Download Gestión integrada de cuencas costeras: dinámica de los nutrientes

Document related concepts

Gestión de recursos hídricos en el Perú wikipedia , lookup

Río Ozama wikipedia , lookup

Lago Budi wikipedia , lookup

Eutrofización wikipedia , lookup

Contaminación hídrica wikipedia , lookup

Transcript
Gestión integrada de cuencas costeras:
dinámica de los nutrientes en la cuenca
del Mar Menor (sudeste de España)
Julia Martínez Fernández
Miguel Angel Esteve Selma *
Resumen
Se ha elaborado un modelo dinámico para simular los factores ambientales y
socieconómicos esenciales que controlan la exportación de nutrientes a la laguna
del Mar Menor (Sudeste de España), el cual está sufriendo procesos de
eutrofización por el incremento en la entrada de nitrógeno y fósforo de origen tanto
agrícola como urbano. Se han considerado diversos sectores con el fin de integrar
la dinámica del nitrógeno, la dinámica del fósforo, los cambios de uso del suelo, el
papel de los humedales litorales en la retención y eliminación de parte de los
nutrientes que llegan desde la cuenca así como la dinámica poblacional y la entrada
de nutrientes procedentes de los vertidos urbanos. El modelo se ha aplicado para
explorar los efectos potenciales de distintas escenarios de desarrollo socioeconómico y de diferentes políticas orientadas a la reducción de nutrientes, como
la reutilización de drenajes agrícolas y la recuperación de humedales.
Palabras clave: lagunas costeras, modelo integrado de cuenca, exportación de
nutrientes, Mar Menor
Abstract
We propose a model of environmental and socioeconomic factors that control the
export of nutrients into the Mar Menor (southeastern Spain), which is suffering
from the eutrophization process caused by the increasing entry of nitrogen and
phosphor from agricultural and urban sources. Different model sectors represent
the dynamics of nitrogen and phosphor, land use, the role of humid areas in
retaining and eliminating part of the nutrients, the population dynamics and the
nutrient entry from urban landfills. This model has been used to explore the
potential effects of different policies searching nutrient reduction, like the reuse of
agricultural drainage and humid area restoration.
Keywords: costal lake, integrated watershed model, nutrient export, Mar Menor
* Departamento de Ecología e Hidrología. Universidad de Murcia
Campus de Espinardo, 30100-Murcia (España).
Correo electrónico: [email protected]
Tel: 34 968364985
Fax: 34 968363963
Revista de Dinámica de Sistemas Vol. 3 Núm. 1 (Marzo 2007)
Recibido 3/1/2007
Aceptado 6/3/2007
2
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 3
Introducción y Objetivos
Situadas entre la tierra y el mar abierto, las lagunas y humedales costeros
reciben la influencia de las aguas de escorrentía continentales, ricas en
nutrientes derivados de la actividad urbana, agrícola e industrial.
Constituyen sistemas caracterizados por grandes fluctuaciones en sus
características
físico-químicas
y
ecológicas
y
por
una
estrecha
interdependencia con las actividades socio-económicas que se realizan en
su entorno.
Durante los últimos años se han realizado considerables avances en
relación con los conocimientos existentes sobre la estructura y
funcionamiento de las lagunas y sistemas costeros. Sin embargo este
conocimiento cada más profundo y detallado no es capaz, por sí solo, de
responder a algunas cuestiones que resultan esenciales para que exista una
avance real en la gestión sostenible de estos sistemas. Para ello se necesita
abordar no tanto la obtención de nuevos conocimientos sino la integración,
gestión y aplicación de la información ya disponible. Esto supone aplicar
enfoques sistémicos, centrados no tanto en los múltiples aspectos parciales
sino en las interacciones directas o indirectas de los diferentes
componentes, los bucles de realimentación, los mecanismos de aceleración
o retardo y otras características propias de los sistemas complejos. Se
requiere igualmente aplicar perspectivas a largo plazo, capaces de
considerar las principales tendencias de cambio del sistema en su conjunto.
El Mar Menor (Murcia) es una laguna costera mediterránea hipersalina
localizada en el Sudeste de España (Figura 1). Con 135 km2, es la mayor
laguna costera del Mediterráneo occidental.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 4
Figura 1: Localización de la laguna del Mar Menor, en el Sudeste de España.
