Caracterización de cuerpos de agua asociados a vegas altoandinas de la hoya hidrológica del río Elqui, del desierto transicional de Chile

Universidad de las Palmas de Gran Canaria. Departamento de Ingeniería de Procesos. Tesis Doctoral 2015 “Caracterización de cuerpos de agua asociados a vegas altoandinas de la hoya hidrológica del río Elqui, del desierto transicional de Chile.” Alfonso Armijo León Santiago de Chile 16 de noviembre de 2015 Dpto. de Ingeniería de Procesos Anexo I D/Dª. Nizardo Benítez Vega SECRETARIO/A DEL DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE PROCESOS DE LA UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA, CERTIFICA, Que el Consejo de Doctores del Departamento en su sesión de fecha 23 de noviembre de 2015 tomó el acuerdo de dar el consentimiento para su tramitación, a la tesis doctoral titulada “Caracterización de cuerpos de agua asociados a vegas altoandinas de la hoya hidrológica del río Elqui, del desierto transicional de Chile” presentada por el doctorando D Alfonso Antonio Armijo León y dirigida por los Doctores Sebastián Ovidio Pérez Báez y Jorge Gabriel Cepeda Pizarro. Y para que así conste, y a efectos de lo previsto en el Artº 6 del Reglamento para la elaboración, defensa, tribunal y evaluación de tesis doctorales de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, firmo la presente en Las Palmas de Gran Canaria, a veintitrés de noviembre de dos mil quince. UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA DEPARTAMENTO: INGENIERIA DE PROCESOS Programa de Doctorado: Ingeniería Ambiental y Desalinización Titulo de Tesis “CARACTERIZACIÓN DE CUERPOS DE AGUA ASOCIADOS A VEGAS ALTOANDINAS DE LA HOYA HIDROLÓGICA DEL RÍO ELQUI, DEL DESIERTO TRANSICIONAL DE CHILE.” Tesis doctoral presentada por: Alfonso Armijo León Dirigido por los doctores. Dr. D. Sebastián Ovidio Pérez Báez., Universidad de las Palmas, España. Dr. D. Jorge Gabriel Cepeda Pizarro., Universidad de la Serena, Chile. El Director El Director El Doctorando Sebastián Pérez Jorge Cepeda Alfonso Armijo León Las Palmas de Gran Canaria, a 16 de noviembre de 2015 I Caracterización de cuerpos de agua asociados a vegas altoandinas de la hoya hidrológica del río Elqui, del desierto transicional de Chile. Tesis Doctoral Alfonso Armijo León Universidad de las Palmas de Gran Canaria Departamento de Ingeniería de Procesos. II III ÍNDICE DE CONTENIDOS Capítulo 1 ................................................................................................................ 1 Introducción. ............................................................................................................ 1 1.1 Objetivos ........................................................................................................ 2 Objetivo general ............................................................................................... 2 Objetivos específicos ....................................................................................... 2 1.2 Humedales ..................................................................................................... 3 1.2.1 Definición ................................................................................................ 3 1.2.2 Servicios ambientales entregados por los humedales ............................ 4 1.2.3 Importancia de los humedales en la conservación de la diversidad biológica ........................................................................................................... 8 1.2.4 Los humedales altoandinos ..................................................................... 9 1.3 El sistema ambiental del Humedal Tambo Puquíos .................................... 11 1.4 Literatura citada: .......................................................................................... 24 Capítulo 2 .............................................................................................................. 28 Dinámica fluviométrica y limnológica de un cuerpo superficial de agua asociado a un prado húmedo de los Andes del norte-centro de Chile. .................................... 28 Capítulo 3 .............................................................................................................. 30 Algunas características abióticas de pozas superficiales interiores presentes en una vega altoandina del desierto transicional de Chile. ........................................ 30 Capítulo 4 .............................................................................................................. 32 Análisis de la calidad del agua de la vega Tambo-Puquíos según la normativa chilena y española. ................................................................................................ 32 4.1 Marco conceptual ........................................................................................ 33 4.1.1 Aspectos normativos chilenos en calidad de agua ................................ 33 4.1.2 Aspectos normativos españoles de calidad de agua ............................ 44 IV 4.2 Materiales métodos..................................................................................... 50 4.2.1 Sitio de estudio ...................................................................................... 50 4.2.2 Parámetros examinados ....................................................................... 52 4.3 Resultados y discusión ................................................................................ 57 4.3.1 Análisis del agua del estero Tambo, respecto a la norma chilena y española. ........................................................................................................ 57 4.3.2 Análisis del agua de las pozas interiores de la vega Puquíos, respecto a la norma chilena y española. .......................................................................... 67 4.3.3 Detección de hallazgos ......................................................................... 76 4.4 Conclusiones ............................................................................................... 85 4.5 Literatura citada: .......................................................................................... 87 Conclusiones. ........................................................................................................ 91 Anexo 1. ................................................................................................................ 96 Anexo 2. .............................................................................................................. 106 V ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. 1 Funciones productos y atributos de los humedales (UICN, 2003) .......... 6 Tabla 1. 2 Caudales superficiales medios anuales registrados a diferentes altitudes del tramo Estero Tambo-Río Vacas Heladas. .................................. 20 Tabla 4. 1. Listado de Normas chilenas (NCh) de calidad de agua. ...................... 36 Tabla 4. 2 Elementos esenciales de NCh409....................................................... 39 Tabla 4. 3 Elementos o sustancias no esenciales en la NCh409 .......................... 40 Tabla 4. 4 Parámetros relativos a características organolépticas ......................... 40 Tabla 4. 5 Concentraciones máximas de elementos químicos en agua para riego. ....................................................................................................................... 43 Tabla 4. 6 Clasificación, según su salinidad, de las aguas para riego .................. 44 Tabla 4. 7 Anexo I del RD 60. Normas de Calidad Ambiental para sustancias prioritarias y para otros contaminantes. Apartado A. Normas de Calidad Ambiental (NCA). ........................................................................................... 46 Tabla 4. 8 Anexo II del RD 60. Normas de Calidad Ambiental para sustancias preferentes. Apartado A. Normas de Calidad Ambiental (NCA). .................... 47 Tabla 4. 9 Anexo I del RD 140. Parámetros y valores paramétricos. B1.Parámetros químicos. ............................................................................... 49 Tabla 4. 10 Anexo I del RD 140. Parámetros y valores paramétricos. C.Parámetros indicadores .............................................................................. 49 Tabla 4. 11 Valores de algunos parámetros descriptivos del agua del sistema léntico de la Vega Tambo, obtenidos a los 3.940 msnm. Valores en (mg/l), excepto pH. .................................................................................................... 55 Tabla 4. 12 Promedios anuales (±DS) de parámetros descriptivos del agua del sistema léntico de la Vega Puquíos. Valores en (mg/l), excepto CE, pH y Na (%).................................................................................................................. 56 Tabla 4. 13. Parámetros de Puquíos que superan al menos una de las normas chilenas (año 2000). ....................................................................................... 72 Tabla 4. 14. Parámetros de las pozas de la vega Puquíos que superan el RD60 (año 2000). ..................................................................................................... 76 Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 1 Capítulo 1 Introducción. En esta tesis doctoral se estudian las características de una vega altoandina Chilena, específicamente se analizan algunos cuerpos de agua de la vega TamboPuquíos. En el primer capítulo de este trabajo se presenta una introducción general a la tesis, otorgando un marco contextual del sitio de estudio, en el segundo capítulo se estudia la vega Tambo, analizando las características del agua en el estero Tambo, en el tercer capítulo se estudia la vega Puquíos, analizando las características del agua en las pozas interiores de la vega Puquíos, finalmente en el capítulo cuarto se estudia el total de la vega Tambo-Puquios, analizando la calidad del agua del estero Tambo y la calidad del agua de las pozas interiores de la vega Puquíos. A continuación se presenta el primer capítulo de esta tesis doctoral, donde inicialmente se exponen los objetivos de este trabajo, a continuación se presenta un marco contextual referido a los humedales y finalmente se detallan las características medioambientales del humedal Tambo-Puquíos. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 2 1.1 Objetivos Objetivo general Estudiar las características físicas y químicas del agua superficial en una vega altoandina del desierto transicional de Chile. El caso de la Vega Tambo-Puquíos, Región de Coquimbo, Chile. Objetivos específicos 1. Caracterizar la dinámica fluviométrica del estero Tambo. 2. Documentar la variabilidad altitudinal y temporal de algunos de los parámetros físicos y químicos del estero Tambo. 3. Describir las pozas de Puquíos en términos de sus principales atributos físicos y químicos. 4. Comparar las características físicas y químicas de las pozas de Puquios con otras pozas que se encuentran en los Andes del norte. 5. Caracterizar la calidad del agua de la vega Tambo-Puquíos de acuerdo a la normativa chilena y española. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 3 1.2 Humedales 1.2.1 Definición La Convención sobre los Humedales define a los humedales como “Extensiones de marismas, pantanos, turberas y aguas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluyendo las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no exceda de seis metros" (Ramsar, 2004). Adicionalmente, el Manual de la Convención Ramsar de 1996 especifica que los humedales "podrán comprender o incorporar zonas costeras y ribereñas adyacentes a humedales, así como las islas o extensiones de agua marina de una profundidad superior a los seis metros en marea baja, cuando se encuentren dentro del humedal” (Davis et al., 1996). En los humedales naturales se han diferenciado tres grandes grupos, definidos según el ámbito de localización: ámbito continental o costero, y dentro del costero se han diferenciado los subgrupos, según el rango de marea: mediterráneo o atlántico, ya que el rango de marea y la altura del oleaje determina la formación de barras costeras (Andrés y Gracia, 2000), principal proceso de cierre de las albuferas. Así se definen tres grupos, que son:  Humedales del ámbito costero mediterráneo,  Humedales del ámbito costero atlántico,  Humedales del ámbito continental, Además, hay humedales artificiales, como estanques de cría de peces y camarones, estanques y tranques de granjas y tierras agrícolas de regadío, depresiones inundadas por salinas, embalses, estanques de grava, piletas de aguas residuales y canales. La Convención Ramsar ha adoptado un Sistema Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 4 Ramsar de Clasificación de Tipos de Humedales que incluye 42 tipos, agrupados en tres categorías: humedales marinos y costeros, humedales continentales y humedales artificiales (Ramsar, 2006). 