de Filosofía y Letras, Universidad de Zaragoza. 4 Departamento de Agricultura y Economía Agraria, Escuela Politécnica Superior de Huesca, Universidad de Zaragoza. Contacto: [email protected] Se detectaron concentraciones significativas de varios metales (Tabla 3) Figura 2. Fotos de los lagos estudiados. Fotos 2A y 2B: lago de Sabocos i ñ Tabla 1. Resultados de los análisis aguas realizados en el lago de Baños Tabla 2. Resultados de los análisis aguas realizados en el lago de Sabocos Estación INVIERNO PRIMAVERA VERANO OTOÑO Fecha 17/04/2010 28/06/2010 25/08/2010 05/11/2010 Muestra BAÑ1 BAÑ2 BAÑ1 BAÑ2 BAÑ1 BAÑ2 BAÑ1 BAÑ2 Profun. (m) 2,25 12 3 12 3,25 12 3 10,5 T (ºC) 5,8 5,3 10,8 9,9 11,9 11,3 6,8 8,9 pH 6,7 6,5 5,95 7,285 6,19 7,69 7,5 7,5 Δ(μS/cm) 50,8 54,2 34,3 50,6 52,9 52,9 51,2 49,9 TSD (ppm) 26,5 28,3 17,9 26,4 27,6 27,6 26,7 26,1 Clorofila a (μg/l) 0,364 2,566 1,344 1,401 1,645 2,354 2,365 2,684 DBO5 (mgO2/L) 1,0 1,0 2,0 0,0 2,0 1,0 2,0 2,0 NTK (mg/L) 0,521 0,636 0,245 0,483 2,087 2,142 2,143 2,004 Fósforo (mg/L) 0,000 0,005 0,040 0,038 0,049 0,075 0,082 0,036 Estación INVIERNO PRIMAVERA VERANO OTOÑO Fecha 30/04/2010 28/06/2010 22/08/2010 04/11/2010 Muestra SAB1 SAB2 SAB3 SAB1 SAB2 SAB3 SAB1 SAB2 SAB3 SAB1 SAB2 SAB3 Profun. (m) 2 6 12 4,5 10 17 2 10 15 1 10 22 T (ºC) 1,6 2,7 4,2 11,0 10,0 8,0 20,1 15,6 7,29 8,0 9,0 10,2 pH 8,1 8,0 8,1 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 7,9 7,9 7,9 7,8 Δ(μS) 213,9 210,8 212,5 198,7 166,8 192,5 178,0 221,8 241,8 178,0 196,8 229,1 Clorofila a (μg/l) 0,494 1,506 1,931 0,421 1,144 1,524 1,531 2,144 1,524 1,562 3,467 2,366 DBO5 (mgO2/L) 1,0 1,0 1,0 4,0 2,0 4,0 4,0 2,0 4,0 4,0 3,0 4,0 NTK (mg/L) 0,093 0,058 0,366 0,382 0,037 0,821 0,088 0,512 0,085 0,088 0,512 0,085 Fósforo (mg/L) 0,007 0,003 0,018 0,022 0,012 0,031 0,042 0,039 0,062 0,060 0,058 0,065 CONCLUSIONES Los resultados obtenidos permiten observar la influencia de la temperatura externa en la temperatura de las aguas de ambos lagos. En el lago de Sabocos observamos claramente la formación de termoclinas en las estaciones de verano e invierno, y la disminución y cambio de signo de las mismas durante las estaciones de otoño y primavera. En el lago de Baños en cambio, aunque sí se observa cierta estratificación en primavera y verano esta es mucho más débil, casi imperceptible. No existe demasiada diferencia entre el grado de mezcla de las aguas en estas estaciones y en primavera y otoño. Cabe suponer que también en estas estaciones el movimiento de mezclado de las aguas será muy limitado. El resto de parámetros físicoquímicos y biológicos analizados está en concordancia con estos resultados. Por tanto, se puede concluir que el represamiento sí es un factor que puede afectar a los procesos de estratificación de las aguas lacustres, como se puede ver en el caso del lago de Baños, y que se debería estudiar más en profundidad qué consecuencias ecológicas podrían derivarse de esta afección, tanto a corto como a largo plazo. AGRADECIMIENTOS Este estudio fue posible gracias las ayudas concedidas por el Departamento de Ciencia, Tecnología y Universidad del Gobierno de Aragón a Zoe Santolaria y Tomás Arruebo. Los autores desean mostrar sus agradecimientos a todas las entidades que han participado en este trabajo: DGA, FARAS, Club ZCO, AramónPanticosa, Guardia Civil (GEAS), y Laboratorio de Higiene y Salud Pública del Ayuntamiento de Zaragoza. AREA DE ESTUDIO Figura 1. Localización delos lagos seleccionados METODOLOGÍA Ambos lagos fueron muestreados en las 4 estaciones durante un ciclo anual (Figura 2). Se recogieron muestras de la columna de agua a dos o tres alturas diferentes distribuidas a lo largo de un eje vertical situado en el punto de máxima profundidad. Se utilizó la medida de temperatura insitu en la columna de agua para estudiar la presencia de estratificación térmica (Figura 3). Además se analizaron varios parámetros físicoquímicos como pH, conductividad y concentración de oxígeno disuelto y varios parámetros biológicos como concentración de clorofila a, nitrógeno y fósforo. Tanto para la toma de muestras como para los análisis de laboratorio se siguió la metodología propuesta en la normativa vigente relativa a calidad de aguas. Tabla 4. Valores de algunos de los parámetros para el Lago de Astún. Para este estudio se escogieron dos lagos de alta montaña situados en el Pirineo aragonés: Sabocos y Baños (ver Figura 1). Ambos lagos están situados en el valle de Tena, a altitudes similares, y poseen parecidas características morfométricas. Sin embargo, el lago de Baños se encuentra represado y su caudal está regulado, mientras que el lago de Sabocos conserva la dinámica natural de sus aguas. en primavera y otoño respectivamente. Fotos 2C y 2D: lago de Baños en verano e invierno respectivamente. 2010 C A B D C Figura 3. Fotografías tomadas durante los muestreos en el lago de Sabocos en las estaciones de otoño e invierno