Alberga cinco islas y está separada del mar Mediterráneo por una barra de
arena de 22 km que casi la cierra en su totalidad. Se comunica con el Mar
Mediterráneo a través de varios
canales naturales y artificiales de
comunicación. Asociados a la ribera interna de la laguna del Mar Menor se
dispone una serie de humedales litorales: Salinas de San Pedro del Pinatar,
Humedal de Lo Poyo, Marina del Carmolí, Playa de la Hita y Las Salinas
de Marchamalo.
El conjunto posee gran valor ecológico y natural, con la presencia de
praderas de fanerógamas marinas como Cymodocea nodosa, peces de
especial interés como el caballito de mar (Hippocampus guttulatus) y el
fartet (Aphanius iberus), un pez endémico incluido en la Directiva Habitat
de la Unión Europea y numerosas aves acuáticas. Este valor naturalístico
está refrendado por múltiples figuras de protección tanto nacionales como
internacionales (zona RAMSAR desde 1994; Zona de Espacial Protección
de las Aves y Lugar de Importancia Comunitaria, entre otros). Así mismo
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 5
los humedales litorales asociados a la laguna presentan una importante
funcionalidad ecológica y una biodiversidad de gran valor.
Aunque el Mar Menor mantiene todavía una cierta actividad pesquera, la
principal actividad económica se centra en las actividades turísticas y
residenciales desarrolladas durante las últimas décadas en el entorno del
Mar Menor. Desde la década de los 70 los municipios del entorno del Mar
Menor han experimentado un elevado incremento de su población
impulsado por el auge del turismo, incremento que se observa tanto en la
población residente como en la estacional, que se dispara durante los meses
estivales de junio, julio y agosto. Destacan algunos municipios como el de
Los Alcázares, junto al Mar Menor, que en sólo 10 años (1991-2001) ha
duplicado su población. En el caso del municipio de San Javier, situado
también junto al Mar Menor, en 1998 alcanzó ya una densidad de 233
hab/km2, un valor que duplica largamente la media de la Región de
Murcia. El aumento de la población y de las actividades turísticas ha tenido
diversos efectos, uno de los cuales ha sido la producción de un importante
volumen de aguas residuales, una parte de las cuales termina llegando a la
laguna.
En la cuenca del Mar Menor se ha desarrollado progresivamente una
agricultura de regadío basada inicialmente en el aprovechamiento de los
recursos subterráneos. Si bien hasta hace tres décadas tal aprovechamiento
ha sido bastante limitado, en las últimas décadas el acceso generalizado a
los recursos subterráneos, y sobretodo la llegada de las aguas del Trasvase
Tajo-Segura en 1979 han supuesto una profunda transformación de la
cuenca, con un importante incremento del regadío y del aporte de
fertilizantes agrícolas. Todo ello ha generado profundas transformaciones
en el funcionamiento hidrológico de la cuenca, en la dinámica ecológica de
la laguna del Mar Menor (favoreciendo procesos de eutrofización) así como
en sus humedales litorales y comunidades biológicas asociadas (Martínez
Fernández y Esteve Selma, 2000; Martínez Fernández et al., 2005; Pardo et
al., 2004, Pardo et al., 2005).
Distintos trabajos (Wit & Bendoricchio, 2001; Scheren et al., 2004; Jessel
& Jacobs, 2005) han puesto de manifiesto que los flujos de nutrientes
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 6
constituyen uno de principales procesos a tener en cuenta en el diseño,
análisis y aplicación de políticas para la sustetanibilidad de las zonas
costeras y aguas de transición. Se plantea por ello elaborar un modelo
capaz de estimar los flujos de nutrientes en el Mar Menor.
En el marco del proyecto DITTY (Desarrollo de Herramientas de
Tecnologías de la Información para la Gestión de las Lagunas Costeras y
sus Cuencas de Drenaje), se ha elaborado un modelo dinámico de la cuenca
del Mar Menor. El objetivo de dicho modelo dinámico es doble: 1º)
Comprender las relaciones existentes entre los usos de la cuenca y sus
posibles efectos en la laguna del Mar Menor y 2º) Evaluar los efectos
previsibles de distintas políticas en relación con la entrada de nutrientes a la
laguna y con la aplicación de una gestión más sostenible para el Mar Menor
y su entorno.