1.2.2 Servicios ambientales entregados por los humedales Los humedales proveen de bienes y servicios esenciales para la existencia de la vida, tales como el agua, alimentos y otros componentes que inciden en la calidad de vida de las personas asociadas a ellos. Estos ambientes húmedos poseen atributos o valores intrínsecos que los distinguen de otros ecosistemas y es ahí donde reside su gran importancia en el sistema vital del planeta. Algunos autores hacen diferencias entre bienes ambientales, funciones ambientales y servicios ambientales (Mejías, R. y Segura, O. 2002), a saber: Bienes Ambientales: son los productos de la naturaleza que aprovecha directamente el ser humano o pueden ser transformados en un sistema de producción, por lo tanto su característica fundamental es que son tangibles y pueden ser comercializados, obteniéndose un precio de mercado y así obtener una estimación precisa de los ingresos. Funciones Ambientales o ecológicas: es la capacidad de las interacciones entre los elementos del ecosistema de proveer bienes y servicios que satisfagan las necesidades humanas directa o indirectamente, algunos ejemplos son: el ciclo hidrológico, regulación de gases y formación de suelos. Servicios Ambientales: son el resultado de las funciones que brindan los ecosistemas y que benefician a la comunidad local, nacional o internacional. Para que una función ambiental se transforme en un servicio ambiental, dicha función debe generar un beneficio ecológico, social y económico, por lo tanto incide Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 5 directamente en la protección y mejoramiento del medio ambiente. (Cordero et al., 2008). Por otro lado, los tipos de servicios ambientales que proveen los ecosistemas van a depender de innumerables factores, entre ellos se encuentra el elemento abastecedor de servicios ambientales (bosque, humedal, pradera, terrenos agrícolas, mar, entre otros) y el estado de conservación de estos. Por lo tanto, los servicios ambientales se pueden presentar en cualquier lugar, pero no necesariamente brindan servicios de la misma calidad y cantidad. Por su parte, la UICN en 1992 ha realizado una clasificación de los beneficios que se extraen de las complejas interacciones que ocurren entre los componentes de los humedales, diferenciándolos en productos, funciones y atributos, como se observa en la tabla 1.1. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 6 Tabla 1. 1 Funciones productos y atributos de los humedales (UICN, 2003) Funciones Productos Recarga de acuíferos Descarga de acuíferos Control de inundaciones Estabilización de la línea costera y control de la erosión Exportación de biomasa Protección contra las tormentas Transporte de aguas Actividades recreativas y turismo Retención de sedimentos, tóxicos y nutrientes Soporte de cadenas tróficas Hábitat para vida silvestre Productos Recursos vegetales y forestales Flora y fauna silvestre Pastos y recursos forrajeros Recursos agrícolas Recursos minerales Abastecimiento de agua Atributos Diversidad biológica Patrimonio cultural Servicios de Suministro o Provisión: Son los productos que se obtienen de los ecosistemas y presentan un mercado estructurado (para la mayoría de ellos). Como por ejemplo: alimentos, agua pura, leña, fibra, bioquímicos y recursos genéticos, entre otros. Servicios de Regulación: Son los beneficios obtenidos de la regulación de los procesos ecosistémicos. Ejemplo de ellos son: morigeración del clima, regulación de las enfermedades, regulación del agua, purificación del agua, polinización y control biológico, entre otros. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 7 Servicios Culturales: Corresponden a beneficios no materiales que se obtienen de los ecosistemas. Están muy ligados a los valores humanos, su identidad y su comportamiento. Como ejemplo de ellos se pueden mencionar los beneficios espirituales, religiosos, de recreación y ecoturismo, estéticos, de inspiración, educacionales, de sentido de identidad y pertenencia a un lugar y herencia cultural, etc. Servicios de Base o Soporte: Son los servicios necesarios para la producción de los demás servicios del ecosistema. Por ejemplo: la formación de suelo, producción de materias primas y ciclos de nutrientes, entre otros. En general, los servicios ambientales producen beneficios en diferentes niveles, a saber: Beneficio a nivel local: aquí se puede mencionar la conservación de los bosques, recibiendo el dueño un beneficio económico. Beneficio a nivel del país: se refiere por ejemplo de la provisión de agua para la población, la producción de energía hidroeléctrica, la comercialización de derechos de captura de carbono o la generación de turismo ecológico. Beneficio a nivel mundial: este punto abarca la fijación y retención de las emisiones de efecto invernadero y la protección de la biodiversidad. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 8 1.2.3 Importancia de los humedales en la conservación de la diversidad biológica Los humedales, que corresponden a sistemas intermedios entre ambientes permanentemente inundados de agua y ambientes normalmente secos, presentan una rica diversidad biológica, la que varía de acuerdo a su origen, localización geográfica, características químicas, vegetación dominante, características del suelo, sedimentos y geomorfología (UICN. 2002). Durante mucho tiempo, gran parte de los humedales fueron considerados como lugares poco productivos e incluso, en muchos casos como lugares riesgosos e insalubres a los que era mejor drenar para convertirlos en áreas productivas tales como campos de cultivo, represas, terrenos urbanos u otros tipos de uso tradicional. Sin embargo, en años recientes se ha desarrollado un mayor conocimiento sobre la importancia ecológica y económica de los humedales en su estado natural, lo cual ha incrementado el interés mundial por su conservación y manejo sustentable (CONAF, 2010). En la actualidad se sabe que los humedales Figurauran entre los ecosistemas más productivos de la tierra (Barbier et al. 1997) y la diversidad biológica en estos es amplia, por cuanto aportan el agua y la productividad primaria de la que dependen innumerables especies vegetales y animales para su supervivencia. De este modo, los humedales andinos y altoandinos, mantienen una diversidad biológica única y se caracterizan por un alto nivel de endemismo, tanto de especies animales como vegetales, terrestres y acuáticas. Estos humedales son, además, refugio y zonas de reproducción de una gran cantidad de especies que se encuentran con problemas de conservación (Ministerio de Medio Ambiente, 2011) Si se analizan las metas y submetas para el año 2010 del Convenio sobre la Diversidad Biológica (UNEP, 2010) referidas a la biodiversidad de las aguas Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 9 continentales se puede concluir que estas están lejos de haberse alcanzado, y se puede comprobar que en los últimos 10 años el índice de disminución/pérdida de algunas poblaciones ligadas a los humedales de las que se tiene datos sólidos se ha más que cuadruplicado. 1.2.4 Los humedales altoandinos En general, los humedales de montaña constituyen unidades de paisaje (sensu Goigel 1989, Johnson & Gage 1997, Odum & Sarmiento 1998) que se desarrollan en terrenos inundados, con expresión de diferentes formas de biota hidrofítica. Son considerados ecosistemas frágiles, cuyo valor biológico reside en las variadas y originales comunidades de especies y endemismos que albergan (Hails 1997, Ramsar 2004). También constituyen importantes recursos ecosistémicos para la fauna silvestre y el ganado trashumante, y por su participación en la regulación de los recursos hídricos, ya sea como filtros de sales o como reservorios, vías de flujo y de regulación del agua (Hails 1997). En el norte-centro de Chile, los humedales altoandinos representan islas biogeográficas inmersas en ambientes de clima árido o semiárido. Altamente dependientes del patrón pluviométrico, estos ecosistemas generalmente se forman en sectores de superficies planas o en centros deprimidos de sitios con mayor pendiente y drenaje pobre, con acumulación de agua por escurrimiento superficial o afloramiento subterráneo (Cepeda et al. 2000). La alta heterogeneidad fisiográfica, hidrológica y geológica de la zona andina favorece la existencia de diversos tipos de humedales (Squeo et al. 1993, Veit 1993, Cepeda et al. 2004), que se diferencian entre sí en tamaño, biota y estructura (SAG 2003). Desde el punto de vista paisajístico, constituyen ecotopos que contrastan fuertemente con el paisaje xeromórfico característico de esa altitud. Estos humedales, -llamados también vegas, veranadas o pastizales de altura en el lenguaje local-, poseen depósitos orgánicos de diferente profundidad; de manera que las plantas que crecen en ellos obtienen gran parte de sus nutrientes del agua que se carga con éstos al pasar por los sustratos minerales subyacentes o aledaños. Corrientemente se ha destacado la importancia Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 10 ecológica de los humedales para la avifauna (Ramsar 2004); sin embargo, estos ambientes albergan una alta diversidad de taxa que han sido poco estudiados a la fecha. Actualmente los humedales de montaña no sólo se encuentran amenazados por la excesiva carga de animales domésticos y silvestres que les impone la ganadería de trashumancia y la elevada tasa de extracción de agua que demanda el consumo humano, ganadero y minero (SAG 2003), sino también por los probables efectos del cambio climático global (IPCC 2001), en especial el aumento de las temperaturas, que en estas zonas podría provocar un ascenso de la línea de las nieves y el aumento de los caudales de invierno y primavera (CONICYT 1989, Andrade & Peña 1993, Arroyo et al. 1993, Contreras 1993, Peña 1993, Mooney et al. 2001). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 17 Hidrografía. El estero Tambo es uno de los cursos nacientes de agua de la red de drenaje que da origen al río Elqui, nace como arroyo Tambo en el límite con Argentina a partir de la quebrada La Deidad (4.300 msnm, Figura. 1.2), que escurre inicialmente en dirección ~nor-este, tiene aportes desde las cumbres que limitan la cuenca y el territorio con Argentina de cotas de 4.735 y 5.113 msnm. La quebrada La Deidad cambia posteriormente de curso a dirección nor-oeste y, al recibir los aportes de una pequeña quebrada desde el norte, pasa a llamarse estero Tambo, escurriendo en dirección sur-oeste. Aguas abajo del arroyo Vacas Heladas, el estero Tambo pasa a denominarse río Vacas Heladas. Las principales quebradas o arroyos que confluyen al humedal Tambo-Puquíos son las quebradas (desde aguas arriba hacia aguas abajo): Cajón Ancho, arroyo Vacas Heladas, quebrada El Azufre, quebrada La Menta (= La Noria) (Figura 1.2). Dado que los cauces existentes en la zona son cauces del tipo de cabecera, las pendientes de los mismos son pendientes inclinadas o fuertes, siendo esperable encontrar regímenes de escurrimiento del tipo torrencial. El estero Tambo, posteriormente el río Vacas Heladas también, escurre en sus primeros 20 km con una pendiente relativamente uniforme y del orden de 2,5% (a los 3.800 msnm). Su pendiente aumenta a unos 3,3% en los siguientes 3 km y hasta la cota 3.700 msnm. Posteriormente y hasta su confluencia con el río Malo (2.520 msnm), en un tramo de 10 km, su pendiente alcanza un valor cercano al 12%. En el tramo estudiado, el estero Tambo y el río Vacas Heladas tienen los cauces con las menores pendientes de la zona descrita. Hidrología. La información fluviométrica básica a partir de la cual se caracterizó el régimen de escorrentía del estero Tambo-río Vacas Heladas en la zona de los humedales proviene de mediciones (aforos) mensuales realizadas en algunas secciones de la cuenca del río del Toro, pre-definidas con dicho propósito (Tabla 1.2). El período total de aforos fue de 19 años para todo el área, entre los años 1981/1982 a 1999/2000. Para el tramo del humedal Tambo-Puquíos, en cambio, el período fue 17 años (1983/1984 - 1999/2000). Las principales características hidrológicas que se desprenden de estos registros son las siguientes: Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 18  Los caudales bajos que escurren por el estero Tambo-río Vacas Heladas se mantienen, en general, por largos períodos;  puesto que los caudales de alta probabilidad de excedencia que escurren por el estero Tambo-río Vacas Heladas (80% o más), son muy similares a lo largo del año, se infiere que dichos caudales se mantienen, en general, a nivel anual o multi-anual;  dado que la probabilidad de ocurrencia de caudales altos es baja, la capacidad de extracción de agua en dirección al caudal ecológico mínimo está limitada por los caudales bajos;  los antecedentes disponibles permiten presumir que el humedal está acomodado para funcionar bajo estas condiciones fluviométricas, y  dado que la probabilidad de ocurrencia de caudales altos es baja, el impacto que generan los caudales de crecidas en las diversas recargas del sistema se mantiene prácticamente inalterado en el tiempo. Del análisis hidrológico también se desprende que el equilibrio hídrico del humedal se mantiene debido a aportes de agua tanto superficiales como subterráneos. En este caso los aportes superficiales provienen de:  la precipitación (sólida y líquida) que cae directamente sobre el humedal, y una vez que infiltra como agua líquida, queda disponible para satisfacer los requerimientos hídricos de la fitocenosis y,  aportes de agua desde el estero vía escurrimiento superficial durante los eventos de crecida. