Nue os es ánda es en la inno ación docen e en His o ia Na u al.
Ac as del I Cong eso In e nacional de Inno ación Docen e Uni e si a ia en His o ia Na u al
Geología ambien al del ío Tin o a a és de un
mapa concep ual
J.C. Fe nández Caliani1, C. Ba ba B ioso2, A. Rome o2, I. González2,
E. Galán2
1Dp o. de Geología, Uni e sidad de Huel a. 2Dp o. de C is alog a ía, Mine alogía y
Química Ag ícola, Uni e sidad de Se illa
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RESUMEN
En es a ponencia se p esen a un mapa concep ual sob e las condiciones geo-
ambien ales del ío Tin o (Huel a), uno de los ecosis emas más singula es de
nues o plane a debido a la ex ema acidez y a las ele adas concen aciones de
sul a os y me ales pesados que anspo an sus aguas. El mapa concep ual se ha
elabo ado con la he amien a F eeMind (so wa e lib e basado en Ja a) y abo da
concep os oncales, como el o igen y las uen es de con aminación híd ica, que
de i an de o ma p og esi a y je á quica hacia aspec os más especí icos y
complejos, como el p oceso de gene ación de aguas ácidas, el impac o ambien al
sob e el medio ísico, biológico y socioeconómico, y la composición química y
mine alógica de los sedimen os y suelos a ec ados.
Palab as cla e: Geología ambien al, ío Tin o, mapa concep ual
SUMMARY
En i onmen al Geology o he Tin o i e using concep mapping
echnique.
In his pape , we p esen a concep map o o ganizing and ep esen ing
knowledge abou geo-en i onmen al condi ions o he Tin o Ri e (Huel a), a
unique ecosys em on Ea h due o he ex eme acidi y and high concen a ions o
sulpha es and hea y me als dissol ed in he wa e . The concep map was d awn
wi h he so wa e F eeMind (a mind-mapping ool based on Ja a) showing how
ha speci ic opics, such as p ocesses o acid mine d ainage o ma ion,
en i onmen al impac s, and chemical and mine alogical composi ion o
sedimen s and soils a ec ed, s emming om he main concep s (o igin, sou ces
and e ec s o wa e pollu ion).
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Geología ambien al del ío Tin o a a és de un mapa concep ual
Keywo ds: En i onmen al Geology, Tin o i e , concep map
INTRODUCCIÓN
El ío Tin o nace en la cuenca mine a de Rio in o, uno de los dis i os
mine o-me alú gicos más impo an es del mundo, y desemboca jun o con el ío
Odiel en la Ría de Huel a. A pesa de su co a longi ud (92 km), el Tin o es uno
de los íos españoles más conocidos po la belleza c omá ica de sus pin o escas
aguas ojizas y po el in e és que susci an sus condiciones biogeoquímicas en la
comunidad cien í ica in e nacional. De hecho, el cu so al o es un espacio na u al
p o egido (Paisaje P o egido del Río Tin o), decla ado como al po la Jun a de
Andalucía en 2005 pa a p ese a sus alo es paisajís icos, man ene la
singula idad de sus aguas y p omo e la in es igación cien í ica, en e o as
acciones. Recien emen e se ha solici ado el es a us de Geopa que Eu opeo pa a
in eg a el ío Tin o en es e p og ama auspiciado po la Unesco.
En es e abajo se p e ende c ea un mapa de concep os undamen ales,
in e elacionados, pa a comp ende y ija el conocimien o geoambien al de es e
peculia ecosis ema lu ial. Los p incipales aspec os que se abo da án son: las
uen es de con aminación, la gene ación de aguas ácidas po disolución oxida i a
de pi i a, los pa áme os indicado es de con aminación híd ica, el impac o sob e
el medio ambien e, la composición química y mine alógica de los sedimen os
lu iales y la mo ilidad ela i a de sus con aminan es me álicos.
METODOLOGÍA
Los mapas concep uales son ins umen os de ep esen ación g á ica del
conocimien o que pe mi en o ganiza y ansmi i con cla idad ideas o concep os
complejos y je á quicamen e elacionados, acili ando an o la enseñanza como
el ap endizaje. Es a écnica ue desa ollada en la década de 1970 po J.D. No ak
(No ak y Gowin, 1984), basándose en las eo ías del ap endizaje signi ica i o de
D.P. Ausubel (1963). Algunas aplicaciones educa i as de los mapas concep uales
son: azado de una u a de ap endizaje, p epa ación de abajos esc i os o de
exposiciones o ales, explo ación del conocimien o p e io de los alumnos y
écnica de e aluación, en e o as.