Metodología
Se ha elaborado un modelo de la cuenca del Mar Menor basado en la
dinámica de sistemas, utilizando el software Vensim. El modelo incorpora
los factores ambientales y socioeconómicos implicados en la exportación
de nutrientes a la laguna del Mar Menor, como la dinámica del nitrógeno y
del fósforo, los usos del suelo, el papel de los humedales y el efecto de las
aguas residuales generadas en las zonas urbanas. La elaboración de
modelos dinámicos que integran factores y procesos tanto ambientales
como socioeconómicos han mostrado su utilidad para la comprensión y
análisis de políticas en este tipo de sistemas (Saysel et al, 2002; Guneralp
& Barlas, 2003).
Para la elaboración del modelo se siguieron los siguientes pasos:
1.
Conceptualización. Se determinaron los factores más relevantes
así como las relaciones e interacciones entre las distintas
variables. Se establecieron los límites del modelo incluyendo
los procesos claves pero evitando una excesiva complejidad.
2.
Adquisición de datos y Modo de Referencia. Se llevó a cabo
una exhaustiva recopilación de datos para su utilización tanto
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 7
en el establecimiento del modo de referencia, la calibración y la
inclusión de las variables exógenas del modelo.
3.
Formulación de ecuaciones. Una vez establecida la estructura
del modelo, se introdujeron las ecuaciones en formato Vensim.
4.
Calibración. Se determinó el valor de los distintos parámetros a
partir de distintos procedimientos. El valor de algunos
parámetros se estableció con datos empíricos; en otros casos los
valores se obtuvieron de la bibliografía y diversas fuentes
documentales y finalmente un tercer grupo de parámetros se
calibró de forma iterativa por comparación entre las series
históricas disponibles y los resultados de la simulación.
El modelo utiliza una resolución temporal diaria y realiza simulaciones
largas (Desde enero de 1970 a diciembre de 2003) para captar la dinámica a
largo plazo del sistema. El modelo cuenta con 21 variables de nivel y 45
variables de flujo. Los principales sectores que componen el modelo son:
usos del suelo, dinámica del nitrógeno, dinámica del fósforo, humedales y
sector urbano (Figura 2). Estos sectores están interconectados entre sí por
diferentes variables.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 8
Sector
Usos del
Suelo
Expectativas nuevos
recursos hídricos
Sector
Urbano
Sector
hidrológico
trasvase
Tajo-Segura
Reutilización de
aguas residuales
Sector del
Nitrógeno Entrada N
Aporte N agrícola
Entrada P
Sector del
Fósforo
Agua para
regadío
Sector Aguas
Subterráneas
Demanda hídrica regadío
Aporte P agrícola
P en
salmueras
N en
salmueras
Sector
Humedales
Contenido N
Contenido P
Salmueras
Desalación agua
subterranea
Extracción agua subterránea
Figura 2: Diagrama causal simplificado del modelo dinámico integrado de la
cuenca del Mar Menor
En el sector de Usos del Suelo las variables de nivel son la superficie
ocupada por cada uso: vegetación natural, cultivos de secano, regadío
arbóreo, cultivos hortícolas, invernaderos y áreas urbanas (Figura 3). El
sector de usos del suelo permite simular los principales cambios de uso a
escala de cuenca inducidos por diversos factores socio-económicos, en
particular el incremento del regadío, producido como consecuencia de la
llegada de las aguas del trasvase Tajo-Segura en 1979 y la mayor
rentabilidad de los cultivos de regadío frente al secano.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 9
Volumen trasvasado
Reg. Arbóreo
Rentabilidad
invernaderos
Expectativas hídricas
Trasvase
Tasa incremento
Natural- Rentabilidad diferencial
Arbóreo
veget. natural Secano
invernaderos Rentabilidad
diferencial
Arbóreo
Natural
secano-invernaderos
mínimo
Natural-Invernaderos
Natural
Veget.
disponible
Invernaderos
Natural
Secano
Secano Invernaderos
Secano
disponible
diff prof green
Secano-Hortícolas
open
Natural open green
hortícolas
Secano
mínimo
Hortícolas
Figura 3: . Estructura simplificada del sector de usos del suelo, mostrando los
principales cambios de uso
El Sector del Nitrógeno y el Sector del Fósforo permiten simular los flujos
de estos nutrientes y la entrada final de los mismos en la laguna. Las
variables de nivel hacen referencia a los principales compartimentos como
el nitrógeno o el fósforo contenidos en la biomasa viva, los residuos, el
humus o la solución del suelo (Figura 4).