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 19 Mientras que los aportes subterráneos a la zona radicular o al acuífero que subyace a ella provienen de:  los flujos subterráneos laterales a la zona de inundación del estero y vegetación, y  los flujos subterráneos (o filtraciones) desde el estero hacia el acuífero. Dependiendo de los niveles de energía del acuífero y del estero, este flujo puede invertirse, generando escurrimientos desde el acuífero hacia el estero. De acuerdo a la naturaleza del acuífero, los niveles de sus napas freáticas varían lentamente. Esta variación es aún más pequeña durante los meses de invierno, cuando las temperaturas disminuyen haciendo que los flujos afluentes o efluentes (hacia o desde los acuíferos) sean aún más pequeños. Esta dinámica temporal hace que, durante períodos de bajo caudal superficial, el sistema agua-vegetación se acomode a las condiciones hídricas presentes (agua más escasa) sin que necesariamente ocurra un colapso irreversible de los prados húmedos. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 20 Tabla 1. 2 Caudales superficiales medios anuales registrados a diferentes altitudes del tramo Estero Tambo-Río Vacas Heladas. Estación de aforo (msnm) Cauce y ubicación Cuenca aportante (km2) Caudal medio anual (l/s) (mm/año) 3.970 Estero Tambo, aguas arriba Cajón ancho 70,5 83,8 37,5 3.940 Río Vacas Heladas, aguas abajo Qda. Vacas Heladas 84,0 114,5 43,0 3.900 Río Vacas Heladas, aguas arriba pozo vertiente 93,0 63,2 21,4 3.825 Río Vacas Heladas, aguas arriba Qda. La Noria 105 122,1 36,7 3.800 Río Vacas Heladas, aguas abajo Qda. La Noria 111,5 181 51,1 2.520 Río Vacas Heladas, aguas arriba confluencia con Río Malo 206,5 305 46,6 Dependiendo de los niveles energéticos del acuífero y del estero, este flujo subterráneo puede invertirse. De acuerdo a la naturaleza del sistema acuífero, los niveles freáticos de los acuíferos varían lentamente. Esta variación es aún más pequeña durante los meses de invierno cuando, al disminuir la temperatura ambiental, los flujos afluentes o efluentes disminuyen. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 21 Recursos bióticos. La vegetación de la matriz esteparia está caracterizada por la presencia de especies vegetales con crecimiento en cojín (e.g., Adesmia spp., Calceolaria sp., Azorella sp.). Las especies dominantes son los subarbustos Adesmia aegiceras y A. echinus (adesmias), y gramíneas perennes del género Stipa, principalmente S. chrysophylla y S. pogonothera (coirones). La cobertura vegetal de la matriz esteparia es ~27% (Squeo et al. 1994). En la vega Tambo (Figura 1.4) hay predominio del pasto álcali (Puccinellia oresigena, Gramineae), de la pajilla (Deschampsia caespitosa), de Deyeuxia velutina, (Gramineae) y de Carex maritima. La vegetación de la vega Puquíos (Figura. 1.4) está formada por las siguientes unidades: (1) vegas laterales asociadas a cursos de agua temporales; están localizadas en las quebradas del sector; tienen una cobertura de ~75% y están dominadas por las gramíneas Deschampsia caespitosa y Deyeuxia velutina; (2) vegas húmedas de borde de estero; están localizadas al borde del río Vacas Heladas, poseen una vegetación asociada a cursos permanentes de agua; tienen una cobertura vegetal superior al 90% y están dominadas por Oxychloe andina y D. caespitosa, ambas especies con crecimiento en cojín; (3) vegas salobres correspondientes a vegas ubicadas en sitios alejadas de los cursos de agua o afloramientos. Los suelos de estas vegas poseen una acumulación de sulfatos en su superficie; la cobertura vegetal es ~70%, las especies dominantes son D. velutina y Carex maritima. Estos parches representan una transición entre la vegetación del humedal con la esteparia del entorno; (4) vegas bajas asociadas a surgencias laterales. Estas dependen del escurrimiento superficial aportado por las surgencias, los parches húmedos se forman donde el agua se encuentra muy cerca de la superficie. La cobertura vegetal es ~100%, están dominadas por el cojín Oxychloe andina (>75%) y D. velutina. Parches de sustrato salobre ubicados en los bordes más secos de la surgencia, con coberturas >90%, con dominancia de la gramínea D. velutina (~76%); (5) pozas donde dominan las especies subacúaticas como el Triglochin palustre, Myriophyllum quitense y algas verdes filamentosas. La vegetación de borde de esteros está formada por D. velutina, D. caespitosa, O. andina y cojines de musgos. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 22 La fauna de los invertebrados acuáticos más relevante se encuentra en las pozas. Los principales taxa son microcrustáceos Daphnidae, particularmente del género Alona, copépodos ciclopoideos y harpacticoideos, anfípodos, especialmente del género Hyperia, y ostrácodos de la familia Cyprinidae. Entre los insectos dominan las fases larvales de Diptera, y adultos de Hemiptera de las familias Corixidae y Notonectidae. La fauna de invertebrados asociados al estero Tambo es muy pobre tanto en diversidad como densidad. En los arroyos de las quebradas efluentes con aguas de mejor calidad se pueden encontrar larvas de Ephemeroptera y Trichoptera, junto a Turbellaria (Platyhelminthes) y Oligochaeta (Annelida). El grupo mayoritario de los invertebrados terrestres está formado por insectos. Existen alrededor de 106 familias, la mayoría de ellos pertenecientes al Orden Diptera. Con respecto a la fauna de vertebrados, no se han detectado peces ni anfibios. Las aves acuáticas y semiacuáticas registradas para el sector utilizan las pozas del humedal como sitios de alimentación y empollamiento. Entre éstas se encuentran la gaviota andina (Larus serranus), el piuquén (Chloephaga melanoptera) y el pato juarjual (Laphonetta specularoides). El chorlito cordillerano (Phegornis mitchelli) y el playero de Baird (Calidris bairdii). Los principales elementos de la fauna de vertebrados de la matriz esteparia son guanacos, aves granívoras, lagomorfos y zorros. También se encuentran, aunque en menor proporción, roedores y reptiles (Cortés et al. 1995). La población de guanacos está conformada por piños de diferente tamaño que usan el humedal como área de pastoreo, abrevadero, revolcadero y descanso. La ornitofauna está representada por cuatro órdenes y trece familias; siendo las Passeriformes el grupo más diverso, con 17 especies; le siguen en importancia las Charadriiformes, especies muy asociadas a los ambientes acuáticos. El grupo de las aves insectívoras es especialmente abundante en las vegas y sus alrededores. Entre las aves visitantes se encontraron al playero de Baird (Calidris bairdii), migrador del hemisferio norte y las golondrinas (Tachycineta leucopyga, Hirundo rustica). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 23 Figura 1. 4 Disposición espacial de las principales unidades de vegetación del humedal TamboPuquíos. Unidad A (facies Aa y Ab): muy pobre en cubierta vegetal, logra una cobertura inferior al 0,3%; el resto es roca y suelo desnudo; Stipa atacamensis es la única especie encontrada. Unidad 1: piso andino superior (4.220-4.250 msnm); la cobertura vegetal alcanza un promedio de 7,5%. Las especies características son Cistanthe humilis, Menonvillea cuneata, Nototriche holocericea, S. atacamensis y Junellia uniflora. Unidad 2: piso andino superior; la cobertura vegetal alcanza un promedio de 4,0%. Las especies características son Chaetanthera sphaeroidalis, C. humilis, M. cuneata, Senecio hickeni y S. atacamensis; Unidad 3: piso andino inferior (por debajo de los 4.220 msnm); posee una cobertura vegetal cercana al 10,7%. Se caracteriza por el predominio de J. uniflora y Azorella cryptantha. En algunos sitios la cobertura vegetal no supera el 2%. Unidad 4: Piso andino inferior; tiene una cobertura vegetal cercana al 15,2%. Existe predominio de Adesmia echinus y J. uniflora. Unidad 5: Piso andino inferior. Las especies características son Adesmia subterranea (24,5%), acompañada por S. atacamensis (6,8%). La cobertura vegetal alcanza un promedio de 43,8%, del cual el 27,3% corresponde a cubierta perenne. Unidad 6: piso andino inferior. Se caracteriza por la dominancia de S. atacamensis (11,%) y A. subterranea (10,5%), acompañada por A. echinus (1,5%). La cobertura vegetal alcanza el valor promedio de 43%. Unidad 7: es una formación azonal de pajonal seco. Corresponde a un área pantanosa de pastos altos dominada por Puccinellia oresigena (80%). La cubierta vegetal promedio es cercana al 87%. Unidad 8: es una formación azonal de pajonal húmedo. Corresponde a un área pantanosa de pastos altos dominada Deschampsia caespitosa (50%), Deyeuxia velutina (25,5%) y Carex maritima (13,5%). La cobertura vegetal tiene un valor promedio cercano al 98%. Unidad 9: es una formación azonal. Corresponde a una planicie fértil dominada por C. maritima (70%) y Calandrinia compacta (7%). La cobertura vegetal promedio es del 83%. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 24 1.4 Literatura citada: 1. Andrade, B.; Peña, H. 1993. Chilean geomorphology and hidrology: response to global change. En: Mooney HA, Fuentes ER, Krongberg BI (eds) Earth System Response to Global Change, pp. 101-113. Academic Press, San Diego, USA. 2. Andrés, J.R.; Gracia, F.J. 2000. Geomorfología litoral. Procesos activos, IGME. Madrid, España, pp. 214. 3. Arroyo, M.; Armesto, J.; Squeo, F.; Gutiérrez, J. 1993. Global change: flora and vegetation of Chile. En: Mooney HA, Fuentes ER, Krongberg BI (eds) Earth System Response to Global Change, pp. 239-263. Academic Press, San Diego, USA. 4. Barbier, E.; Acreman, M.; Knowler, D. 1997. Economic Valuation of Wetlands: A Guide for Policy Makers and Planners. Gland, Switzerland: Ramsar Convention Bureau. Gland, Switzerland. 5. Cepeda, J.; Zuleta, C.; Osorio, R. 2000. Región de Coquimbo: Biodiversidad y Ecosistemas terrestres. Ediciones Universidad de La Serena. La Serena, Chile. 6. Cepeda-Pizarro, J. (ed). 2004. Ecología del paisaje de la alta montaña del Valle del Elqui. Ediciones Universidad de La Serena. La Serena, Chile. 7. CONAF. 2010. Programa Nacional para la Conservación de Humedales insertos en el Sistema Nacional de Áreas Silvestres Protegidas del Estado. Santiago, Chile. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 25 8. CONICYT. 1989. El cambio global del clima y sus eventuales efectos en Chile. Comité Nacional de Programa Internacional de la Geosfera-Biosfera (IGBP) Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT). Santiago, Chile. 9. Contreras, L. 1993. Effect of global climatic change on terrestrial mammals of Chile. En: Mooney HA, Fuentes ER, Krongberg BI (eds) Earth System Response to Global Change, pp. 285-293. Academic Press, San Diego, USA. 10. Cordero, D.; Moreno-Díaz, A.; Kosmus, M. 2008. Manual para el desarrollo de mecanismos de pago/compensación de servicios ambientales. Equipo Regional de Competencia en Financiamiento Ambiental. Ecuador. 11. Cortés A.; Torres-Mura, J.; Contreras, L.; Pino, C. 1995. Ediciones Universidad de La Serena. Universidad de La Serena. La Serena, Chile. 12. Davis, T.; Blasco, D.; Carbonell, M. 1996. Manual de la Convención de Ramsar : una guía a la Convención sobre los humedales de importancia internacional.. IUCN Publication. Madrid, España. 13. Goigel, M. 1989. Landscape ecology: The effect of pattern on process. Annual Review Ecology and Systematics 20: 171-197. 14. Hails, A. (ed.) 1997. Wetlands, Biodiversity and the Ramsar Convention: The role of the convention on wetlands in the conservation and wise use of biodiversity. Ramsar Convention Bureau. Suiza. 15. Johnson, L.; Gage, S. 1997. Landscape approaches to the analysis of aquatic ecosystems. Freshwater Biology 37: 113-132. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 26 16. Mejías, R.; Segura, O. 2002. El pago de servicios ambientales en centroamérica. Documento preparado por el Centro Internacional de Política Económica para el Desarrollo Sostenible (CINPE), para el World Resources Institute (WRI).Costa Rica. 17. Ministerio de Medio Ambiente. 2011. Guía para la Conservación y Seguimiento Ambiental de Humedales Andino. Santiago, Chile. 18. Mooney, H.; Arroyo, M.; Bond, W.; Canadell, J.; Hobbs, R.; Lavorel, S.; Neilson, R. 2001. Mediterranean-climate ecosystem. Ecological Studies 152. En FS Chapin III, OE Sala & E Huber-Sannwald (eds). Global diversity in a changing environment: scenarios for the 21st century, pp. 157-199. Springer-Verlag, New York, USA. 19. Odum, E.; Sarmiento, F. 1998. Ecología: El puente entre ciencia y Sociedad. McGraw-Hill Interamericana. México. 