Sin ttulo de diapositiva

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Capacidad de retención de nitratos en ríos
Mediterráneos en función del tipo de actividad
humana en la cuenca
Investigador Principal Eugènia Martí
Roca Organismo CSIC Centro Centre dEstudis
Avançats de Blanes Subvención concedida 85995
euros Personal 28400 euros Otros Costes 61595
euros Fecha Inicio 1-Nov-2002 Fecha
finalización 31-Oct-2005
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• PARTICIPANTES
• Entidades Públicas CSIC y Universitat de
  Barcelona
• Investigadores
• Dra. Eugènia Martí (CEAB-CSIC), Ramón y Cajal
• Dr. Joan Lluís Riera (Dept. dEcologia, UB),
  Ramón y Cajal
• Daniel von Schiller (CEAB-CSIC), Estudiante de
  Doctorado
• Miquel Ribot (CEAB-CSIC), Ayudante en Prácticas
• Colaboración
• Agència Catalana de lAigua (Generalitat de
  Catalunya)
• Proyecto LINX-II (NSF, USA). 10 instituciones
  científicas

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OBJETIVO PRINCIPAL Evaluar el papel de los ríos
relativamente pequeños en la capacidad de
retención del nitrógeno (NO3-) y examinar como
ésta varia en función del uso del territorio en
la cuenca
El Proyecto propone dos aproximaciones
metodológicas a partir de dos niveles de
observación

• del río a la cuenca medidas in situ de la
  capacidad de retención de nutrientes utilizando
  15N, y extrapolación de estos datos a nivel de
  cuenca
• de la cuenca al río balances de N y estima
  indirecta del porcentaje de retención en los ríos.

Cuenca de la Tordera 3 tramos prístinos, 3
urbanos y 3 agrícolas
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS Y TAREAS REALIZADAS
Objetivo 1 Examinar los procesos biológicos
relacionados con la dinámica del N
(NO3-) Objetivo 2 Evaluar el efecto causado por
la actividad antropogénica sobre la capacidad de
retención de (NO3-) en ríos

• Tareas
• Selección de las sub-cuencas de estudio y de los
  tramos experimentales
• Muestreos regulares en los tramos seleccionados
• Adiciones regulares de nutrientes (variación
  temporal en los tramos prístinos)
• Adiciones de 15N-NO3- en los 9 tramos
  experimentales
• Experimentos in situ de evaluación de limitación
  de nutrientes

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS Y TAREAS REALIZADAS

• Tareas Adiciones de 15N-NO3- en los tramos
  experimentales
• 12 h a tasa constante, 5 días de muestreo, 3
  adiciones realizadas
• Muestreo del agua concentración de NO3, NH4,
  DON, PO4 y contenido de 15N.
•  Muestreo del gas disuelto contenido de 15N en
  forma de N2 y N2O.
• Muestreo de los productores primarios (biofilm,
  briófitos y algas filamentosas), el material
  orgánico particulado (en el sedimento y en
  suspensión) y de macroinvertebrados herbívoros
  (efemerópteros y moluscos) Biomasa, pigmentos y
  contenido de 15N
• Caracterización morfológica del tramo a partir
  de transectos
• Medidas de caudal y temperatura del agua
• Medición del metabolismo del río variación de
  la concentración del oxígeno disuelto durante 24h
  en dos puntos del tramo.
• Medición de la tasa de desnitrificación
  potencial en el laboratorio.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS Y TAREAS REALIZADAS
Objetivo 3 Estimar la contribución relativa de
los ríos en la retención de NO3 al nivel de cuenca

• Tareas
• Procesado de las muestras de las adiciones
• Procesado de los datos
• Comparación entre distintos tramos (prístino,
  urbano, agrícola)
• Extrapolación de los resultados obtenidos al
  nivel de cuenca generando distintos escenarios.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS Y TAREAS REALIZADAS
Objetivo 4 Realizar balances hídricos y de NO3
para cada sub-cuenca de estudio

• Tareas
• Recopilación de datos estadísticos y
  cartográficos de cada sub-cuenca
• Desarrollo de una versión en Visual Basic del
  modelo MONERIS
• Elaboración de balances hídricos
• Aplicación de MONERIS para las estimas de
  emisiones de nutrientes (N y P) y el balance de
  estos
• Regionalización de las estimas al nivel de la
  cuenca