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 10
Fertilización
N humus estable
Tasa fijación
N2
cosecha
Fijación N2
Tasa
descomposición
Tasa de
residuos
Contenido N
lluvia
NH4
volatización
factor nitrif.
Transf.N lluvia
nitrificación
N avenidas
N cosecha
N humus
N agua del
N
residuos
N biomasa
suelo
Desc. activo
Miner.
Residuos
N cauces
Demanda
NO3
Tasa de
Tasa
degradación mineralización
N mineralización
residuos
Tasa mineralización residuos
Concentración
MaximaNO3
asim.
Agua en
suelo
Asimilación
NO3
Figura 4: Diagrama simplificado del Sector del Nitrógeno
La mayoría de las variables de estos dos sectores están formuladas con una
estructura en
“array” en relación con los usos del suelo, es decir,
mantienen las mismas ecuaciones pero los parámetros son específicos para
cada uso: vegetación natural, cultivos de secano, regadío arbóreo, regadío
herbáceo e invernaderos. Estos sectores calculan los flujos de nitrógeno y
fósforo teniendo en cuenta la superficie ocupada por cada uso.
El Sector de los Humedales permite considerar la importante funcionalidad
natural de estos sistemas, situados entre la cuenca y la laguna (Figura 5),
como filtro verde, en relación con la retención y eliminación de una parte
de los nutrientes procedentes de la cuenca. Las principales variables del
Sector de los Humedales se refieren a la superficie de humedal activo, la
capacidad de retención de nitrógeno y fósforo de cada humedal y el efecto
del caudal sobre la retención de nutrientes.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 11
Figura 5: Humedales asociados a la ribera del Mar Menor (en amarillo).
Finalmente el Sector Urbano tiene en cuenta la evolución de la población
residente y la turística estacional. Existen importantes deficiencias en el
manejo de las aguas residuales en los núcleos urbanos situados en el
entorno del Mar Menor. El funcionamiento inadecuado de las depuradoras
y la existencia de frecuentes averías dan lugar a vertidos al Mar Menor de
aguas residuales insuficientemente depuradas, especialmente durante el
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 12
verano, debido al considerable aumento de la población turística durante el
verano, cuya presión suele desbordar la capacidad de las depuradoras.
Todos estos factores han sido incorporados en el Sector Urbano, a fin de
estimar la entrada de nitrógeno
y fósforo que llega al Mar Menor
procedente de los núcleos urbanos.
Resultados
La simulación base del modelo (entre 1970 y 2003) muestra una adecuada
correspondencia entre los resultados del modelo y las series de datos
observados para las variables disponibles. En relación con los cambios de
uso, el modelo captura bien la tendencia hacia un importante aumento del
regadío inducido por la llegada de las aguas del trasvase Tajo-Segura en
1979, regadío cuya superficie actual triplica la existente a principios de los
años 70 (Figura 6).
40,000
30,000
20,000
10,000
0
1970 1974 1978
Simulación
Datos observados
1982 1986
Año
1990
1994
1998
ha
ha
Figura 6: Evolución del regadío total en la cuenca del Mar Menor entre 1970 y
2003. Datos observados y resultados de la simulación.
Este aumento se apoya en la mayor rentabilidad diferencial del regadío
frente al seano, especialmente en el caso de los cultivos hortícolas y los
invernaderos. Como consecuencia, se crean nuevos perímetros de riego
intensivos en el uso de fertilizantes agrícolas a expensas del secano,
caracterizado por un escaso aporte de fertilizantes. Todo ello ha supuesto
un mayor movimiento de nutrientes de origen agrícola hacia la laguna del
Mar Menor.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 13
Por otra parte, la población en el área de influencia del Mar Menor también
muestra un rápido crecimiento a lo largo de las últimas décadas debido a la
expansión de las actividades turísticas (Figura 7). Existe además una fuerte
dinámica estacional, con aumentos muy considerables de la población
durante los meses de verano, de Junio a Agosto.
300,000
225,000
150,000
75,000
0
1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002
Año
Observados
Simulación
personas
personas
Figura 7: Evolución de la población estacional (estival) en el entorno del Mar
Menor entre 1970 y 2003. Datos observados y resultados de la simulación.