20. Peña, H. 1993. Efectos ambientales derivados del uso de recursos hídricos en Chile. En Espinoza G, P Pisani, LC Contreras & P Camus (eds) Perfil Ambiental de Chile, pp. 419-444. Comisión Nacional del Medio Ambiente, Santiago, Chile. 21. RAMSAR. 2004. Manual de la Convención de Ramsar: Guía a la Convención sobre los Humedales (Ramsar, Irán, 1971), 3a. edición. Ramsar Convention Bureau. Suiza. 22. SAG. 2003. Diagnóstico y monitoreo de los pastizales andinos de la IV Región de Coquimbo. Etapa Provincia de Limarí. Informe Técnico. Servicio Agrícola y Ganadero & Universidad de La Serena, Chile. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 33 4.1 Marco conceptual A continuación se presentan los aspectos más relevantes considerados para este trabajo, respecto a las normas de calidad de agua de Chile y España en lo que se refiere a agua para consumo humano y aguas continentales o riego. 4.1.1 Aspectos normativos chilenos en calidad de agua El 14 de septiembre de 1992 el presidente de la República de Chile en mensaje público indica la iniciación del proyecto de Ley de Bases del Medio Ambiente. Este proyecto de ley se plasma con el fin de mejorar la legislación chilena de ese momento, la que había sido dictada en forma sectorial y compartimentalizada, sin una visión global e integradora. Así mismo, no se había hecho cargo de las relaciones de interacción e interdependencia que se dan entre los diferentes componentes del ambiente. También, la legislación chilena había carecido de principios generales y objetivos predefinidos a los cuales responder dentro de una política ambiental (Biblioteca del Congreso Nacional de Chile, 1994). A) Ley N° 19.300 Sobre Bases Generales del Medio Ambiente (Modificada por la Ley Nº 20.417) El 09 de marzo de 1994, se publicó en el Diario Oficial de Chile N° 34.808 de Chile la Ley Nº 19.300 que establece las Bases Generales del Medio Ambiente de Chile. En diciembre de 2011 se actualiza la Ley N° 19.300, versión elaborada por la División Jurídica del Ministerio del Medio Ambiente, luego de que fuera dictada la Ley N° 20.417, que crea el Ministerio, el Servicio de Evaluación y la Superintendencia del Medio Ambiente, publicada en el Diario Oficial de Chile N° 39.570 el 26 de enero de 2010 . A modo general, la ley de bases del medio ambiente dentro de sus disposiciones generales establece en el Artículo 1°: El derecho a vivir en un medio ambiente Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 34 libre de contaminación, la protección del medio ambiente, la preservación de la naturaleza y la conservación del patrimonio ambiental se regularán por las disposiciones de esta ley, sin perjuicio de lo que otras normas legales establezcan sobre la materia. En esta ley se establecen las bases para la normativa de calidad de las diversas componentes medioambientales de los ecosistemas bioticos y abióticos (agua, aire, suelo, biota, etc.). Las normas de calidad ambiental en general, y de aguas en particular, están asociadas a un objetivo de protección del recurso, por lo cual conceptualmente corresponden a normas de calidad ambiental primarias o secundarias (Fávero et al., 1998). La primera referencia de la ley respecto a las normas de calidad primarias y secundarias se encuentra en el Artículo 2°, donde se establecen las definiciones, como se detalla a continuación: Norma Primaria de Calidad Ambiental: aquélla que establece los valores de las concentraciones y períodos, máximos o mínimos permisibles de elementos, compuestos, sustancias, derivados químicos o biológicos, energías, radiaciones, vibraciones, ruidos o combinación de ellos, cuya presencia o carencia en el ambiente pueda constituir un riesgo para la vida o la salud de la población; Norma Secundaria de Calidad Ambiental: aquélla que establece los valores de las concentraciones y períodos, máximos o mínimos permisibles de sustancias, elementos, energía o combinación de ellos, cuya presencia o carencia en el ambiente pueda constituir un riesgo para la protección o la conservación del medio ambiente, o la preservación de la naturaleza; Consiguientemente, la otra sección que se refiere a las normas de calidad de las componentes ambientales, se encuentra en el Artículo 32, pronunciando lo competente a la promulgación de las normas de calidad, según se detalla a continuación: Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 35 Mediante decreto supremo, que llevará las firmas del Ministro del Medio Ambiente y del Ministro de Salud, se promulgarán las normas primarias de calidad ambiental. Estas normas serán de aplicación general en todo el territorio de la República y definirán los niveles que originan situaciones de emergencia. El Ministerio de Salud podrá solicitar fundadamente al Ministerio del Medio Ambiente la dictación de una norma primaria de calidad, la que deberá dictarse dentro de un plazo que no podrá exceder de cinco años, a menos que dentro de tal plazo indique las razones técnicas para no acoger la solicitud. Mediante decreto supremo que llevará las firmas del Ministro del Medio Ambiente y del ministro competente según la materia de que se trate, se promulgarán las normas secundarias de calidad ambiental. Actualmente en Chile se han promulgado diversidad normas de calidad secundaria para varios ríos del territorio, como por ejemplo Maipo, Mataquito, Aconcagua, etc., aun así la mayoría de los ríos de Chile continua sin tener normas de calidad secundaria que las controlen, las cuales siguen en elaboración, están como proyecto o aún no se han elaborado. B) Normas Chilenas de calidad oficiales del sector sanitario, aplicables a aguas superficiales (30 junio 2015): Según la información de la Superintendencia de Servicios Sanitarios de Chile, existen diversas normas de calidad de agua. A continuación en la Tabla 4.1 se presentan las normas de tipo general, y las referidas a agua potable. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 36 Tabla 4. 1. Listado de Normas chilenas (NCh) de calidad de agua. Normativa Número Año Título Generales NCh 1 2011 Normas Chilenas NCh - Definiciones y procedimientos para su estudio y mantención NCh 2 2006 Guía para la estructuración y redacción de normas chilenas NCh 11 2008 Documentación - Presentación de informes científicos y técnicos NCh 19 1979 Prevención de riesgos, identificación de sistemas de tuberías NCh 43 1961 Selección de muestras al azar. NCh 44 1978 Inspección por atributos - Tablas y procedimientos de muestreo. NCh 349 1955 Prescripción de seguridad en excavaciones NCh 436 2000 Prevención de accidentes del trabajo - Disposiciones generales. NCh 2237 1999 Procedimientos de muestreo para inspección por atributos - Planes de muestreo indexados por nivel de calidad aceptable (AQL) para la inspección lote por lote NCh 2880 2004 Compost - Clasificación y requisitos NCh 17025 2005 Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración. Agua Potable Ensayos Requisitos NCh 400 1988 Sulfatos de aluminio sintético para tratamiento de aguaMuestreo y métodos de análisis NCh 401 1951 Grava y arena para filtros de agua potable NCh 409/1 2005 Agua potable - parte1 : Requisitos NCh 409/2 2004 Agua potable - parte2 : Muestreo NCh 423 1970 Agua - Determinación del hierro. NCh 424 1991 Agua - Determinación del carácter incrustante o agresivo NCh 425 1971 Agua - Ensayo - Determinación del arsénico NCh 426 1963 Agua para análisis NCh 426/2 1997 Agua grado reactivo para análisis - Especificaciones - Parte 2: Análisis físico-químico y microbiológico. NCh 691 1998 Agua potable-Conducción, regulación y distribuciónRequisitos NCh 692 2000 Agua potable. Plantas elevadoras. Especificaciones generales NCh 711 1971 Arquitectura y Construccióndesignación gráfica de elementos para instalaciones sanitarias NCh 777/1 2008 Agua potable - Fuentes de abastecimiento y obras de captación - Parte 1: Captación de aguas superficiales Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 37 Tabla 4.1 (continuación). Listado de Normas chilenas (NCh) de calidad de agua. NCh 777/2 2000 Agua potable - Fuentes de abastecimiento y obras de captación - Parte 2: Captación de aguas subterráneas NCh 1061 1975 Cloro líquido. Carga, recepción y descarga. Condiciones de seguridad en carros estanques de ferrocarril. NCh 1086 1986 Sulfato de aluminio sintético para tratamiento del agua - Especificaciones. NCh 1104 1998 Ingeniería sanitariaPresentación y contenido de proyectos de sistemas de agua potable y alcantarillado NCh 1194/II 1976 Cloro líquido. Métodos de ensayo. NCh 1333 1987 Requisitos de calidad del agua para diferentes usos. NCh 1365 1978 Agua potable - Plantas de tratamiento - Terminología. NCh 1366 1979 Agua Potable - Plantas de tratamiento - Generalidades. NCh 1367 1978 Agua potable - Plantas de tratamiento - Desarenadores y sedimentadores simples (sin coagulación previa). NCh 1620/1 1984 Agua potable - Determinación de bacterias coliformes totales. Parte 1: Método de los tubos múltiples (NMP). NCh 1620/2 1984 Agua potable - Determinación de bacterias coliformes totales. Parte 2: Método de filtración por membrana. NCh 1801 1980 Agua - Determinación de plomo - Método colorimétrico NCh 1802 1980 Agua - Determinación de cromo - Método colorimétrico. NCh 1803 1980 Agua - Determinación de cadmio - Método colorimétrico con Ditizona. NCh 1804 1980 Agua - Determinación de estaño orgánico como estaño. Método colofimétrico. NCh 1878 1981 Agua - Determinación de metales (Cd, Ca, Co, Cu, Cr, Fe, Mg, Mn, Ag, Pb y Zn), por espectrofotometría de absorción atómica - Método directo. NCh 1879 1981 Agua - Determinación de metales (Cd, Cr, Pb) por espectrofotometría de absorción atómica - Método indirecto. NCh 1880 1981 Agua - Pretratamiento de muestras para análisis de metales. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 38 Tabla 4.1 (continuación). Listado de Normas chilenas (NCh) de calidad de agua. NCh 1938/1 1985 Artefactos de producción instantánea de agua caliente para usos sanitarios que utilizan combustibles gaseosos (calefones) - Parte 1: requisitos generales de fabricación. NCh 1938/2 1985 Artefactos de producción Instantánea de agua caliente para usos sanitarios que utilizan combustibles gaseosos (calefones) - Parte 2: Métodos de ensayo. NCh 2043 1998 Aguas - Métodos de determinación simultánea de bacterias coliformes totales y Escherichia coli mediante la técnica del sustrato cromogénico. NCh 2485 2000 Instalaciones domiciliarias de agua potable - Diseño, cálculo y requisitos de las redes interiores NCh 2972 2008 Aguas - Determinación simultánea de bacterias coliformes totales y Escherichia coli mediante método de filtración por membrana con m-Coliblue NCh 3098 2008 Sulfato férrico para tratamiento del agua - Requisitos y métodos de análisis Fuente: Sitio web de Servicios Sanitarios, Chile. Así dentro de la lista de normas mencionadas en la Tabla 4.1, la que fija estándares secundarios para calidad de aguas continentales, es la Norma Chilena Oficial 1333 (dada su definición en la ley de Bases del Medio Ambiente). Así mismo, la Norma Chilena 409 sobre Agua Potable puede considerarse como la norma primaria de calidad de agua (Jaksic et al., 1993). C) Norma Chilena 409 (NCh 409). Agua potable. Requisitos En 2005 se hace oficial la segunda versión de la NCh409. Esta norma anula y reemplaza a la NCh 409 oficial de 1984, declarada Oficial de la República por Decreto N°11, de fecha 16 de enero de 1984, del Ministerio de Salud Pública, publicado en el Diario Oficial de Chile N° 31.813 del 03 de marzo de 1984. Esta norma fue aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización de Chile, en sesión efectuada el 26 de julio de 2005. Así mismo fue declarada Oficial en la República de Chile por Decreto Exento N°446, de fecha 16 de junio de Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 39 2006, del Ministerio de Salud, publicado en el Diario Oficial de Chile N° 38.498 del 27 de junio de 2006. Finalmente fue corregida y reimpresa en 2006 (Instituto Nacional de Normalización, 1984). Esta norma establece los requisitos de calidad que debe cumplir el agua potable en todo el territorio nacional. A continuación se detallan los aspectos más relevantes de la norma, en lo que respecta a este trabajo (Instituto Nacional de Normalización, 1984). Criterios para elementos o sustancias químicas de importancia para la salud humana El agua potable no debe contener elementos o sustancias químicas en concentraciones totales mayores que las indicadas en Tablas 4.2 y 4.3, referentes al contenido máximo de elementos o sustancias químicas de importancia para la salud humana presentes en el agua potable. Tabla 4. 2 Elementos esenciales de NCh409 Elemento Expresado como elementos totales Límite máximo mg/l Cobre Cromo total Fluoruro Hierro Manganeso Magnesio Selenio Zinc Cu Cr F Fe Mn Mg Se Zn 2,0 0,005 1,5 0,3 0,1 125,0 0,01 3,0 Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 40 Tabla 4. 