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS Y TAREAS REALIZADAS
Objetivo 5 Inferir el porcentaje de retención de
NO3 en las sub-cuencas que es debido al río

• Tareas
• Procesado de los datos obtenidos con el modelo
  MONERIS
• Desarrollo de un modelo para evaluar la
  contribución de los ríos

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS Y TAREAS REALIZADAS
Objetivo 6 Comparar los resultados obtenidos a
partir de la aproximación experimental a nivel de
los tramos y la de balances al nivel de las
sub-cuencas

• Tareas
• Procesado de datos

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DESARROLLO DEL PROYECTO
Caracterización de los tramos seleccionados

Factor 1 concentración de nitrato y nitrito y la
conductividad Factor 2 temperatura. Los tramos
seleccionados cubren un amplio rango de
concentraciones de nutrientes y, en cierta
manera, se segregan en función del uso del suelo
dominante en la cuenca
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DESARROLLO DEL PROYECTO
Tramos seleccionados para la adición de 15N
(verano 2004)
Variabilidad temporal de la concentración de
nitrato Concentración de nitrato AGR gt URB gt
PRI Tasas de desnitrificación del sedimento
(laboratorio) AGRgtURBPRI Tasas de
desnitrificación in situ (15N2O) AGRgtgtURBgtPRI
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DESARROLLO DEL PROYECTO
Variación temporal en la eficiencia de retención
de nutrientes (tramos prístinos) medidas
mensuales
7 Jul Sw 333 m 7 Oct Sw 222 m 21 Oct Sw 137 m
Los tramos prístinos muestran una eficiencia de
retención de nutrientes elevada. La respuesta de
estos ríos varia en función del nutriente
considerado (N, P, C) La variabilidad temporal
para el P está relacionada con la entrada de
material alóctono
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DESARROLLO DEL PROYECTO
Aplicación del modelo MONERIS para la estima de
emisiones de N y P
Resultados preliminares realizados en dos de las
sub-cuencas experimentales de la Tordera
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DESARROLLO DEL PROYECTO
Regionalización de estimas a nivel de
cuenca

• Aplicación de un PCA utilizando datos de
  concentración de nutrientes y características de
  cuenca para 12 cuencas hidrográficas catalanas.
• Nótese especialmente las relaciones
• proporción de agricultura de regadío (PCAGIRR) y
  NO3
• proporción de zonas urbanas y el número de
  habitantes (PCURBAN y LINHABS, respectivamente),
  y NH4 y PO4

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COMENTARIOS
Las condiciones meteorológicas del primer verano
impidieron la realización de las primeras
adiciones de 15N dado que el intenso calor dejó
un gran número de ríos potenciales para estas
adiciones básicamente secos. El uso de 15N
tiene un coste elevado, tanto por el reactivo
utilizado en las adiciones como por las
analíticas posteriores. Por tanto, en este
proyecto la selección de los tramos era una tarea
clave para su buena consecución. Este hecho ha
restringido en cierto modo la elección de los
ríos de estudio y ha retrasado el comienzo de las
adiciones de 15N. No obstante, creemos que el
retraso en nuestros planes ha permitido elegir
mejor los tramos de muestreo, preparar todo el
material necesario y probar algunas de las
técnicas con más detenimiento. Vista nuestra
experiencia actual, creemos que este retraso
aportará resultados más satisfactorios a este
proyecto.
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ACTIVIDADES PREVISTAS HASTA LA FINALIZACIÓN DEL
PROYECTO

• Procesar y analizar todas las muestras obtenidas
  en las adiciones de 15N realizadas en verano
  2004.
• Continuar el muestreo regular en los tramos
  seleccionados.
• Realizar adiciones de nutrientes regulares en
  condiciones ambientales contrastadas (tramos
  prístinos).
• Realizar las 6 adiciones de 15N en los 6 tramos
  restantes (verano 2005).
• Procesar y analizar todas muestras obtenidas.
• Terminar la aplicación del modelo MONERIS en las
  cuencas de los tramos experimentales.
• Comparar los resultados obtenidos al nivel de
  cuenca con los obtenidos al nivel de tramo
  (capacidad de retención de nutrientes).
• Sintetizar los resultados y publicarlos en
  revistas científicas especializadas en este
  ámbito.