Los bruscos aumentos de población durante el verano suponen igualmente
importantes aumentos del consumo de agua y de la producción de aguas
residuales. La entrada de nitrógeno y fósforo procedente de los vertidos
urbanos ha ido en consecuencia creciendo a lo largo del tiempo, si bien en
los últimos años la construcción y mejora de las estaciones depuradoras de
aguas residuales ha contrarrestado en parte el efecto del intenso crecimiento
de la población residente y sobre todo la turística, pese a lo cual siguen
existiendo deficiencias y averías que ocasionan vertidos a la laguna.
Se ha explorado de forma preliminar la sensibilidad del modelo a algunos
parámetros clave, en particular los que definen la tasa basal de incremento
de cada tipo de regadío. Para ello se ha llevado a cabo una simulación
Montecarlo en la que en un total de 200 simulaciones se han hecho variar
libremente estos parámetros de forma simultánea dentro de un rango
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 14
amplio de valores (entre un 50% por debajo y un 50% por encima de su
valor base).
La figura 8 muestra los resultados de esta simulación Montecarlo con
respecto a la entrada de nitrógeno, observándose que bajo una variación del
100% en la tasa basal de incremento del regadío, para el año 2015 el rango
de valores esperados de entrada de nitrógeno representa tan sólo un 22% de
variación con respecto a los resultados de la simulación base. Esto
evidencia la importancia de los bucles de realimentación negativa del
modelo y su robustez relativa respecto a los cambios en algunos
parámetros. Este tipo de análisis será ampliado y completado en fases
posteriores.
50%
75%
100%
8,000
7,000
6,000
5,000
4,000
3,000
2,000
1,000
0
2004
2007
2010
2012
2015
Año
Figura 8: Resultados de la Simulación Montecarlo para explorar la sensibilidad del
modelo a los cambios en las tasas de incremento de los distintos tipos de regadío.
La figura muestra los intervalos de confianza con el 50, 75 y 100% de los resultados
obtenidos c
Aunque el modelo constituye una primera versión que en fases posteriores
será completada y mejorada, se ha realizado ya una primera exploración de
los posibles efectos de algunas políticas relacionadas con diversas opciones
de manejo y de desarrollo socioeconómico en el entorno de la laguna. En
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 15
una fase preliminar se exploró un amplio número de políticas, incluyendo
la intensificación agrícola (mantenimiento del actual ritmo de incremento
del regadío) o la mejora de las depuradoras de aguas residuales.
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos para las políticas de
mayor interés. Estas políticas son:
1)
Un intenso desarrollo urbano-turístico, por ser la tendencia más
probable a corto y largo plazo;
2)
La aplicación de medidas de reutilización de drenajes agrícolas,
dado que las inversiones para las mismas ya están ejecutadas y
3)
La recuperación de humedales, por ser una política de especial
interés ambiental para la reducción de nutrientes y la gestión
sostenible del Mar Menor.
El efecto esperado de estas políticas fue explorado simulando el modelo
bajo las hipótesis adecuadas durante el periodo 2004-2015. A continuación
se presentan los principales resultados.
Desarrollo Urbano-Turístico. Bajo esta política se produce un cambio en la
tendencia general de cambios de uso en la cuenca, que del incremento
general del regadío, pasa a un fuerte incremento de los usos urbanos a
expensas del resto de usos. Este cambio de tendencia, de hecho, se está
experimentando ya, con la progresiva consolidación de las previsiones
urbanísticas y la aprobación de nuevos planes urbano-turísticos, que de
culminarse podrían suponer en conjunto a largo plazo cerca de 200.000
nuevas viviendas en el entorno del Mar Menor.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 16
125,000
100,000
75,000
50,000
25,000
0
2004
2006
2008
2010
Año
2012
2014
Figura 9: Evolución de la población residente bajo la política Desarrollo UrbanoTurístico
Se ha simulado esta política asumiendo un incremento significativo de las
tasas basales de incremento de la población y de la transformación a usos
urbanos y que de forma paralela el regadío deja de aumentar. Se produce
por tanto un incremento importante de la población (Figura 9). Esta política
supone un significativo aumento de las aguas residuales y por tanto de
vertidos insuficientemente depurados. En consecuencia, la aportación de
nutrientes procedentes de fuentes urbanas se incrementa considerablemente
(Figura 10), especialmente durante los meses estivales.