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RESULTADOS

OBJETIVO

Este trabajo presenta un estudio comparativo de los procesos de estratificación y mezcla en dos lagos de alta

montaña similares, en los que sin embargo, uno de ellos presenta represamiento y el otro conserva su

naturalidad. Se pretende conocer como la regulación del caudal en un lago represado puede producir

alteraciones en su dinámica natural.

INTRODUCCIÓN

A priori, un lago de alta montaña lo suficientemente profundo es dimíctico. Esto quiere decir que presenta dos

periodos de mezcla y dos períodos de estratificación térmica de sus aguas a lo largo del año. Esto es debido a la

diferente densidad del agua en función de su temperatura. La temperatura de máxima densidad del agua son

4ºC. Cuando las temperaturas exteriores varían y se acercan esta temperatura, se produce un aumento en la

densidad de las aguas superficiales que causa su caída al fondo y por tanto el mezclado de las aguas hasta que se

alcanza un nuevo equilibrio. Así, durante las estaciones de otoño y primavera, la caída o elevación de las

temperaturas sobre los 4ºC causan el mezclado y homogeneización de las aguas lacustres. Durante el invierno y

el verano, el exterior se mantiene lejos de esa temperatura lo que permite formar perfiles estables de

temperatura y densidad. Como consecuencia de estos procesos naturales de estratificación y mezcla se producen

variaciones en diversas características fisicoquímicas y biológicas de sus aguas a lo largo del año. Una regulación

de los caudales del lago conlleva cambios en su dinámica natural que podrían afectar a su estratificación y por

tanto producir alteraciones en las propiedades de estos ecosistemas.

REPRESAMIENTO DE ECOSISTEMAS LACUSTRES DE ALTA MONTAÑA. AFECCIONES DE LA REGULACIÓN DE CAUDALES EN SU DINÁMICA

Santolaria, Z.1,2, Arruebo, T.3, Urieta, J.S.1, Lanaja, J.2, Pardo, A.41 Grupo de Termodinámica Aplicada y Superficies (GATHERS), Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A), Universidad de Zaragoza.  2Laboratorio de Calidad de Aguas y 

Medioambiente, Escuela de Ingeniería Técnica Industrial, Universidad de Zaragoza. 3 Departamento de Geografía y Ordenación del Territorio, Facultad de Filosofía y Letras, Universidad de Zaragoza. 4 Departamento de Agricultura y Economía Agraria, Escuela Politécnica Superior de Huesca, Universidad de Zaragoza. Contacto: [email protected]

Se detectaron concentraciones significativas 

de varios metales (Tabla 3)

Figura 2. Fotos de los

lagos estudiados. Fotos

2A y 2B: lago de Sabocos

i ñ

Tabla 1. Resultados de losanálisis aguas realizados enel lago de Baños

Tabla 2. Resultados de losanálisis aguas realizados enel lago de Sabocos

Estación INVIERNO PRIMAVERA VERANO OTOÑOFecha 17/04/2010 28/06/2010 25/08/2010 05/11/2010

Muestra BAÑ1  BAÑ2  BAÑ1 BAÑ2 BAÑ1 BAÑ2 BAÑ1 BAÑ2

Profun. (m) 2,25 12 3 12 3,25 12 3 10,5

T (ºC) 5,8 5,3 10,8 9,9 11,9 11,3 6,8 8,9

pH 6,7 6,5 5,95 7,285 6,19 7,69 7,5 7,5

Δ (µS/cm) 50,8 54,2 34,3 50,6 52,9 52,9 51,2 49,9

TSD (ppm) 26,5 28,3 17,9 26,4 27,6 27,6 26,7 26,1

Clorofila a (µg/l) 0,364 2,566 1,344 1,401 1,645 2,354 2,365 2,684

DBO5 (mgO2/L) 1,0 1,0 2,0 0,0 2,0 1,0 2,0 2,0

NTK (mg/L) 0,521 0,636 0,245 0,483 2,087 2,142 2,143 2,004

Fósforo (mg/L) 0,000 0,005 0,040 0,038 0,049 0,075 0,082 0,036

Estación INVIERNO PRIMAVERA VERANO OTOÑOFecha 30/04/2010 28/06/2010 22/08/2010 04/11/2010