El mapa concep ual se ha elabo ado con la he amien a F eeMind (so wa e
lib e basado en Ja a) y abo da concep os oncales, como el o igen y las uen es
de con aminación híd ica, que de i an de o ma p og esi a y je á quica hacia
aspec os más especí icos y complejos, como el p oceso de gene ación de aguas
ácidas, el impac o ambien al sob e el medio ísico, biológico y socioeconómico,
y la composición de los sedimen os con aminados.
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J.C. Fe nández-Caliani, C. Ba ba-B ioso, A. Rome o, I. González, E. Galán
RESULTADOS
Las igu as 1, 2 y 3 cons i uyen el mapa concep ual del ío Tin o cuya
explicación ex ual se esume a con inuación.
O igen y uen es de con aminación
Los yacimien os mine ales de Rio in o albe gan una de las masas de pi i a
(FeS2) más g andes del mundo, o mada como consecuencia de la ac i idad
hid o e mal subma ina que acon eció hace unos 350 millones de años en la Faja
Pi í ica Ibé ica (Almodó a y Sáez, 2004). La exposición subaé ea de las masas
p o ocó la me eo ización química (disolución oxida i a) de la pi i a y la
consiguien e o mación de un depósi o supe génico de oxi-hid óxidos de hie o
(gossan), libe ando de modo na u al (d enaje ácido de oca) una ingen e can idad
de aguas ácidas y me ales en disolución. Recien es in es igaciones ealizadas po
el Cen o Español de As obiología en colabo ación con la NASA (Amils y cols.,
2008) sugie en que el ío Tin o cons i uye el sis ema de desagüe de los p oduc os
gene ados po la oxidación de la pi i a en una especie de bio eac o sub e áneo,
debido a la ac i idad mic obiológica del subsuelo.
En cualquie caso, la ené ica ac i idad indus ial desa ollada en las minas
de Rio in o mul iplica on los ocos de con aminación y ampli ica on los e ec os
hid oquímicos del d enaje ácido na u al. Las p incipales uen es de
con aminación de i adas de las ope aciones mine o-me alú gicas ue on
(Fe nández-Caliani, 2008): las esco en ías de las labo es a cielo abie o, los
desagües de gale ías sub e áneas, los e luen es de p ocesos indus iales, las
escomb e as de es é iles, las balsas de decan ación y lixi iación, los esiduos y
cenizas de os ación, las esco ias de undición, e c.
Oxidación de pi i a y d enaje ácido de minas
La disolución oxida i a de la pi i a es un p oceso biogeoquímico complejo,
que implica a nume osas eacciones in e elacionadas (No ds om, 1982). En una
e apa inicial, la pi i a se oxida en condiciones ae obias de acue do con la
eacción: 2FeS2 + 7O2 + 2H2O = 2Fe2+ + 4 SO4
2- + 4H+. El p oceso iene un
ca ác e esencialmen e abió ico, y la asa de oxidación química aún es baja.
Con o me aumen a la acidez, el p oceso de oxidación se acele a debido a la
acción ca alizado a de mic oo ganismos quimioli ó o os acidó ilos, y la
oxidación mic obiológica p e alece sob e la química, dando luga a la
ans o mación del hie o e oso en é ico: 2Fe2+ + O2 + 2H+ = 2Fe3+ + H2O. El
hie o é ico sus i uye al oxígeno como agen e oxidan e e in e acciona con la
pi i a, acele ando su disolución, según la eacción: FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O =
15Fe2+ + 2SO4
2- + 16H+. El agua de d enaje se ca ac e iza po ele adas
concen aciones de sul a os y me ales disuel os, y una elación Fe3+/Fe2+ al a.
El d enaje ácido de minas se e ie e al agua con aminada esul an e de la
disolución oxida i a y lixi iación de sul u os me álicos cuando se exponen
a i icialmen e, po la ac i idad mine a, a las condiciones ísico-químicas que
p e alecen en la supe icie e es e, es deci en p esencia de abundan e agua y
gases a mos é icos.
Las aguas del ío Tin o, desde su cabece a has a su desembocadu a, se
ca ac e izan po una acidez ex ema, con alo es de pH muy bajos (2-4),
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Geología ambien al del ío Tin o a a és de un mapa concep ual
concen aciones ele adas de sul a os que se aducen en una acusada
conduc i idad eléc ica, y al os con enidos de elemen os aza po encialmen e
óxicos en aguas y sedimen os, ales como As, Cd, Cu, Pb y Zn, en e o os
me ales pesados. Es os pa áme os son indica i os de una con aminación se e a.