4,000
3,000
2,000
1,000
0
2004
2006
2008
2010
Año
2012
Entrada diaria de N desde fuentes urbanas
2014
kg/día
Figura 10: Entrada diaria de nitrógeno procedente de fuentes urbanas en la laguna
del Mar Menor bajo la política Desarrollo Urbano-Turístico.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 17
Por otra parte, se evidencian grandes fluctuaciones en la entrada de
nutrientes a través de las aguas superficiales hacia los humedales y laguna
del Mar Menor. Estas fluctuaciones están asociadas a una gran variabilidad
en las precipitaciones y a la ocurrencia o no de grandes acontecimientos
lluviosos que den lugar a avenidas, momento en el que se produce un efecto
de lavado general de la cuenca y un gran arrastre de materiales y nutrientes
hacia la laguna. Se observa igualmente el papel de los humedales litorales
en una reducción moderada del contenido en nutrientes de las aguas de la
cuenca, estimada en torno a un 14%.
Cuando se consideran todas las fuentes de entrada de nutrientes a la laguna
(aguas superficiales, aguas subterráneas y áreas urbanas), la política
Desarrollo Urbano-Turístico da lugar a un aumento de alrededor del 50%
en el año 2015 respecto a los aportes actuales de nutrientes a la laguna del
Mar Menor. Este posible incremento agravaría los procesos iniciales de
eutrofización existentes y podría conducir a cambios drásticos en el estado
ecológico de la laguna si se produjera un colapso masivo del alga Caulerpa
prolifera y en consecuencia una disminución brusca del contenido en
oxígeno (Lloret et al. 2005).
Por otra parte, se ha constatado la existencia de claras relaciones entre la
entrada de nutrientes a la laguna y la respuesta de las comunidades de aves
acuáticas, favoreciendo especies oportunistas a expensas de otras más
especializadas, como las piscívoras (Martínez et al., 2005). El incremento
de la entrada de nutrientes esperable bajo la política Desarrollo UrbanoTurístico, incentivaría aún más estas tendencias de cambio en las
comunidades acuáticas del Mar Menor.
Es por ello importante considerar el posible efecto de diversas políticas de
manejo encaminadas a reducir la entrada de nutrientes en la laguna, como
la reutilización de drenajes y la recuperación de humedales. Dado que el
desarrollo urbano-turístico intensivo resulta más que probable, y para
obtener resultados más realistas, se han superpuesto las hipótesis que
configuran las políticas de reutilización de drenajes o de recuperación de
humedales sobre la política ya descrita de desarrollo urbano-turístico
intensivo, a fin de analizar hasta qué punto estas medidas de manejo
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 18
pueden contrarrestar el incremento en la entrada de nutrientes que se espera
bajo esta nueva fase de expansión urbana y turística. A continuación se
presentan los resultados obtenidos.
Reutilización de drenajes agrícolas. Esta política se refiere al manejo de las
aguas procedentes de los drenajes agrícolas. Se basa en una serie de obras
hidráulicas, ya construidas, cuyo objetivo es recoger las aguas de drenaje
agrícola de la cuenca del Mar Menor, con un alto contenido en nutrientes
de origen agrícola, conducirlas a una planta desaladora y una vez desaladas,
bombearlas de nuevo hacia los regadíos de la cuenca. De esta forma se
reutilizan los drenajes agrícolas de nuevo en regadío a la vez que se impide
su llegada al Mar Menor.
La figura 11 muestra el efecto esperable de estas medidas, las cuales
supondrían una reducción moderada de la entrada de nutrientes. Esta
reducción es de alrededor de un 11% en el caso del nitrógeno procedente
de las aguas superficiales y de un 8,5% si se tienen en cuenta todas las
fuentes de entrada de nitrógeno a la laguna.
7,000
5,250
3,500
1,750
0
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Año
Entrada de N. Desarrollo Urbano-Turístico
Entrada de N. Con Reutilización de drenajes
kg/Dia
Figura 11: Entrada diaria de nitrógeno inorgánico disuelto (media móvil sobre un
periodo de 365 días) bajo las políticas Desarrollo Urbano-Turístico y Desarrollo
Urbano-Turístico con Reutilización de Drenajes.