3 Elementos o sustancias no esenciales en la NCh409 Elemento o sustancia Expresado como elementos o sustancias totales Límite máximo mg/l Arsénico Cadmio Cianuro Mercurio Nitrato Nitrito Razón nitrato + nitrito (1) Plomo As Cd CNHg NO-3 NO-2 1) Pb 0,01 0,01 0,05 0,001 50 3 1 0,05 (1) Suma de las razones entre la concentración media de cada uno y su respectivo límite máximo. Requisitos de calidad para parámetros organolépticos El agua potable debe cumplir con los requisitos indicados en Tabla 4.4. Tabla 4. 4 Parámetros relativos a características organolépticas Parámetros Expresado como Unidad Límite máximo Físicos: Color verdadero Olor Sabor - - - Unidad Pt-Co - - 20 inodora insípida Inorgánicos: Amoniaco Cloruro pH Sulfato Sólidos disueltos totales NH3 Cl- - SO-24 - mg/l mg/l - mg/l mg/l 1,5 400 6,5 <pH< 8,5 500 1500 Orgánicos: Compuestos fenólicos Fenol µg/l 2 Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 41 D) Norma Chilena 1333 (NCh 1333). Requisitos de calidad del agua para diferentes usos. La NCh 1333 fue aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización en sesión efectuada el 07 de abril de 1978. Seguidamente fue declarada Oficial de la República de Chile por Decreto N° 867 de fecha 15 de junio de 1978 del Ministerio de Obras Públicas, publicado en el Diario Oficial de Chile N° 30.107, del 05 de julio de 1978. En 1987 la norma fue modificada, la modificación fue aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el 06 de mayo de 1987. Esta modificación fue declarada Oficial de la República de Chile, por Decreto N° 105, de fecha 08 de mayo de 1987, del Ministerio de Obras Públicas y publicada en el Diario Oficial de Chile N° 32.776 de fecha 22 de mayo de 1987. Esta norma fija criterios a la calidad del agua de acuerdo a requerimientos científicos referidos a aspectos físicos, químicos y biológicos, según el uso determinado. A continuación se detallan los aspectos más relevantes de la norma, en lo que respecta a este trabajo (Instituto Nacional de Normalización, 1978). Alcance y campo de aplicación Esta norma establece los requisitos de calidad del agua de acuerdo a su uso. Esta norma se debe aplicar a las aguas destinadas a los usos siguientes: a) agua para consumo humano; b) agua para la bebida de animales; c) riego; Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 42 d) recreación y estética; d.1) estética; d.2) recreación con contacto directo; d.3) recreación sin contacto directo; y e) vida acuática. Requisitos del agua para consumo humano Debe cumplir con la norma NCh409. Requisitos del agua para la bebida de animales Debe cumplir con la norma NCh409. La Autoridad Competente debe determinar casos especiales. Requisitos del agua para riego. Requisitos químicos El agua para riego debe tener un pH comprendido entre 5,5 y 9,0. En la Tabla 4.5 se dan los valores máximos permisibles de algunos elementos químicos en agua de riego. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 49 Tabla 4. 9 Anexo I del RD 140. Parámetros y valores paramétricos. B1.Parámetros químicos. Parámetro Valor paramétrico Antimonio….Hasta el 31/12/2003…. Arsénico ....Hasta el 31/12/2003 . . . Boro ....................... Cadmio .................... Cianuro .................... Cobre ...................... Cromo ..................... Fluoruro ................... Mercurio .................. Níquel .... Hasta el 31/12/2003 . . . Nitrato ..................... Nitritos: Selenio………………………………. 5,0 10,0 1,0 5.0 50 2,0 1.5 1.0 20 50 50 10 µg/l µg/l mg/l µg/l µg/l mg/l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l Tabla 4. 10 Anexo I del RD 140. Parámetros y valores paramétricos. C.Parámetros indicadores Parámetro Valor paramétrico Aluminio ............................................ Cloruro .................................................. Conductividad ........................................ Hierro ............................................. Manganeso ........................................ pH: Valor paramétrico mínimo ................................ Valor paramétrico máximo .......................... Sodio .................................................. Sulfato .............................................. 200 µg/l 1,0 m g / l 250 mg/l 15 mg/l 50 µg/l 6,5 Unidades de pH 9,5 Unidades de pH 200 mg/l 250 mg/l Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 50 4.2 Materiales métodos 4.2.1 Sitio de estudio El presente estudio se realizó en un cuerpo de agua de turbera localmente denominado vega Tambo-Puquíos (VTP en adelante), ubicado en la sección de alta andina de la cuenca del río Elqui (Figura 4.1). La VTP se encuentra en un estrecho valle, a 3.850-4000 msnm. Tiene una extensión de ± 6 km y una superficie de ± 10 km2. Deriva su agua de pequeños arroyos y riachuelos que bajan la pendiente desde las montañas aledañas, a partir de su propia capa de nieve formada durante el invierno y del agua subterránea. La VTP es plana en la mayoría de los sectores, con un patrón topográfico micro de la vegetación formada por cojines y montículos. En otros sectores, es estrecha y discontinua. Los hábitats acuáticos son un arroyo (el arroyo Tambo), agua ligada a su matriz de turba y el suelo mineral subyacente, y una serie de estanques pequeños y de poca profundidad, la mayoría de ellos temporales. Descripciones detalladas de esta microcuenca y de la VTP se encuentran en Cepeda-Pizarro (2013). En la Figura 4.2 se puede apreciar una vista general de la VTP. Los cuerpos de agua analizados en la VTP fueron el estero Tambo, que corre por el bode oeste de la VTP, y una serie de pozas superficiales interiores presentes en la vega Puquíos. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 51 Figura 4. 1 Fisiografía del área de la VTP (3850-4000 msnm). Imagen Aster del 4 de febrero de 2003. TA: estaciones de bombeo de agua (CMEI) (Gentileza de FA Squeo). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 52 Figura 4. 2 Vista general de la vega estudiada (VTP, 3.940 a 3.850 msnm). 4.2.2 Parámetros examinados La información base para llevar a cabo el análisis del estero Tambo y las pozas interiores superficiales de la vega Puquíos fue proporcionada por la Oficina de Asuntos Ambientales de la ex Compañía Minera El Indio (Barrick, Chile), cuyo acceso fue recientemente liberado de la condición de uso restringido y privado. Se analizó el monitoreo realizado en la VTP, específicamente el estero Tambo (Figura 4.3) y 4 pozas de poca profundidad en la vega Puquíos, área aproximada de 0.3 a 0.5 m (Figura 4.4). Para el análisis del estero Tambo se usó la información del período de 1982 a 1999, donde los parámetros analizados fueron: pH, residuos sólidos en suspensión (RSF), Fe, Mn, Cu, As total, Fl y Sulfato. Para el análisis de las pozas en Puquíos se consideró el valor promedio anual, de este modo por un lado se usó la base de datos del año 2000, donde los parámetros analizados fueron: As, Al, B, Cl, CN, Cr, Fe, Mg, Mn, Ni, Na, Sólidos totales disueltos (STD), así mismo se usó la base de datos de 1998 a 2000, donde los parámetros a analizar fueron: Fl, pH, NO3, conductividad eléctrica (CE) y Sulfato (éstos dos últimos sin registro para el Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 53 año 2000). En la Tabla 4.11 se presenta la base de datos de la vega Tambo y en la Tabla 4.12 se presenta la base de datos de la vega Puquíos. Cabe señalar que la base de datos usada fue generada por una empresa contratista especializada (SITAC, 2001), ésta realizó la toma de muestras y los análisis respectivos, según las normas y técnicas estándares establecidas para ello y descritas en APHA et al. (1981), bajo la supervisión de la Comisión Nacional de Medio Ambiente de Chile (CONAMA) y la Dirección General de Aguas de Chile (DGA). Figura 4. 3 Vista de Estero Tambo (3.940 msnm). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 54 Figura 4. 4 Vista de las pozas superficiales en la vega Puquíos (3.850 msnm). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 55 Tabla 4. 11 Valores de algunos parámetros descriptivos del agua del sistema léntico de la Vega Tambo, obtenidos a los 3.940 msnm. Valores en (mg/l), excepto pH. Año As Cu Fe Fl Mn pH RSF Sulfato 1982 1,2 0,2 13,0 - 3,0 6,1 1350 500 1983 0,9 0,1 22,0 - 2,9 6,8 1100 600 1984 0,8 0,1 13,0 - 3,1 6,3 1200 650 1985 0,9 0,1 19,0 - 3,0 6,4 1300 750 1986 0,9 0,3 20,0 - 4,6 6,4 1350 800 1987 1,1 0,5 18,0 - 3,0 6,0 1200 700 1988 1,0 0,1 20,0 - 2,8 6,5 1100 650 1989 1,7 0,6 22,0 - 4,3 5,1 1500 850 1990 1,2 0,2 5,0 - 4,3 4,7 1650 900 1991 1,4 0,3 25,0 - 4,2 5,4 1500 850 1992 1,1 0,1 12,0 - 3,0 5,6 1200 700 1993 1,0 0,1 11,0 0,35 3,5 5,7 1650 750 1994 1,0 0,3 26,0 0,35 3,6 5,4 1500 800 1995 1,4 0,2 21,0 0,45 4,3 5,3 1700 950 1996 1,5 0,1 9,0 0,75 4,2 5,4 2200 1200 1997 1,4 0,2 15,0 0,65 4,0 5,4 1800 1100 1998 1,2 0,08 10,0 0,25 4,7 6,5 1200 800 1999 0,7 0,08 6,0 0,55 2,9 6,0 1700 1000 Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 56 Tabla 4. 12 Promedios anuales (±DS) de parámetros descriptivos del agua del sistema léntico de la Vega Puquíos. Valores en (mg/l), excepto CE, pH y Na (%). 1998 1999 2000 Parámetro Promedio (±DS) Promedio (±DS) Promedio (±DS) pH a 22,5ºC 8,2 0,5 8,2 0,4 8,9 0,3 As - - - - 0,3 0,1 Al - - - - 0,5 0 B - - - - 1,9 0,1 Cl - - - - 34,2 6,5 CN - - - - 0,1 0 Cr - - - - 0,1 0 Mg - - - - 59,7 1,4 Mn - - - - 2,4 3,0 Fl 1,1 0,1 1,2 0,2 1,7 2,0 Fe - - - - 0,3 0,3 Ni - - - - 0,1 0 Na - - - - 159,5 12,0 Na Porcentual - - - - 47,5 1,2 STD - - - - - - Sulfato 940,2 78,5 1013,2 32,9 973 19,8 NO3 5,1 1,0 1,4 0,1 - - CE 1,7 0,2 1,7 0,1 - - Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 57 4.3 Resultados y discusión En esta sección se lleva a cabo un análisis del agua en sistemas de turbera, específicamente en el estero Tambo y las pozas interiores de la vega Puquíos, respecto a la calidad de los parámetros, según la base de datos estudiada. Ambos cuerpos de agua son comparados primeramente con lo establecido en la norma chilena para agua potable (NCh409) y para riego (NCh1333), y posteriormente con lo establecido en la norma española de agua potable (RD140) y la norma española de agua continental (RD60). Finalmente, según lo anteriormente realizado, se presentan los hallazgos detectados producto del análisis efectuado. 4.3.1 Análisis del agua del estero Tambo, respecto a la norma chilena y española. El agua del estero Tambo, respecto a la norma chilena de riego (NCh1333) y la norma chilena de agua potable (NCh409) presenta las siguientes características:  pH se encuentra en su mayoría en rango en la NC1333 a excepción de 1989, 1990 y 1991, en la NCh409 se encuentra fuera de rango en su mayoría, a excepción de 1983, 1988 y 1998 (Figura 4.5).  RSF según la NCh1333 no cumple con los requisitos de aguas dulces destinadas para la vida acuática (Figura 4.6).  Fe se encuentra en su mayoría fuera de la NCh1333, a excepción de 1990, en la NCh409 no cumple los límites de la norma para ninguna de sus mediciones (Figura 4.7). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 58  Mn en la NCh1333 y NCh409 no cumple en ninguna de sus mediciones (Figura 4.8).  Cu en la NCh1333 es muy variable, de 1982 a 1985 cumple, en 1986 y 1987 no cumple, en 1988 cumple, en 1989 no cumple, en 1990 cumple, en 1991 no cumple, en 1992 y 1993 cumple, en 1994 no cumple, de 1995 a 1999 cumple, en la NC409 no cumple en ninguna de sus mediciones (Figura 4.9).  As se encuentra fuera del rango de cumplimiento en la NCh1333 y NCh409 en todas las mediciones (Figura 4.10).  Fl se encuentra en el rango de cumplimiento en la NCh1333 y NCh409 en todas sus mediciones (Figura 4.11).  Sulfato en la NCh1333 se encuentra fuera del rango de cumplimiento en todas sus mediciones, en la NCh409 no cumple en su mayoría, a excepción de 1982 (Figura 4.12). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 65 Figura 4. 15. Variabilidad anual de Fl promedio del agua superficial de Tambo comparada con la normativa española. Serie de tiempo 1993 a 1999. Figura 4. 16. Variabilidad anual de pH promedio del agua superficial de Tambo comparada con la normativa española. Serie de tiempo 1982 a 1999. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 66 Figura 4. 17. Variabilidad anual de Fe promedio del agua superficial de Tambo comparada con la normativa española. Serie de tiempo 1982 a 1999. Figura 4. 18. Variabilidad anual de Mn promedio del agua superficial de Tambo comparada con la normativa española. Serie de tiempo 1982 a 1999. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 67 Figura 4. 19. Variabilidad anual de Sulfato promedio del agua superficial de Tambo comparada con la normativa española. Serie de tiempo 1982 a 1999. 4.3.2 Análisis del agua de las pozas interiores de la vega Puquíos, respecto a la norma chilena y española. El agua de las pozas de la vega Puquíos, respecto a la norma chilena de riego (NCh1333) y la norma chilena de agua potable (NCh409) presenta las siguientes características:  pH cumple la NCh1333 a excepción del año 2000, en la NCh409 cumple en todas las mediciones (Figura 4.20).  