Impac o ambien al
El d enaje ácido de las minas ha p oducido al e aciones ísicas, químicas y
biológicas en el medio na u al, que se mani ies an en la pé dida de la calidad
o iginal del agua y en la con aminación de los sedimen os lu iales. Como
esul ado de la acidi icación y de las ele adas concen aciones de me ales
pesados, no exis e ida piscícola y el agua no es ap a pa a ningún ipo de uso, lo
que puede compo a iesgos sani a ios pa a la población ibe eña. No obs an e,
las aguas del ío Tin o man ienen una so p enden e biodi e sidad mic oscópica
o mada po bac e ias, algas y hongos que se han adap ado a i i en condiciones
ex emas (Ama al-Ze le y cols. 2002). A endiendo a su in e és as obiológico
(el conocimien o de es os ex emó ilos pod ía se cla e pa a explo a as os de
ida ex a e es e), algunos in es igado es se oponen a cualquie p oyec o de
descon aminación del ío pa a p ese a es e peculia sis ema geomic obiológico.
Mine alogía y geoquímica de los sedimen os con aminados
Los sedimen os del Tin o es án compues os po mine ales neo o mados a
pa i de las eacciones oxida i as de la pi i a, inducidas po la ac i idad
me abólica de los mic oo ganismos quimioli o ó os (Fe nández-Remola y cols.,
2005), jun o con los mine ales de í icos he edados de las ocas e osionadas po
el ío, ales como cua zo, eldespa os, mosco i a, caolini a y pi i a (Galán y cols.,
1996).
Los p incipales p oduc os de oxidación de la pi i a son oxi-hid oxi-sul a os
de hie o (ja osi a, schwe manni a, goe hi a, e ihid i a) que o man depósi os
supe iciales, de onalidades oc es, muy ca ac e ís icos en el cauce del ío Tin o.
En e ano, las ibe as del ío se cub en de cos as y e lo escencias de sul a os
hid a ados de hie o que p ecipi an po e apo ación, debido a la ele ada ca ga
iónica de las aguas.
Po lo an o, el hie o es un componen e químico esencial de los sedimen os
del Tin o, especialmen e en su cabece a, donde la concen ación de hie o o al es
dominan e (has a 56% Fe2O3). Así pues, el ecosis ema es á basado en el ciclo del
hie o, azón po la cual el ío Tin o es conside ado un análogo geoquímico de
Ma e (Amils y cols., 2007).
Los sedimen os del ío Tin o ambién con ienen ele adas concen aciones de
me ales y me aloides pesados (p incipalmen e As, Cu, Pb, Zn y Cd), que supe an
en a ios ó denes de magni ud los alo es no males de los sedimen os lu iales
(Galán y cols., 2003). Es os elemen os aza po encialmen e óxicos se
encuen an dis ibuidos desigualmen e en di e en es acciones geoquímicas del
sedimen o, según los esul ados analí icos de la ex acción química secuencial
ealizada po Galán y cols. (op. ci .). Los óxi-hid óxidos de hie o ( acción
geoquímica educible) juegan un papel undamen al en la e ención de a sénico y
me ales pesados, si bien una p opo ción signi ica i a de Zn, Cu y Cd es á en
o ma de especies in e cambiables y solubles en ácido, po lo que pueden
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J.C. Fe nández-Caliani, C. Ba ba-B ioso, A. Rome o, I. González, E. Galán
mo iliza se ácilmen e po p ocesos de disolución, deso ción o eacciones de
in e cambio iónico.
Figu a 1. Mapa concep ual sob e el o igen de la con aminación híd ica del ío Tin o.
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Geología ambien al del ío Tin o a a és de un mapa concep ual
Figu a 2. Mapa concep ual sob e el impac o ambien al de la con aminación del ío Tin o,
pa icula men e sob e los sedimen os de su cauce.
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J.C. Fe nández-Caliani, C. Ba ba-B ioso, A. Rome o, I. González, E. Galán
Figu a 3. Mapa concep ual sob e el epa o geoquímico, mo ilidad ela i a y pelig osidad
ambien al de los me ales pesados concen ados en los sedimen os del ío Tin o.
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Geología ambien al del ío Tin o a a és de un mapa concep ual
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