Recuperación de humedales. Esta política se centra en recuperar la
conexión natural entre las aguas superficiales y los humedales naturales
existentes a lo largo de la ribera del Mar Menor, con el fin de optimizar la
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 19
funcionalidad de tales humedales a la hora de filtrar, retener y eliminar una
parte muy significativa de los nutrientes procedentes de la cuenca. En
concreto se trata de volver a conectar el principal cauce de la cuenca (la
rambla del Albujón) con una superficie de humedal activo, con el fin de
que los nutrientes contenidos en sus aguas vuelvan a ser parcialmente
retenidos y eliminados a través de los humedales.
La figura 12 compara la entrada de nitrógeno a través de las aguas
superficiales en la subcuenca del Albujón con y sin la aplicación de las
medidas de recuperación de humedales, mostrando que dichas medidas
supondrían una reducción en torno a un 40% de la entrada de nitrógeno en
esta subcuenca.
4,000
3,000
2,000
1,000
0
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
kg/Di
Año
Entrada de N en el Albujón. Desarrollo Urbano-Turístico
Entrada de N en el Albujón. Con Recuperación de Humedales
kg/día
Figura 12: Entrada diaria de nitrógeno inorgánico disuelto (media móvil sobre un
periodo de 365 días) en la subcuenca del Albujón bajo las políticas Desarrollo
Urbano-Turístico y Desarrollo Urbano-Turístico con Recuperación de Humedales.
Esta reducción sería muy relevante para el estado ecológico de la laguna,
dado que es precisamente la entrada de nutrientes a través del Albujón la
que parece estar muy asociada a los cambios en la transparencia del agua
de la laguna y en otras condiciones que han favorecido la expansión de la
macroalga Caulerpa prolifera, expansión que afecta negativamente a la
población de algunos peces de interés comercial (Lloret et al., 2005), entre
otros efectos.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 20
De forma global (considerando todas las subcuencas) esta política de
recuperación de humedales duplica la reducción en la entrada de nutrientes
obtenida bajo la política de reutilización de drenajes agrícolas, confirmando
el importante papel que pueden jugar los humedales en la retención de
nutrientes a escala de cuenca, ya puesto de manifiesto en otros estudios
(studies (Gren et al., 1997; Turner et al., 1999; Gustafson et al., 2000,
Zenou et al., 2003).
Conclusiones
La entrada de nutrientes es uno de los procesos que gobiernan los cambios
a largo plazo en las condiciones ecológicas de la laguna del Mar Menor y
emerge como un factor clave de las políticas y opciones de manejo del Mar
Menor.
Bajo un más que probable desarrollo urbano-turístico intensivo en el
entorno del Mar Menor, se espera un gran incremento de la población tanto
residente como estacional (estival), lo que conduciría a un incremento en la
entrada de nutrientes a la laguna en torno al 50%. Esto favorecería los
procesos de eutrofización ya existentes y podría ocasionar severos cambios
en la laguna, afectando no sólo a su estado ecológico y sus valores de
biodiversidad, sino también a las actividades socioeconómicas, en
particular el turismo y la pesca.
La aplicación de las medidas de reutilización de drenajes conducirían a una
reducción de en torno a un 10% en la entrada de nutrientes a la laguna. Esta
primera estimación de los posibles resultados de esta política es relevante
para los gestores, dado que hasta ahora no existía una cuantificación de los
beneficios esperables de estas medidas de manejo, pese a que las
inversiones ya están realizadas y las obras hidráulicas ya están construidas.
La construcción del modelo dinámico presentado y su utilización en la
exploración de diversas políticas han permitido esta primera evaluación.
Por otra parte, la recuperación de humedales se ha revelado como una
opción más efectiva en relación con la consecución de los objetivos
ambientales buscados de reducción de entrada de nutrientes, dado que
dicha reducción duplica la que se conseguiría con la reutilización de
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 21
drenajes agrícolas. Este resultado es igualmente de gran interés para los
gestores en relación con la toma de decisiones a adoptar para una gestión
más sostenible del Mar Menor.
En definitiva, estos primeros resultados confirman la utilidad del enfoque
aplicado, que en fases posteriores se completará con una versión ampliada
y mejorada del modelo, la exploración de un rango mayor de políticas y la
utilización conjunta del modelo dinámico y un Sistema Soporte a las
Decisiones para una gestión más sostenible del Mar Menor y su entorno.