CE en la NCh1333 cumple en todas sus mediciones, por lo que el agua se clasificaría como agua con la cual generalmente no se observarán efectos perjudiciales (Figura 4.21). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 68  Fl en la NCh1333 no cumple con los límites en ninguna de sus mediciones, en la NCh409 cumple a excepción del año 2000 (Figura 4.22).  Sulfato en la NCh1333 y NCh409 no cumple con los límites en ninguna de las mediciones (Figura 4.23).  NO3 en la NCh409 cumple con el límite de la norma en todas las mediciones (Figura 4.24).  As respecto a la NCh1333 y NCh409 no cumple con el límite de la norma.  B en la NCh1333 no cumple con el límite de la norma, en la NCh409 cumple con el límite de la norma.  CN en la NCh1333 cumple con los límites de la norma, en la NCh409 no cumple con el límite de la norma.  Cr en la NCh1333 cumple con el límite de la norma, en la NCh409 no cumple con el límite de la norma.  Mn en la NCh1333 y NCh409 no cumple con el límite de la norma.  Na en la NCh1333 cumple con la norma, en la NCh409 (Na porcentual) cumple con el límite de la norma.  Para el nivel de STD, según el rango en que se encuentra en la NCh1333, define un agua que puede tener efectos adversos en muchos cultivos y necesita de métodos de manejo cuidadosos, en la NCh 409 cumple con el límite de la norma.  Cl en la NCh1333 y NCh409 cumple con el límite de la norma.  Mg en la NCh409 cumple con el límite de la norma. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 69  Fe en la NCh409 cumple con el límite de la norma. Los parámetros con datos de un solo año que superan al menos una norma se detallan en la Tabla 4.13 (As, B, CN, Cr, Mn, Na, STD, Cl, Mg, Fe). Figura 4. 20. Variabilidad anual de pH promedio del agua superficial de Puquíos comparada con la normativa chilena. Serie de tiempo 1998 a 2000. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 70 Figura 4. 21. Variabilidad anual de CE promedio del agua superficial de Puquíos comparada con la normativa chilena. Serie de tiempo 1998 a 1999. Figura 4. 22. Variabilidad anual de Fl promedio del agua superficial de Puquíos comparada con la normativa chilena. Serie de tiempo 1998 a 2000. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 71 Figura 4. 23. Variabilidad anual de Sulfato promedio del agua superficial de Puquíos comparada con la normativa chilena. Serie de tiempo 1998 a 2000. Figura 4. 24. Variabilidad anual de NO3 promedio del agua superficial de Puquíos comparada con la normativa chilena. Serie de tiempo 1998 a 1999. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 72 Tabla 4. 13. Parámetros de Puquíos que superan al menos una de las normas chilenas (año 2000). Parámetro Promedio (mg/l, año 2000) NCh409 (máximo en mg/l) NCh1333 (máximo en mg/l) Comentario As 0,3 0,01 0,1 Supera ambas normas B 1,9 NA 0,75 Supera la NCh1333 CN 0,1 0,05 0,2 Supera la NCh 409 Cr 0,1 0,05 0,1 Supera la NCh 409 Mn 2,4 0,1 0,2 Supera ambas normas Na porcentual 47,5 NA 35 Supera la NCh 1333 STD 1229,5 NA 1 000 < s ≤ 2 000 Agua que puede tener efectos adversos en muchos cultivos y necesita de métodos de manejo cuidadosos El agua de las pozas de la vega Puquíos, respecto al Real Decreto Español de aguas continentales (RD60) y Real Decreto de consumo humano (RD140) presenta las siguientes características:  Fl en RD140 y RD60 cumple con el límite del real decreto en ninguna de su mediciones (Figura 4.25).  pH en RD140 cumple en todas las mediciones, en RD60 no cumple con el límite en ninguna de sus mediciones (Figura 4.26). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 73  Sulfato en RD140 no cumple con el límite en ninguna de sus mediciones (Figura 4.27).  NO3 en RD140 no cumple con el límite en ninguna de sus mediciones (Figura 4.28).  As en RD60 y RD140 no cumple con el límite. CN en RD60 y RD140 no cumple con el límite.  Cr en RD60 y RD140 no cumple con el límite.  Ni en RD60 y RD140 no cumple con el límite.  Al en RD60 cumple con el límite, en RD140 no cumple con el límite.  B en RD60 cumple con el límite, en RD140 no cumple con el límite.  Mn en RD60 cumple con el límite, en RD140 no cumple con el límite.  Fe en RD60 cumple con el límite, en RD140 no cumple con el límite.  Cl en el RD140 cumple con el límite de este decreto.  Na en el RD140 cumple con el límite establecido.  CE en el RD140 cumple con el límite. Los parámetros con datos de un solo año que superan el RD60 se presentan en la Tabla 4.14, a su vez los que superan el RD140 se presentan en la Tabla 4.15 (As, CN, Cr, Ni, Al, B, Mn, Fe, Cl, Na y CE). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 74 Figura 4. 25. Variabilidad anual de Fl promedio del agua superficial de Puquíos comparada con la normativa española. Serie de tiempo 1998 a 2000. Figura 4. 26. Variabilidad anual de pH promedio del agua superficial de Puquíos comparada con la normativa española. Serie de tiempo 1998 a 2000. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 81 tres parámetros, Fl no cumple (NC) ninguna de las normas en todas sus mediciones, As y RSF no cumplen (NC) ambas normas en ninguna de sus mediciones. 3. El agua de Tambo no tiene calidad de agua natural (riego y continental) en ningún año, según el criterio de cumplimiento definido, desde 1982 a 1999 la calidad del agua no cumple parcialmente (NCP) ambas normas. 4. No se aprecia una tendencia de aumentos o disminuciones por años, según cumplimiento de NCh1333 y RD60. Calidad de agua potable en Puquíos: A continuación se detallan los hallazgos detectados producto del análisis realizado a la calidad del agua de Puquíos respecto a los valores máximos establecidos por la NCh409 y el RD140: 1. Hay total concordancia en la calidad del agua acorde a lo establecido por la norma chilena en comparación con lo establecido por la norma española en cinco parámetros, Sulfato, As, CN, Cr y Mn no cumplen totalmente (NC) ambas normas en ninguna de las mediciones. 2. Hay total discrepancia en la calidad del agua acorde a lo establecido por la norma chilena en comparación con lo establecido por la norma española en tres parámetros, B, Mg y Fe en la NCh409 cumple (N) para las mediciones, por el contrario en el RD 140 no cumple (NC) en sus mediciones. 3. Hay cinco parámetros que no pueden ser comparados, ya que están ausentes en alguna de las 2 normas (en el RD140: STD y NO3; en la NCh409 CE y Al). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 82 4. Respecto a lo potable del agua, de acuerdo al total de las muestras hay una diferencia entre potabilidad, según NC409 Puquíos no sería potable parcialmente, mientras que según RD140 sería potable parcialmente. 5. Se aprecia una discrepancia en ambas normas respecto a la calidad del agua de Puquíos, según el criterio de cumplimiento definido, según la NC409 Puquíos no sería potable parcialmente (NCP), mientras que según RD140 sería potable parcialmente (CP). Calidad de agua natural (riego y continental) en Puquíos A continuación se detallan los hallazgos detectados producto del análisis realizado a la calidad del agua de Puquíos respecto a los valores máximos establecidos por la NCh1333 y el RD60: 1. Hay total concordancia en la calidad del agua acorde a lo establecido por la norma chilena en comparación con lo establecido por la norma española en tres parámetros, pH y Fe cumplen(C) ambas normas en las mediciones, mientras que As no cumple (NC) ambas normas en sus mediciones. 2. Hay total discrepancia en la calidad del agua acorde a lo establecido por la norma chilena en comparación con lo establecido por la norma española en cinco parámetros, Fl, B y Mn cumplen (C) el RD60 y no cumplen (NC) la NCh1333 en sus mediciones, por otro lado CN y Cr cumplen (C) la NCh1333 y no cumplen (NC) el RD60 en sus mediciones. 3. Hay 8 parámetros que no pueden ser comparados ya que están ausentes en una de las normas (en RD60: Sulfato, Na, STD, Cl, Mg y CE, en NCh1333 Ni y Al). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 83 4. Respecto a la calidad del agua natural (riego y continental), de acuerdo al análisis del total de las muestras hay una similitud en el cumplimiento, según ambas normas el agua de Puquíos cumple parcialmente (CP) su condición de agua natural (riego y continental). Comparación de potabilidad entre Tambo y Puquíos: Al comparar la calidad del agua potable de Tambo y Puquíos, según la norma chilena y la norma española, se detectaron los siguientes hallazgos: 1. Hay similitud en el cumplimiento de As y Mn para Tambo y Puquíos, ambos cuerpos están sobre la norma española y chilena para esos parámetros. 2. En el cumplimiento total de parámetros se aprecia una clara discrepancia entre ambos cuerpos de agua, en el caso de Puquíos se cumple la norma chilena y española en pH, Na y Cl, en el caso de Tambo no hay cumplimiento de la norma española y chilena en ningún parámetro. 3. Según el análisis total de Tambo, este cuerpo de agua sería no potable para la norma chilena y el decreto español, en el caso de Puquíos éste sería no potable para la norma chilena. La gran diferencia se produce en el análisis de la potabilidad de Puquíos según el decreto español, según éste último Puquíos sería parcialmente potable, ya que cumpliría la potabilidad en el 65% de las muestras. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 84 Comparación de calidad de agua natural (riego y continental) entre Tambo y Puquíos: Al comparar la calidad del agua natural (riego y continental) de Tambo y Puquíos, según la norma chilena y la norma española, se detectaron los siguientes hallazgos: 1. Hay similitud en el cumplimiento de Fl y As para Tambo y Puquíos, la calidad de agua natural de ambos cuerpos de agua están sobre la norma española y chilena sólo para el As, por otro lado Tambo y Puquíos cumplen la norma española y chilena sólo para el Fl. 2. Respecto a la calidad total de ambos cuerpos de agua, respecto al agua natural y considerando la normativa chilena y española, se puede decir que la calidad de Puquíos es superior a la de Tambo. Tambo no tiene calidad para riego ni continental según el cumplimiento de la norma chilena y española, en cambio Puquíos cumple parcialmente los requisitos de calidad de riego (NCh1333) y calidad como agua continental (RD60), cumpliendo la norma chilena en el 61% de las muestras y cumpliendo el decreto español en el 71% de las muestras. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 85 4.4 Conclusiones A continuación se presentan las conclusiones de este capítulo, las que se refieren a la comparación de la calidad del agua entre las pozas interiores superficiales de la vega Puquíos versus la calidad del agua del estero Tambo, donde se toman tres aspectos de comparación: calidad de agua potable, calidad de agua natural y calidad global. 1) Respecto a la comparación de agua potable efectuada entre la norma chilena y española sobre estos cuerpos de agua, se aprecia un criterio diferente de calidad y elaboración de las normas, si bien ambas normas apuntan por ejemplo a la calidad del agua potable, las diferencias radican en límites de diferentes valores e inexistencia de parámetros en una de las dos normas, lo que las hace en algunos casos incomparables y en otros casos divergentes en el análisis de algunos parámetros (e.g., Cu en la calidad del agua del estero Tambo cumple en el RD140 y no cumple en la NCh409). Lo anterior se podría deber a los objetivos de calidad perseguidos por ambos países para la salud de la población y/o al origen de elaboración de las normas. 2) Respecto a la comparación de agua natural efectuada entre la norma chilena y española sobre estos cuerpos de agua, se aprecia un criterio diferente de calidad y elaboración de las normas, si bien ambas normas apuntan por ejemplo a la calidad del agua natural, las diferencias radican en límites de diferentes valores e inexistencia de parámetros en una de las dos normas, esto último se marca claramente en el caso del agua natural del estero Tambo donde no se pudieron comparar 6 de 8 parámetros. Lo anterior hace ambas normas en algunos casos incomparables y en otros casos divergentes en el análisis de algunos parámetros (e.g., B en las pozas de Puquíos cumple el RD60 y no cumple la NCh1333). Esto último se podría deber a los objetivos de calidad perseguidos por ambos países para Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 86 el medio ambiente, al origen de elaboración de las normas y/o a las características propias de cada lugar, específicamente del sustrato geológico que sustenta las aguas naturales que drenan. 