Plan de gestión integrado de la Laguna del Sauce (Maldonado-Uruguay)

 

 

*    Financiación PDT 65/10                                           

*    Unidad Ejecutora:

*            Grupo de Ecología y Rehabilitación de Sistemas Acuáticos-FCIEN. Responsable: Néstor Mazzeo

*             Grupo de Investigación en Ecología Básica y Aplicada- ONG “Investigación y Desarrollo (I+D). Responsables: Carlos Iglesias, Guillermo Goyenola y Juan Clemente.

*      Proyecto

*    Equipo de Trabajo Facultad de Ciencias

*    Equipo de Trabajo GIEBA

 

RESÚMEN

Este estudio procura elaborar un plan de gestión integrado de la Laguna del Sauce, el recurso de agua potable de la zona turística más importante del Uruguay. Para ello se abordarán tres tópicos:

1)   Evaluación de la calidad del agua, con especial énfasis en la comprensión de los factores que condicionan la ocurrencia de floraciones microalgales no deseadas (potencialmente tóxicas o no).

2)   Estudio de la evolución del estado trófico (mediante una aproximación paleolimnológica) con el fin de inferir si la calidad del agua actual responde a impactos antrópicos y/o causas naturales.

3)   Análisis del uso del suelo, identificación de las actividades productivas que condicionan negativamente el estado trófico de la laguna, y estimación del aporte de nutrientes, utilizando imágenes satelitales, fotografías aéreas y censos integrados en un sistema de información geográfico (SIG).

Dicha información permitirá desarrollar un plan de gestión integrada de la cuenca (con la participación de los diferentes actores involucrados), cuyo objetivo central será evitar el desarrollo masivo de microalgas y los problemas asociados al suministro de agua potable registrados actualmente, procurando asegurar un servicio de buena calidad y de menor costo económico.

Teniendo en cuenta que Maldonado representa el 50% de la entrada de divisas por turismo al país, esta propuesta pretende conservar y recuperar este sistema contribuyendo directamente al desarrollo turístico en la zona.

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JUSTIFICACION DE LA PROPUESTA

La Laguna del Sauce (34º 43´S, 55º 13´W) es un sistema poco profundo compuesto por tres lagunas conectadas: del Sauce (4045 ), de los Cisnes (205há) y del Potrero (411 ) (Rodríguez, 2006) (Fig. 1). Este sistema provee de agua potable a Maldonado, Punta del este, San Carlos, Piriápolis y Pan de Azúcar, una de las principales zonas turísticas del país. Desde hace décadas se registran floraciones microalgales que ocasionan inconvenientes en la producción y suministro de agua potable, principalmente en verano. Estas dificultades obligaron a la modificación de la planta de suministro de agua potable, pasando de un sistema de decantación tradicional o uno invertido (flotación de flóculo en la superficie mediante burbujeo). Dicha modificación requirió de una inversión de varios millones de dólares.  Simultáneamente, estas alteraciones en el ecosistema generaron la necesidad de estudios de calidad de agua a fines de los años 1980. El estudio realizado por VIAK-OSE (1990), indicó niveles tróficos de mesotrofia o eutrofia, hecho corroborado posteriormente por la consultora SEINCO (1993) y por Rodríguez (2006).  Un informe del concesionario URAGUA S.A  en el año 2001, estableció que el aporte excesivo de nutrientes podría provenir principalmente de las actividades agrícola-ganaderas de la cuenca. El 82% del aporte estimado de nitrógeno corresponde a la ganadería, mientras que el 56% del fósforo a la agricultura.

 

La presencia de cianobacterias durante el verano, por ej. Anabaena spp. y Aphanizomenon spp. (Convenio OSE-Facultad de Ciencias, datos no publicados), incrementa el riesgo de aparición de sustancias tóxicas que podrían generar serios inconvenientes en el suministro de agua potable. Estos inconvenientes ocurren en el período de mayor actividad turística, y especialmente en períodos de sequías asociadas a eventos de El Niño (como el ocurrido en 1995-1997). La relación del contenido de nitrógeno y fósforo en la columna de agua, de acuerdo a todos los estudios anteriormente citados, es menor a 10. Dicha relación generalmente favorece la ocurrencia de cianobacterias fijadoras de nitrógeno (Wetzel, 2001).