Agradecimientos
Este trabajo se ha llevado a cabo en el marco del proyecto europeo DITTY,
“Development of Information Technology Tools for the Management of
European Southern lagoons under the influence of river-basin runoff”
(EVK3-CT-2002-00084), financiado por la Comisión Europea, cuyo
soporte agradecemos profundamente.
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 22
Bibliografía
Gren, I.M.; Elofsson, K; Jannke, P. 1997. Cost-effective nutrient
reductions to the Baltic Sea. Environmental and Resource Economics
10: 341-362.
Güneralp, B. & Barlas, Y. 2003. Dynamic modelling of a shallow
freshwater lake for ecological and economic sustainability. Ecological
Modelling 167: 115-138.
Gustafson, A.; Fleischer, S.; Joelsson, A. 2000. A catchment-oriented and
cost-effective policy for water protection. Ecological engineering
14(4): 419-427.
Jessel, B.; Jacobs, J. 2005. Land use scenario development and stakeholder
involvement as tools for watershed management within the Havel River
Basin. Limnologica 35: 220-233.
Lloret, J.; Marin, A.; Marin-Guirao, L.; Velasco, J. 2005. Changes in
macrophytes distribution in a hypersaline coastal lagoon associated
with the development of intensively irrigated agriculture. Ocean &
Coastal Management 48: 828-842.
Martinez Fernandez, J.; Esteve Selma, M.A. 2000. Estimación de la
contaminación agrícola en el Mar Menor mediante un modelo de
simulación dinámica. Mediterranea 17: 19-25.
Martínez-Fernández, J.; Esteve-Selma, M.A.; Robledano-Aymerich, F.;
Pardo-Sáez, M.T.; Carreño-Fructuoso, M.F. 2005. Aquatic birds as
bioindicators of trophic changes and ecosystem deterioration in the Mar
Menor lagoon (SE Spain). Hydrobiologia 550: 221-235.
Pardo, M.T.; Esteve, M.A.; Carreño, M.F.; Martínez, J.; Miñano, J.;
Rodríguez, S. 2004. Análisis de los cambios paisajísticos en los
humedales costeros del Mar Menor (Murcia, SE Ibérico) mediante
técnicas de teledetección ambiental. En: Conesa, C.; Álvarez Rogel, J.
& Martínez Guevera, J.B. (eds.). Medio Ambiente, Recursos y Riesgos
Naturales. Análisis mediante metodología SIG y Teledetección.
Servicio de Publicaciones Universidad de Murcia: Murcia. pp. 421434.
Pardo, M.T (†).; Esteve, M.A.; Giménez, A.; Martínez, J.; Carreño, M.F.;
Serrano, J. 2005. Assesment of hydrological alterations on beetle
assemblages (Coleoptera, Carabidae and Tenebrionidae) in the coastal
wetlands of the Mar Menor lagoon (SE Spain). En: Serrano, J.; GómezZurita, J.; Ruiz, C. Nausicaä (Eds). Ground beetles as key group for
biodiversity conservation studies in Europe. Proceedings of the XII
Martínez y Esteve: Gestión integrada de cuencas costeras 23
European Carabidologists Meeting. Association of European
Carabidologists: Murcia. pp. 71-78.
Saysel, A.K.; Barlas, Y.; Yenigün, O. 2002. Environmental sustainability
in an agricultural development project: a system dynamics approach.
Journal of Environmental Management 64: 247-260.
Scheren, P.A.G.M.; Kroeze, C.; Janssen, F.J.J.G.; Hordijk, L,; Ptasinski,
K.J. 2004. Integrated water pollution assessment of the Ebrié Lagoon,
Ivory Coast, West Africa. Journal of Marine Systems 44: 1-17.
Turner, K; Georgiou, S.; Green, I.M.; Wulff, F.; Barret, S.; Soderqviest,
T.; Bateman, I. 1999´. Managing nutrient fluxes and pollution in the
Baltic: an interdisciplinary simulation study. Ecological economics
30(2): 333-352.
Wit, de M.; Bendoricchio, G. 2001. Nutrient fluxes in the Po Basin. The
Science of the Total Environment 273: 147-161.
Zanou, B.; Kontogianni, A.; Skourtos, M. 2003. A classification approach
of cost effective management measures for the improvement of
watershed quality. Ocean & Coastal Management 46: 957-983.