3) El agua de las pozas de Puquíos resultó ser de mejor calidad que el agua del estero Tambo, una vez comparada la calidad de éstas con las normas de agua potable y natural (chilena y española). Este comportamiento muestra un mejoramiento de la calidad aguas abajo, la vega Tambo está a los 3.940 msnm y la vega Puquíos está a los 3.930 msnm. La menor calidad del estero Tambo podría estar influenciado en parte por la actividad minera (Cepeda et al., 2014) que se realizaba al momento del monitoreo, la que según los datos obtenidos desde el Atlas de Faenas Mineras de Coquimbo (SERNAGEOMIN, 2011) se localiza aguas arriba de Tambo, a los 4.197 msnm. A su vez se puede deducir que el mejoramiento de la calidad de agua en el sistema léntico de Puquíos se puede deber a la capacidad depuradora de la VTP (Pérez-Olmedilla et al., 2000), tratamiento natural que realizaría la vega, en donde el nivel de los parámetros de salida serían menores a los de entrada (Johnston, 1991). Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 87 4.5 Literatura citada: 1. APHA; AWWA; WPCF. 1981. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.American Public Health Association American (APHA), American Water Works Association (AWWA) and Water Pollution Control Federation (WPCF). 16th edition. Washington D.C. 2. Edificio del Congreso Nacional de Chile. 1994. Historia de la Ley N° 19.300 Bases del Medio Ambiente. 09 de marzo. Santiago, Chile. 3. Cepeda-Pizarro, J. 2013. Variabilidad temporal de algunos parámetros físicos e hidroquímicos de un prado húmedo altoandino del nortecentro de Chile. Idesia, 31: 89-97. 4. Cepeda, J.; Armijo, A. 2014. Dinámica fluviométrica y limnológica de un cuerpo superficial de agua asociado a un prado húmedo de los Andes del norte-centro de Chile. Idesia, 32: 11-19. 5. Diario Oficial de la Comunidad Europea. 2008. Directiva 2008/105/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 16 de diciembre de 2008 relativa a las normas de calidad ambiental en el ámbito de la política de aguas, por la que se modifican y derogan ulteriormente las Directivas 82/176/CEE, 83/513/CEE, 84/156/CEE, 84/491/CEE y 86/280/CEE del Consejo, y por la que se modifica la Directiva 2000/60/CE. Consejo de la Unión Europea. Luxemburgo. 6. Diario Oficial de la Comunidad Europea. 1998. Directiva 98/83/CE del Consejo de 3 de noviembre de 1998 relativa a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano. Consejo de la Unión Europea. Luxemburgo. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 88 7. Diario Oficial de la República de Chile. 1978. Diario Oficial numero 30.107, N°159.972 (M.R). 05 de julio de 1978. Santiago, Chile. 8. Diario Oficial de la República de Chile. 1984. Diario Oficial numero 31.813, año N°159.969 (M.R). 3 de marzo de 1984. Santiago, Chile. 9. Diario Oficial de la República de Chile. 1987. Diario Oficial numero 32.776, N°159.969 (M.R). 22 de mayo de 1987. Santiago, Chile. 10. Diario Oficial de la República de Chile. 1994. Diario Oficial numero 34.808, N°320.108 (M.R). 09 de marzo de 1994. Santiago, Chile. 11. Diario Oficial de la República de Chile. 2006. Diario Oficial numero 38.498, N°320.108 (M.R). 27 de junio de 2006. Santiago, Chile. 12. Diario Oficial de la República de Chile. 2010. Diario Oficial numero 39.570, N°320.108 (M.R). 26 de enero de 2010. Santiago, Chile. 13. Fávero, G.; Katz, R. 1998. El uso de Normas de Calidad y de Emisión en la Gestión de los Recursos Hídricos. Centro de Estudios Públicos. Santiago, Chile. 14. Instituto Nacional de Normalización. 1978. Requisitos de calidad de agua para diferentes usos (Informe Técnico). Norma chilena oficial (NCH 1333, oficio 1978, modificada 1987). Normas chilenas. Catálogo 2012. Instituto Nacional de Normalización (INN).Gobierno de Chile. Santiago, Chile. 15. 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Real Decreto 60/2011, de 21 de enero, sobre las normas de calidad ambiental en el ámbito de la política de aguas. Madrid, España. 20. Ministerio de Obras Públicas de Chile. 1978. Decreto exento N° 867. Publicado en el Diario Oficial de 15.06.78. Santiago 15 de junio de 1978. Santiago, Chile. 21. Ministerio de Obras Públicas de Chile. 1987. Decreto exento N° 105. Publicado en el Diario Oficial de 08.05.87. Santiago 08 de mayo de 1987. Santiago, Chile. 22. Ministerio de Salud de Chile, Subsecretaria de Salud Pública. 2006. Decreto exento N° 446. Publicado en el Diario Oficial de 27.06.06. Santiago 16 de junio de 2006. Santiago, Chile. 23. Ministerio de Salud de Chile, Subsecretaria de Salud Pública. 2006. Decreto exento N° 446. Publicado en el Diario Oficial de 27.06.06. Santiago 16 de junio de 2006. Santiago, Chile. Universidad de las Palmas de Gran Canaria Programa de Doctorado en Ingeniería Ambiental y Desalinización 90 24. Ministerio de Salud de Chile, Subsecretaria de Salud Pública. 1984. Decreto exento N° 11. Publicado en el Diario Oficial de 16.01.84. Santiago 16 de enero de 1984. Santiago, Chile. 25. Pérez-Olmedilla, M.; Sanchez-Carrillo, S.; Rojo, C. 2000. Función depuradora de los humedales II: Una revisión bibliográfica sobre el papel del sedimento. Humedales Mediterráneos, 1: 123-130. 26. SERNAGEOMIN. 2011. Atlas de Faenas Mineras, Región de Coquimbo. Ministerio de Minería. Gobierno de Chile. Santiago, Chile. 27. SITAC. 2001. Programa de control de calidad de agua. Cuenca del Río Elqui. IV Región de Coquimbo. Compañía Minera El Indio (Informes Técnicos Anuales período 1983-2000). Santiago, Chile. 97 Volumen 32, Nº 2. Páginas 11-19 IDESIA (Chile) Marzo-Mayo, 2014 Dinámica fluviométrica y limnológica de un cuerpo superficial de agua asociado a un prado húmedo de los Andes del norte-centro de Chile Stream-flow and limnological dynamics of a surface body-water associated with a wet-pasture of the Andes of north-central Chile Jorge Cepeda-Pizarro1*, Alfonso Antonio Armijo León2 RESUMEN A partir de una base de datos que cubrió 18 años, se analizó el comportamiento de algunos parámetros limnéticos de un cuerpo superficial de agua presente en una vega ubicada en la alta montaña de una hoya hidrográfica de los Andes del norte-centro de Chile. Se documenta la dinámica fluviométrica y la variación temporal de diversos parámetros físicos e hidroquímicos. El sistema se caracterizó por una elevada variabilidad temporal (tanto anual como mensual) de los parámetros estudiados. Esta variabilidad impidió detectar patrones temporales. El caudal más bajo mostró una clara correspondencia con la precipitación observada, no así el caudal más alto. Las características hidroquímicas del cuerpo de agua son consistentes con las características geológicas del área de estudio. Palabras clave: limnología andina, Andes desérticos, ecosistemas de montaña, vegas andinas, ríos andinos. ABSTRACT By using an 18-years database, it was analyzed the behavior of a series of limnological parameters of a surface water body found in a wet-pasture located in the high mountain area of a river basin of north-central Chile. It is documented its stream-flow dynamics and the temporal variation of diverse physical and hydrochemical parameters. The system is characterized by a high temporal variability (both annually and monthly) of the parameters studied. This variability prevented to observe temporal patterns. Unlike the highest stream flow, the lowest flow showed a clear correspondence with the observed precipitation. The hydrochemical characteristics of the water body are consistent with the geological substrate of the study area. Key words: Andean limnology, desert Andes, alpine ecosystems, high-land wet-pastures, Andean streams. Introducción En aquellos lugares de los Andes del nortecentro de Chile donde las quebradas se ensanchan y la rapidez del flujo de las aguas freáticas y superficiales disminuye, se forman las vegas andinas (Cooper et al., 2010; Squeo et al., 2006). El sustrato geológico por donde fluyen las aguas que mantienen las condiciones hídricas de estos sistemas y las características climáticas determinan las condiciones físicas y químicas de estas como reservorios de agua, recursos forrajeros, vida silvestre y diversidad biológica (Ginocchio et al., 2008). En este trabajo se describe y caracteriza la dinámica fluviométrica, hidrofísica e hidroquímica del estero Tambo, cuerpo de agua que forma parte de la vega Tambo-Puquíos, unidad de paisaje de la alta montaña andina del norte-centro de Chile. Específicamente, los objetivos del trabajo fueron: 1) caracterizar la dinámica fluviométrica del estero Tambo y 2) documentar la variabilidad altitudinal y temporal de algunos de sus parámetros físicos y químicos. Materiales y Métodos Sitio de estudio Las características climáticas del área de estudio se describen en Cepeda y Novoa (2006). El trabajo 1 Departamento de Biología. Universidad de La Serena, Chile. 2 Departamento de Ingeniería de Procesos. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Las Palmas de Gran Canaria, España. * Autor para correspondencia: [email protected] Fecha de Recepción: 29 Abril, 2013. Fecha de Aceptación: 6 Marzo, 2014. 12 IDESIA (Chile) Volumen 32, Nº 2, Marzo-Mayo, 2014 98 Caudal (l/s) se realizó en la vega “Tambo-Puquíos” (VTP en adelante), la que forma parte de la microcuenca del río del Toro, en la alta montaña de la hoya hidrográfica del río Elqui (Región de Coquimbo, Chile). Descripciones detalladas de esta microcuenca y de la VTP se encuentran en Cepeda-Pizarro (2013). El estero de interés, estero Tambo (ET en adelante), corre por el borde oeste de VTP. Parámetros examinados La mayoría de los parámetros considerados en el estudio están incluidos en las normas secundarias de calidad ambiental para aguas continentales y superficiales chilenas, detalladas en CONAMA (2000). La información base fue proporcionada por la Oficina de Asuntos Ambientales de la ex Compañía Minera El Indio (Barrick, Chile), cuyo acceso fue recientemente liberado de la condición de uso restringido y privado. Para la descripción y caracterización fluviométrica de ET se emplearon registros mensuales del período 1983-1999, obtenidos de una estación fluviométrica estándar ubicada a 3.940 m s n m. Para la descripción y caracterización de la variabilidad temporal de los parámetros físicos e hidroquímicos se usó información del período 19821999, obtenida a los 3.940 m s n m. Para este fin se consideraron los siguientes parámetros, codificados Tabla 1. Promedio mensual, estacional y anual del caudal superficial (l/s) del estero Tambo. Altitud: 3.940 m s n m. Serie de tiempo: 1983-1999. Parámetro Media±DE según el uso estándar (APHA et al., 1981): pH, RSF, Fe, Mn, Cu, As total, Fl y sulfato. Para la descripción y caracterización de la variabilidad altitudinal se usaron datos obtenidos en estaciones instaladas a 3.920, 3.940 y 3.970 m s n m, registrados en el verano de 1999. Para este objetivo los parámetros físicos examinados fueron conductividad eléctrica, dureza total, sólidos en suspensión y sólidos totales (105 °C); a su vez, los parámetros hidroquímicos examinados fueron pH, acidez titulable, alcalinidad, Ag, Al, As total, Ca, Cd, CN total, Cu, Cr, Fe, Fl, Hg, K, Mg, Mn, Ni, Pb, Zn, bicarbonato, fosfato, sulfato, nitrato y nitrito. Debido al número de parámetros medidos, no hubo réplica altitudinal de los análisis químicos. Una empresa contratista especializada (SITAC, 2001) realizó la toma de muestras y los análisis respectivos, según las normas y técnicas estándares establecidas para ello y descritas en APHA et al. (1981), bajo la supervisión de CONAMA y DGA. Resultados y Discusión Dinámica fluviométrica del estero Tambo Ya que durante el período analizado no se observaron flujos nulos, se infiere que el régimen del estero Tambo es de tipo permanente, aunque muy variable tanto mensual como anualmente (Tabla 1, Figura 1). El promedio anual del flujo superficial varió entre 40 y 300 l/s (años 1995 y 1983, respectivamente); con variabilidad más alta a caudal mayor. Los caudales más bajos mostraron 1. Mes Enero 22,4 ± 322,2 Febrero 86,4 ± 75,0 Marzo 72,1 ± 65,3 Abril 61,9 ± 30,1 Mayo 59,9 ± 25,8 Junio 49,1 ± 15,6 Julio 48,4 ± 18,1 Agosto 62,7 ± 26,0 Septiembre 89,7 ± 48,0 Octubre 84,3 ± 52,0 Noviembre 151,7 ± 212,3 Diciembre 210,5 ± 219,8 600 500 400 300 200 100 2. Estación 0 Verano 127,7 ± 145,6 Otoño 56,0 ± 7,4 Año Invierno 67,0 ± 15,5 Primavera 148,8 ± 94,8 3. Año 130,6 ± 117,0 Figura 1. Variabilidad temporal del promedio del caudal superficial (l/s, ± DE) del estero Tambo. Altitud: 3940 m s n m. Serie de tiempo: 1983-1999. 