Ramon Aragüés. El reto de la calidad del agua

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  • 1. El reto de la calidad del agua Ramón Aragüés (raragues@aragon.es) Unidad de Suelos y Riegos, CITA-DGA Grupo de Riego, Agronomía y Medio Ambiente EEAD-CSIC y CITA-DGA 14 de junio de 2013 Zaragoza
  • 2. • Indicadores de calidad del agua para el riego: impacto sobre cultivos y suelos • Calidad de las aguas superficiales en la cuenca del Ebro: situación actual y tendencias • Degradación de calidad de las aguas por acciones El reto de la calidad del agua • Degradación de calidad de las aguas por acciones antrópicas: (1) regadío, (2) cambio climático global • La conservación de la calidad de las aguas en la cuenca del Ebro: un reto de primera magnitud para el regadío Aragonés • Una visión de futuro
  • 3. Indicadores de calidad del agua para riego 2 – Sodicidad 4 – Toxicidad iónica específica 3 – Alcalinidad 1 – Salinidad • Variables directas (analíticas) 7 – Manejo del riego 8 – Clima 4 – Toxicidad iónica específica 5 – Tolerancia de los cultivos a la salinidad 6 – Tolerancia de los suelos a la salinidad – sodicidad – alcalinidad • Variables indirectas (ambiente-dependientes)
  • 4. Calidad del agua: efectos internos Sobre los cultivos Olivo
  • 5. Riego por inundación en cebada
  • 6. Riego por surcos en algodón
  • 7. Riego por aspersión en maíz
  • 8. Riego por goteo superficialProfundidaddesuelo SALINIDAD (CEe, dS/m) Densidad de raíces (cm3/cm3) Profundidaddesuelo Distancia al gotero ( ) Zribi (2013), tesis doctoral en elaboración
  • 9. Riego por goteo enterrado Conductividad eléctrica (dS/m) Profundidaddesuelo Gotero Duración del riego 1 hora 2 horas 3 horas Hanson et al. (2009). California Agriculture Distancia al gotero Profundidaddesuelo Gotero
  • 10. Calidad del agua: efectos internos Sobre los suelos - Dispersión - Hinchamiento -Desagregación
  • 11. PAKISTAN Suelo salino- sódico, muy alcalino (“black alkali”) Suelos impermeables, muy difíciles de recuperar
  • 12. Suelo encostrado que impide o limita la emergencia y el establecimiento del maíz
  • 13. Calidad de las aguas superficiales en la Cuenca del Ebro Situación actual yy tendencias
  • 14. Salinidad en las aguas superficiales Valores en general bajos y de muy buena calidad para el riego (pero puede desestabilizar los suelos) Convenios CHE-CITA Período 1988-90
  • 15. Nitratos en las aguas superficiales Valores en general muy bajos y sin problemas para el consumo humano. Algunos ríos receptores de retornos de riego tienen valores más elevados… Convenios CHE-CITA Período 1988-90
  • 16. Variación anual de la salinidad (Sólidos Disueltos Totales (SDT) (1975-2008) Tendencias de salinidad en los principales ríos de la cuenca del Ebro ArbGal EgaAnd JalGri EbrZar MatMae JalHue7 GuaAlc CinFra MarHij SegBal EbrTor EbrCas EbrAsc OcaOña SegSer TirCuz 1,2% 1,4% 1,3% 1,3% 2,3% 0,9% 1,2% 1,3% 0,5% 1,4% 1,0% 1,2% 0,9% 1,2% 0,9% 0,4% SDT SDTaj ArbGal EgaAnd JalGri EbrZar MatMae JalHue7 GuaAlc CinFra MarHij SegBal EbrTor EbrCas EbrAsc OcaOña SegSer TirCuz 1,2% 1,4% 1,3% 1,3% 2,3% 0,9% 1,2% 1,3% 0,5% 1,4% 1,0% 1,2% 0,9% 1,2% 0,9% 0,4% SDT SDTaj (SDT) (1975-2008) -15 -5 5 15 25 TirCuz EbrMir ArgPer NajTor EbrMen AraCap GalAnz BayMir ZadArc AraJac IraLie SegSeo IreIsl AlcOnt NgrLPi FluSar Solidos Disueltos Totales (mg/L) . 0,4% 1,1% 0,5% 1,0% 0,7% 1,4% 1,1% 0,7% 0,4% 0,8% 0,4% 0,5% -0,3% -0,3% -0,8% -0,6 % -15 -5 5 15 25 TirCuz EbrMir ArgPer NajTor EbrMen AraCap GalAnz BayMir ZadArc AraJac IraLie SegSeo IreIsl AlcOnt NgrLPi FluSar Solidos Disueltos Totales (mg/L) . 0,4% 1,1% 0,5% 1,0% 0,7% 1,4% 1,1% 0,7% 0,4% 0,8% 0,4% 0,5% -0,3% -0,3% -0,8% -0,6 % Variación Sólidos Disueltos Totales (mg/L año) 0