 

Como consecuencia de los problemas ambientales anteriormente mencionados, un manejo inadecuado de este cuerpo de agua y su cuenca asociada puede reducir significativamente (o limitar) el suministro de agua potable y el desarrollo turístico de la zona en un futuro cercano. Asimismo, los problemas existentes en el proceso de potabilización aumentan sustancialmente los costos de producción. Por lo expuesto, es imprescindible elaborar un plan de gestión integrado que compatibilice los usos productivos y recreacionales de la cuenca y del ecosistema acuático con el suministro de agua potable. Precisamente, esa es la meta principal de la presente propuesta.

 

 

 


Fig. 1. Ubicación geográfica de Laguna del Sauce y cuerpos de agua asociados. Estrictamente este

sistema corresponde a la definición de un reservorio, antiguamente fue una laguna costera, se conserva

esta nomenclatura debido a su uso masivo en el país.

 

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OBJETIVOS

GENERAL

Elaborar un plan de gestión integrado de la cuenca de la Laguna del Sauce que asegure  el suministro de agua potable en Maldonado.

 

ESPECÍFICOS

 

A.- Analizar los factores ambientales, disponibilidad de recursos vs. presión de consumo,  que condicionan la elevada biomasa algal.

 

B.- Conocer la estructura de la trama trófica clásica de este sistema y evaluar los intercambios de nutrientes entre el sedimento y la columna de agua.

 

C.- Determinar si las floraciones estivales son tóxicas o no, y cuales son las estrategias de potabilización más adecuadas desde el punto de vista sanitario y económico.

 

D.- Establecer si el proceso de eutrofización acelerado de las últimas décadas responde exclusivamente a cambios de las actividades antrópicas en la cuenca, o es una combinación con factores climáticos que varían en una escala de miles de años. 

 

E.- Analizar la distribución espacial de los tipos de suelo, de las actividades productivas en la cuenca y sus aportes potenciales de nutrientes y contaminantes.

 

F.- Identificar las actividades humanas que tienen efectos nocivos para el suministro de agua potable, establecer su distribución espacial en la cuenca.

 

G.- Identificar los actores sociales e instituciones vinculados directa o indirectamente al uso y manejo de la laguna y su cuenca.

 

H.- Difundir los resultados obtenidos,  identificando alternativas y buenas practicas de manejo alineadas con la vocación de uso de la cuenca.

 

I.- Articular una red de trabajo entre todos los actores sociales e instituciones a efectos de diseñar un plan del uso del territorio acorde al principal propósito de este cuerpo de agua.

 

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METODOLOGIA

Disponibilidad de recursos y biomasa algal

Se tomarán muestras en la columna de agua en 4 estaciones (incluyendo los principales compartimentos del sistema, ver Fig. 2), con una frecuencia mensual (primavera, verano y otoño) y bimensual (invierno) durante el lapso de un año. In situ se realizarán perfiles verticales (cada 20 cm de profundidad) de temperatura y de oxígeno disuelto a efectos de determinar condiciones de estratificación o mezcla y el grado de saturación de oxígeno de la columna de agua. Simultáneamente se registrará la transparencia del agua mediante el registro de la profundidad del disco de Secchi. En las muestras de superficie, medio y fondo de la columna de agua se determinarán los valores y concentraciones de: pH, conductividad, alcalinidad (APHA 1985), nitrógeno total (Valderrama 1981), nitrato (Müller & Widerman 1955), amonio (Koroleff 1970), fósforo total (Valderrama 1981), fósforo reactivo soluble (Murphy & Riley 1962), sílice reactivo (Müllin & Riley 1955) y la biomasa algal (mediante etanol frío, Nusch 1980).