13 Dinámica fluviométrica y limnológica de un cuerpo superficial de agua asociado a un prado húmedo de los Andes… 99 correspondencia con la precipitación registrada; esta correspondencia no se evidenció claramente en el caso de los caudales más altos (Figura 1). El promedio mensual osciló en torno a ~131 l/s. Se mantuvo dentro de un margen relativamente estrecho entre enero (22,4 l/s) y octubre (84,3 l/s), para aumentar bruscamente en noviembre (151,7 l/s) y diciembre (210,5 l/s). Primavera y verano fueron las estaciones con los flujos más altos; lo contrario fue registrado en otoño e invierno (Tabla 1). Este comportamiento es consistente con observaciones realizadas en otras hoyas hidrográficas del desierto transicional de Chile (Vicuña et al., 2011). La correspondencia entre la precipitación observada durante el período estudiado y el caudal superficial sugiere que el caudal mínimo se obtendría con precipitaciones inferiores al 40% del promedio anual (es decir, <81 mm/ año). Según Zavala (2006, 2009), en consideración a que los caudales de deshielo y de acumulación de nieve tienden a ser similares durante los años secos, los caudales medios mensuales del estero Tambo asociados a probabilidades de excedencia alta (>70%) no difieren mayormente entre sí. Esta situación ocurre porque los caudales de los años secos se originan principalmente en flujos bajos (p. e., aporte de acuíferos). En oposición, los caudales medios mensuales asociados a probabilidades de excedencia baja (<40%) (p. e., años ENSO) presentan diferencias importantes entre caudales de deshielo y caudales de acumulación de nieve. Esto debido a la contribución del deshielo, fenómeno que ocurre en estas latitudes más intensamente durante el período octubre-marzo que durante el período abril-septiembre. Dinámica de las características físicas y químicas del flujo superficial del estero Tambo Altitudinalmente algunas características del agua superficial del estero Tambo difirieron marcadamente. Por ejemplo, la conductividad eléctrica, dureza y acidez titulable y los niveles de Ca, Fe, Fl y Mn fueron más altos a los 3.920 m s n m; por el contrario, a esa altitud se registró un valor anormalmente bajo de pH (Tabla 2). Lo anterior probablemente debido a la contribución de las quebradas aportantes ubicadas a mayor altitud y/o a la actividad minera realizada en las cercanías (Oyarzún et al., 2006). En sus aspectos más destacados, el análisis de la serie 1982-1999 mostró valores anuales inferiores a 7,0 para el caso del pH; el nivel de RSF tomó Tabla 2. Variabilidad altitudinal de parámetros físicos y químicos del agua superficial del estero Tambo. Cifras en mg/l; excepto pH y conductividad ( m mhos/cm, a 25 °C). Altitud (m s n m) Parámetro 3.920 3.940 3.970 Físicos Conductividad 1.540,0 439,6 436,8 Dureza 535,4 122,3 176,7 Sólidos en suspensión 48,1 28,6 79,8 Sólidos totales (a 105 °C) ND 370,0 507,2 Químicos pH 3,7 7,2 7,2 Acidez (titulable) 198,7 4,6 6,9 Alcalinidad ND 22,6 22,0 Ag 0,02 0,02 0,02 Al 0,5 0,4 2,2 As total 0,04 0,1 0,1 Bicarbonato ND 27,2 26,8 Ca 111,6 29,3 27,9 Cd 0,01 <0,01 <0,01 CN (total) 0,1 0,1 0,1 Cu 0,03 0,1 0,03 Cr 0,02 <0,01 <0,01 Fe 64,5 0,5 0,4 Fl 8,7 0,6 0,7 Fosfato 1,6 1,6 3,4 Hg <0,01 <0,01 <0,01 K ND 4,9 ND Mg ND 8,3 ND Mn 12,7 0,2 0,2 Ni 0,1 0,1 <0,01 Nitrato 0,3 0,3 13,6 Nitrito 0,02 0,01 0,01 Pb 0,02 0,02 0,05 Sulfato ND 900,0 ND ND: no determinado. valores entre 1.085,5 y 2.196,7 mg/l y el nivel de sulfato varió entre 477,7 y 1173,7 mg/l. El nivel anual de Fe mostró valores erráticos (muy altos) en otoño (84,5 mg/l) e invierno (53,0 mg/l). Los otros componentes mostraron rangos de valores más estrechos (Tabla 3). El comportamiento anual y mensual de los parámetros examinados se grafica en las Figs. 2 a 9. En general, la variabilidad asociada a los promedios mensuales fue alta, particularmente en los casos de RSF (Figura 2a), pH (Figura 3a), Fe (Figura 4a) y As total (Figura 8a). Una situación similar se registró con los promedios anuales, particularmente en el caso del Fe (Figura 4b). Esta variabilidad impidió detectar diferencias asociadas a años o a estaciones. Valores anómalos se registraron con el pH (Figura 3b, año 1990, valor muy bajo en comparación al resto de la serie) y con el Fe 14 IDESIA (Chile) Volumen 32, Nº 2, Marzo-Mayo, 2014 100 pH RSF (mg/l) RSF (mg/l) Tabla 3. Rangos estacionales y anuales de parámetros químicos del estero Tambo. Altitud: 3.940 m s n m. Serie de tiempo: 1982-1999. Cifras en mg/l; excepto pH. 2100 1800 Parámetro Estación Rango pH Verano 4,8-7,3 Otoño 4,7-6,5 Invierno 4,7-6,7 Primavera 4,7-7,2 Anual 4,8-6,8 RSF Verano 824,7-2015,0 Otoño 1066,7-2250,0 Invierno 1253,0-2306,7 Primavera 721,3-2516,7 1500 1200 900 600 Mes Anual 1085,5-2196,7 Fe Verano 5,9-29,0 Otoño 6,5-84,5 Invierno 5,3-53,0 Primavera 37,4-7,2 Anual 6,7-25,6 Mn Verano 1,8-4,7 Otoño 2,7-6,1 Invierno 2,5-7,0 Primavera 1,7-4,5 Anual 2,8-4,5 Cu Verano 0,1-2,0 Otoño 0,1-1,5 Invierno 0,1-0,5 Primavera 0,1-0,3 Anual 0,1-0,6 Figura 2a. Variabilidad mensual del nivel promedio de RSF (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: 1982-1999. 2.700 2.400 2.100 1.800 1.500 1.200 900 600 300 As total Verano 0,03-0,6 0 Otoño 0,2-0,8 Invierno 0,3-0,7 Año Primavera 0,3-1,0 Figura 2b. Variabilidad anual del nivel promedio de RSF (mg/l, Anual 0,3-0,7 ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: Fl Verano 0,6-3,0 como en Figura 2a. Otoño 0,8-2,8 Invierno 0,5-2,2 Primavera 0,3-1,6 7.5 Anual 0,7-1,7 sulfato Verano 443,0-1065,0 7.0 Otoño ?-1236,7 6.5 Invierno 508,9-1292,5 Primavera 416,3-1310,0 6.0 Anual 477,7-1173,7 5.5 5.0 (Figura 4b, situación similar a la anterior) y con el Cu (Figura 6b, años 1987 y 1989, valores muy altos en relación al resto de la serie). Tipificación del agua superficial del estero Tambo Las aguas del estero Tambo corresponden a aguas muy duras (3.920 m s n m) y a duras a moderadamente duras para los pisos superiores. El contenido de sólidos suspendidos supera el valor 4.5 4.0 Mes Figura 3a.Variabilidad mensual del pH promedio (± DE) del agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. límite superior establecido para la vida acuática en la normativa estadounidense (Chapman, 1996), encontrándose en el rango inferior del tipo aguas 15 Dinámica fluviométrica y limnológica de un cuerpo superficial de agua asociado a un prado húmedo de los Andes… 101 Mn (mg/l) Fe (mg/l) pH Mn (mg/l) Fe (mg/l) 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 Año salobres (Arribas et al., 2009). Desde el punto de vista de la clase de hábitat acuático (CONAMA, 2000), el estero Tambo clasifica en clase 1 (estación 3.940 m s n m) y clase 3 (estaciones 3.970 m s n m y 3.940 m s n m). Para RSF, las aguas corresponden a las clases 0 y 1 (CONAMA, 2000). Considerando como criterio a la conductividad eléctrica, las aguas de las secciones superiores del tramo estudiado se comportan como aguas dulces, con valores <1.500 µS/cm y ligeramente subsalinas en la sección inferior (~1.500 µS/cm). Los valores de pH se hallan dentro del rango informado para aguas naturales (6,5-8,0). Si se considera el valor promedio del pH, la clase de calidad de agua del estero Tambo es 4 (CONAMA, Figura 3b. Variabilidad anual del pH promedio (± DE) del agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. 2000), concordando con lo reportado por DGA (2004) para el nivel altitudinal de 2.520 m s n m. 60 70 50 60 40 50 30 40 30 20 20 10 10 0 0 Mes Fig.4a.Variabilidad mensual del nivel promedio de Fe (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. Año Figura 4b.Variabilidad anual de la concentración promedio de Fe (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. 8 8 7 7 6 6 5 4 5 3 4 2 3 1 2 0 1 0 Mes Figura 5a.Variabilidad mensual del nivel promedio de Mn (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. Año Figura 5b.Variabilidad anual de la concentración promedio de Mn (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. 16 IDESIA (Chile) Volumen 32, Nº 2, Marzo-Mayo, 2014 102 As (mg/l) Fluoruro (mg/l) Cu (mg/l) Cobre (mg/l) As (mg/l) Fl (mg/l) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Mes Figura 6a Variabilidad mensual del nivel promedio de Cu (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. Año Figura 6b. Variabilidad anual del contenido promedio de Cu (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. 3.0 2.5 2.0 2.8 2.4 2.0 1.5 1.6 1.0 1.2 0.5 0.8 0.0 0.4 0.0 Mes Figura 7a. Variabilidad mensual del nivel promedio de As (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. Año Figura 7b.Variabilidad anual del nivel promedio de As total (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 Mes Figura 8a.Variabilidad mensual del nivel promedio de fluoruro (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. Año Figura 8b.Variabilidad anual de la concentración promedio de Fl (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. 17 Dinámica fluviométrica y limnológica de un cuerpo superficial de agua asociado a un prado húmedo de los Andes… 103 Sulfato (mg/l) Sulfato (mg/l) 1400 1200 1000 1600 1400 1200 800 600 400 1000 800 600 400 200 200 0 Mes Figura 9a.Variabilidad mensual del nivel promedio de sulfato (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. Año Figura 9b.Variabilidad anual de la concentración de sulfato promedio (mg/l, ± DE) en el agua superficial del estero Tambo. Serie de tiempo: como en Figura 2a. La alcalinidad promedio es ligeramente superior al límite mínimo establecido en la NCh 1333-78 para la vida acuática (INN, 1978). Respecto del contenido de sulfato, las aguas estudiadas se encuentran en las clases 2 y 3 (CONAMA, 2000). El índice Mg/Ca fue ~0,28, un valor algo inferior al reportado para aguas continentales (Chapman, 1996). Si se considera el nivel de Fl, las aguas del estero Tambo son categoría 1 y 2 (CONAMA, 2000). El nivel de K no presenta situación especial. El promedio mensual de Fe superó ampliamente lo establecido para aguas clase 3 (CONAMA, 2000). Los componentes trazas que se encontraron en concentraciones >0,1 mg/l (Chapman, 1996) fueron Al, As total, Cu y Mn. A continuación, en paréntesis, se indica la clase de hábitat por constituyente traza, según CONAMA (2000): Al y Pb (clase 2), Zn (clases 1 y 2), As, Cu, Mn y CN (superan la norma). Componentes con promedios <0,1 mg/l fueron Ni, Ag, Cd, Cr y Hg. En paréntesis se indica la clase de hábitat por constituyente traza <0,1 mg/l según CONAMA (2000): Ni (entre clases 1 y 2), Cd (clase 2), Cr (entre clases 1 y 2) y Hg (supera la norma). Los elevados niveles de As total han sido declarados naturales (DGA, 2004), a pesar de cierta controversia al respecto (Oyarzún et al., 2006). Las características arriba descritas explican la pobreza de la biota acuática registrada en sus aguas (Cepeda et al., 2006). La variabilidad asociada a los niveles medios de los parámetros estudiados en este trabajo concuerda con lo observado en ecosistemas fluviales de climas áridos de otras latitudes, argumentándose como causa principal de ella al patrón pluviométrico (Vidal-Abarca et al., 2004; Millán et al., 2011). Por otro lado, para el caso de ecosistemas de montaña, algunos autores (p. e., Queirolo et al., 2000; Pittaluga y Suvires, 2006) han enfatizado la importancia de las características mineralógicas del sustrato por donde drena el agua; influencia que ocurriría en el área de estudio, según ha sido documentado por Strauch et al. (2006). En el norte de Chile, por causas tanto naturales como antrópicas, el agua está siendo un recurso cada vez más escaso. En esta región las cuencas proveedoras de agua son andinas. Por ejemplo, >85% del agua que recibe el piso costero de la hoya hidrográfica del río Elqui corresponde a nieve acumulada en los pisos andinos (Zavala, 2009). Además de proveer agua, estas cuencas acogen a sistemas naturales que, en un medio árido, constituyen islas (p. e., bofedales, vegas) que concentran recursos biológicos y patrimoniales de interés para diferentes actores sociales (Osorio et al., 2006). Además de la presencia de agua, estas cuencas y la montaña circundante contienen recursos minerales que las hacen atractivas para una minería intensiva (Oyarzún et al., 2006). Todo lo anterior contribuye a generar un escenario de conflictos ambientales potenciales cuya atención y toma de decisiones demandan poseer el adecuado conocimiento de ellas. Este trabajo estuvo orientado en esa dirección. Conclusiones El estero Tambo resultó ser un cuerpo de agua permanente. En sus aguas se registró la presencia de 18 IDESIA (Chile) Volumen 32, Nº 2, Marzo-Mayo, 2014 104 metales, componentes no metálicos inorgánicos y elementos traza propios del sustrato geológico de las montañas andinas circundantes. Las características físicas y químicas medidas mostraron una elevada variabilidad temporal en torno a los niveles promedio, aparentemente en concordancia con el patrón pluviométrico del área, según lo observado en ecosistemas fluviales de climas áridos y semiáridos de otras latitudes. Algunos parámetros mostraron una conducta errática, probablemente debida a la influencia de la actividad minera que se realiza en las inmediaciones del estero. No se detectaron patrones estaciones en el comportamiento de los parámetros monitoreados, como era esperado según las características del clima mediterráneo imperante en la zona. Contribuyeron a ello, aparentemente, tanto las fluctuaciones naturales de las características físicas y químicas del cuerpo de agua como los impactos sobre estas que recibe de la actividad minera circundante. Agradecimientos Esta publicación fue financiada por la Dirección de Investigación de la Universidad de La Serena (La Serena, Chile) por medio del proyecto CD01020795 a J. Cepeda P. Agradecemos el acceso a la base de datos del programa de monitoreo de calidad de aguas de la ex-Compañía Minera El Indio (alta montaña del valle de Elqui, Chile). Literatura Citada APHA; AWWA; WPCF. 1981. 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