  • 17. Tendencias de Nitrato en los principales ríos de la cuenca del Ebro Variación anual de la concentración de Nitrato (1975-2008) ArbGal BayMir TirCuz EgaAnd OcaOna AlcOnt MatMae CinFra ZadArc ArgPer JalGri EbrCas EbrMen AraCap Guaalc SegBal 2,7% 7,1% 4,3% 4,2% 3,3% 1,8% 5,4% 4,6% 1,4% 1,9% 1,4% 2,0% 2,1% 2,7% 2,3% 2,0% ArbGal BayMir TirCuz EgaAnd OcaOna AlcOnt MatMae CinFra ZadArc ArgPer JalGri EbrCas EbrMen AraCap Guaalc SegBal 2,7% 7,1% 4,3% 4,2% 3,3% 1,8% 5,4% 4,6% 1,4% 1,9% 1,4% 2,0% 2,1% 2,7% 2,3% 2,0%Nitrato (1975-2008) -0,5 0 0,5 1 1,5 MarHij NajTor EbrTor JalHue GalAnz SegSer EbrMir EbrAsc IraLie SegSeo AraJac EbrZar NgrLpi IreIsl FluSar Concentración de nitrato (mg/L) 1,1% 2,6% 1,5% 1,1% 4,0% 1,6% 1,7% 1,0% 2,2% 2,7% 3,5% 0,3% 1,5% -2,7% -0,6% -0,5 0 0,5 1 1,5 MarHij NajTor EbrTor JalHue GalAnz SegSer EbrMir EbrAsc IraLie SegSeo AraJac EbrZar NgrLpi IreIsl FluSar Concentración de nitrato (mg/L) 1,1% 2,6% 1,5% 1,1% 4,0% 1,6% 1,7% 1,0% 2,2% 2,7% 3,5% 0,3% 1,5% -2,7% -0,6% Variación concentración Nitrato (mg/L año) 0
  • 18. ¿Porqué se degrada la calidad del agua? -1- regadío Las aguas de retorno del riego son la principal fuente de contaminación difusa
  • 19. Directiva Marco Europea del Agua (DMA) Plan Hidrológico Nacional (PHN) Plan Nacional de Regadíos • Objeto DMA: marco para la protección de la calidad de las aguas en Europa. “Quien contamina, paga”... Complicado cuando la contaminación es difusa (regadío).contaminación es difusa (regadío). • Presión social creciente hacia sistemas agrarios que garanticen la calidad de las aguas: necesidad de cuantificar la contaminación del regadío. • Red de Vigilancia Ambiental de Regadíos en cada Demarcación Hidrológica de España. • La CHE, pionera y ejemplo en estas tareas…
  • 20. Red de control de los regadíos de la cuenca del Ebro # # # # # # # # ## # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # ## # # # # # # # # # ## # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # ## # # # # N Bardenas Riegos Alto Aragón Aragón y Cataluña Convenios de colaboración CITA-CHE # ## # # # # # # ## # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## ### # # # # # # # # # ## # # # # # # # # ## # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # Ambito cuenca Regadíos futuros Regadíos actuales Canal.shp AlcanadreenBallobar ValcuernaenCandasnos Clamor Amarga Jalón enGrisén Peraltilla BarrancodelaVioladaenZuera ArbaenTauste Urgell Embalses actuales Rios # Estaciones de aforos actuales 0 50 100 kilómetros LEYENDA Violada Monegros II
  • 21. Valores de caudal (Q), salinidad (CE) y concentración de nitrato (NO3) en los retornos de riego de cinco cuencas del Ebro a lo largo de los años 0 20 40 60 80 100 120 Oct-08 Dec-08 Feb-09 Apr-09 Jun-09 Aug-09 Oct-09 Dec-09 Feb-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 Q(mm) ENR-09 ENR-10ER-09 ER-10 4 6 8 10 CE(dS/m) Arba Violada Alcanadre Clamor Amarga Valcuerna CE = 3.0 dS/m los años hidrológicos 2009 y 2010. Convenios CHE- CITA 0 2 Oct-08 Dec-08 Feb-09 Apr-09 Jun-09 Aug-09 Oct-09 Dec-09 Feb-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 CE(dS/m) 0 20 40 60 80 100 120 140 Oct-08 Dec-08 Feb-09 Apr-09 Jun-09 Aug-09 Oct-09 Dec-09 Feb-10 Apr-10 Jun-10 Aug-10 NO3(mg/L) NO3 = 50 mg/L
  • 22. Degradación de la calidad de las aguas -2- Cambio Climático ¿Porqué se degrada la calidad del agua? Cambio Climático Global
  • 23. • La transpiracion (T) supone entre el 80 y el 90% de la ET terrestre (Jasechko et al., 2013, Nature). • El cambio climático global prevé mayores T (incrementos esperados en temperatura y CO2) y precipitaciones más bajas e irregulares. Cambio climático y calidad de aguas • Ambos escenarios tendrán un efecto muy relevante sobre los caudales medios de los ríos, que disminuirán significativamente. • Dada la relación inversa entre caudal y concentración de contaminantes, el descenso de cudales provocará una degradación de la calidad de las aguas.