Muestra SAB1  SAB2  SAB3 SAB1 SAB2 SAB3 SAB1 SAB2 SAB3 SAB1 SAB2 SAB3

Profun. (m) 2 6 12 4,5 10 17 2 10 15 1 10 22

T (ºC) 1,6 2,7 4,2 11,0 10,0 8,0 20,1 15,6 7,29 8,0 9,0 10,2

pH 8,1 8,0 8,1 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 7,9 7,9 7,9 7,8

Δ (µS) 213,9 210,8 212,5 198,7 166,8 192,5 178,0 221,8 241,8 178,0 196,8 229,1

Clorofila a (µg/l) 0,494 1,506 1,931 0,421 1,144 1,524 1,531 2,144 1,524 1,562 3,467 2,366

DBO5 (mgO2/L) 1,0 1,0 1,0 4,0 2,0 4,0 4,0 2,0 4,0 4,0 3,0 4,0

NTK (mg/L) 0,093 0,058 0,366 0,382 0,037 0,821 0,088 0,512 0,085 0,088 0,512 0,085

Fósforo (mg/L) 0,007 0,003 0,018 0,022 0,012 0,031 0,042 0,039 0,062 0,060 0,058 0,065

CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos permiten observar la influencia de la temperatura externa en la temperatura de las

aguas de ambos lagos. En el lago de Sabocos observamos claramente la formación de termoclinas en las

estaciones de verano e invierno, y la disminución y cambio de signo de las mismas durante las estaciones de

otoño y primavera. En el lago de Baños en cambio, aunque sí se observa cierta estratificación en primavera y

verano esta es mucho más débil, casi imperceptible. No existe demasiada diferencia entre el grado de mezcla de

las aguas en estas estaciones y en primavera y otoño. Cabe suponer que también en estas estaciones el

movimiento de mezclado de las aguas será muy limitado. El resto de parámetros físico‐químicos y biológicos

analizados está en concordancia con estos resultados. Por tanto, se puede concluir que el represamiento sí es

un factor que puede afectar a los procesos de estratificación de las aguas lacustres, como se puede ver en el

caso del lago de Baños, y que se debería estudiar más en profundidad qué consecuencias ecológicas podrían

derivarse de esta afección, tanto a corto como a largo plazo.

AGRADECIMIENTOS

Este estudio fue posible gracias las ayudas concedidas por el Departamento de Ciencia, Tecnología y Universidad

del Gobierno de Aragón a Zoe Santolaria y Tomás Arruebo. Los autores desean mostrar sus agradecimientos a

todas las entidades que han participado en este trabajo: DGA, FARAS, Club ZCO, Aramón‐Panticosa, Guardia Civil

(GEAS), y Laboratorio de Higiene y Salud Pública del Ayuntamiento de Zaragoza.

AREA DE ESTUDIO

Figura 1. Localización delos lagos seleccionados

METODOLOGÍA

Ambos lagos fueron muestreados en las 4 estaciones durante un ciclo anual (Figura 2). Se recogieron

muestras de la columna de agua a dos o tres alturas diferentes distribuidas a lo largo de un eje vertical

situado en el punto de máxima profundidad. Se utilizó la medida de temperatura in‐situ en la columna de

agua para estudiar la presencia de estratificación térmica (Figura 3). Además se analizaron varios parámetros

físico‐químicos como pH, conductividad y concentración de oxígeno disuelto y varios parámetros biológicos

como concentración de clorofila a, nitrógeno y fósforo. Tanto para la toma de muestras como para los

análisis de laboratorio se siguió la metodología propuesta en la normativa vigente relativa a calidad de aguas.

Tabla 4. Valores de algunos de los parámetros para el Lago de Astún.

Para este estudio se escogieron dos lagos de alta

montaña situados en el Pirineo aragonés: Sabocos y

Baños (ver Figura 1). Ambos lagos están situados en el

valle de Tena, a altitudes similares, y poseen parecidas

características morfométricas. Sin embargo, el lago de

Baños se encuentra represado y su caudal está regulado,

mientras que el lago de Sabocos conserva la dinámica

natural de sus aguas.

en primavera y otoño

respectivamente. Fotos

2C y 2D: lago de Baños en

verano e invierno

respectivamente. 2010

Altitud

C

A

B D

C

Figura 3. Fotografías

tomadas durante los

muestreos en el lago de

Sabocos en las estaciones

de otoño e invierno