  • 24. (dSm-1) Ebro en Zaragoza 1.5 2.0 2.5 3.0 Relación salinidad (CE) – caudal (Q) ↑ Uso consuntivo en la cuenca ↓ ↓ Caudal río ↓ ↑ Salinidad río CE(dSm 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0.0 0.5 1.0 1.5 Caudal (m3 s-1) ↑ Salinidad río
  • 25. El reto de la calidad del agua: visión de futuro
  • 26. 1. Excelente calidad de las aguas de riego en Aragón: un bien diferencial que es preciso conservar (cultivos, eficiencias de riego, socio- economía…) 2. Atención al riego por aspersión con aguas de baja calidad (Ebro medio-inferior y su margen derecha)derecha) 3. Tendencias preocupantes de degradación en la calidad de las aguas superficiales del Ebro 4. El regadío es el principal contaminante difuso de las aguas… pero se dispone de conocimientos y tecnologías para su control a nivel fuente y sumidero
  • 27. 5. La modernización de regadíos emprendida en Aragón implica una mejora de calidad de los ríos (aunque un mayor consumo…) porque: - Aumenta en embalses y ríos el volumen de agua de buena calidad no detraída para el riego - Disminuye el volumen de agua y la masa de contaminantes en los retornos de riego
  • 28. 6. El cambio climático implicaría menores caudales y una mayor degradación de la calidad de las aguas en la Cuenca del Ebro 4 June 2012 Role of research&innovation in agriculture M. Geoghegan-Quinn (European Commissioner for Research, Innovation and Science Another challenge is climate change where we must not only mitigate the impact of Mitigation of climate change in agriculture, FAO (2013) agriculture on climate change… Climate change scenarios envisage a higher risk for crop failures and global food price spikes resulting from diminished harvests due to extreme weather events… 5 Junio 2013 El Ministerio de Agricultura lanza la plataforma AdapteCCa sobre impactos, vulnerabilidad y adaptación al cambio climático que se enmarca dentro del Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático
  • 29. • Vertido 0 - Minimizar residuos, maximizar reciclaje y reutilización 7. Vertido 0 y Huella hídrica, grandes retos de la industria agroalimentaria en la gestión del agua - El vertido 0 en el regadío no es sostenible, pero conceptualmente es muy importante - El vertido 0 implica la reutilización de las aguas interna y externa
  • 30. • Huella hídrica - volumen total de agua consumida o contaminada para producir un bien o unbien o un servicio - La eficiencia en el uso del agua es un indicador importante de Huella hídrica
  • 31. 8. Los conceptos de Vertido Cero y huella hídrica aplicados al regadío reducirán los retornos de riego y mejorarán la calidad de los ríos 9. … pero el uso directo de los retornos se verá comprometido por el aumento en la concentración de contaminantes 10. La gestión de la calidad va ligada a la gestión de la cantidad. La regulación de caudales, clave para una mejor gestión de la calidad de las aguas
  • 32. •Nuestro Grupo de Investigación (CITA-EEAD) “Riego, Agronomía y Medio Ambiente” continúa sus trabajos en estas tareas…
  • 33. El Partenariado del Agua del Ebro, foro para el análisis de la nueva gobernanza del agua en el siglo XXI