 


Fig. 2. Distribución de las estaciones de muestreo. Los círculos negros indican las estaciones de colecta de agua para análisis fisico-químicos y biológicos. El círculo azul es la zona más probable de toma del testigo de sedimento (este punto será verificado o no de acuerdo a las características sedimentológicas del lugar y análisis de corer por rayos X). En los cuadrados se colectaran las muestras de sedimento para análisis de la carga interna de nutrientes y estructura de la comunidad bentónica.

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ACTIVIDAD 1.

AGUA

En cada réplica se registrará in situ las siguientes variables: temperatura, concentración de oxígeno disuelto, conductividad, pH y profundidad del Disco de Secchi, mediante sensores de campo.  En el campo se determinará la alcalinidad (según los criterios de APHA 1985), se filtrarán las muestras con filtros GF/C y se almacenarán las muestras a –4°C.  En laboratorio se determinará el contenido de material en suspensión y su porcentaje de materia orgánica (APHA 1985), fósforo reactivo soluble (Murphy & Riley 1962), fósforo total y nitrógeno total (Valderrama 1981), nitrato (Müller & Widerman 1955), amonio (Koroleff 1970), silicato (Müllin & Riley 1955), clorofila a (Nusch 1980). En cada sistema se determinará el contenido de sodio, potasio, magnesio, calcio, cloruro, sulfato y hierro mediante espectrofotometría de absorción atómica, de acuerdo a la metodología descrita en APHA (1985).

 

La concentración de sustancias húmicas en suspensión será estimada como fluorescencia de CDOM (materia orgánica disuelta coloreada). Las muestras para fluorescencia serán filtradas (filtros GF/F prequemados) y su espectro de emisión con una excitación a 355 nm será registrado a temperatura ambiente. La emisión a 450 nm será normalizada con la integración del área de la señal Raman del agua Milli-Q, para obtener la fluorescencia en unidades Raman nm-1.

 

PLANCTON

Fitoplancton.

 

Muestras cualitativas de fitoplancton para identificación serán tomadas con red (tamaño de poro 25m) y preservadas en formol neutralizado al 4%. Muestras cuantitativas integradas de fitoplancton serán tomadas con un tubo de acuerdo al diseño de muestreo antes mencionado y se filtraran con una malla de 25m. Posteriormente se preservarán en yoduro de lugol y contadas en una cámara Sedgwick-Rafter de 1-ml en microscopio óptico a 40 X (Guillard, 1978). Las poblaciones serán enumeradas en campos al azar. La abundancia de fitoplancton será expresada en células ml-1 y el biovolumen aproximado de acuerdo con Hillebrand et al. (1999). Las especies y su abundancia relativa en biovolumen serán organizadas en grupos taxonómicos (Van der Hoek et al., 1997). Las especies con una abundancia relativa mayor al 5% del biovolumen total serán agrupadas en asociaciones (AS) (Reynolds 1997; Padisak & Reynolds 1998), de acuerdo con sus características morfológicas y ecológicas.

 

Zooplancton.

Las muestras de zooplancton para análisis cualitativo serán colectadas con una red de 69 m de tamaño de poro. Para el análisis cuantitativo se utilizará el mismo dispositivo que para fitoplancton pero se filtrará el agua con una malla de 50 m. Las muestras serán fijadas con formaldehído al 4% de concentración final. El conteo se realizará en cámaras Sedwick-Rafter de 2 y 5 ml bajo un microscopio óptico a 10 y 20X, siguiendo la metodología de Paggi & de Paggi (1974). La abundancia será expresada como individuos/L y las especies se agruparan en rotíferos, copépodos ciclopoides, copépodos calanoides, nauplios y cladóceros, y en grupos de acuerdo a sus preferencias alimenticias. La biomasa será estimada a partir de datos morfométricos de acuerdo a la metodología descrita por Bottrell et al. (1976) y Ruttner-Kolisko (1977).

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PALEOLIMNOLOGIA

Se extraerán dos testigos de sedimento en una estación en la zona de mayor depósito de sedimento, usualmente en la región de profundidad máxima (García-Rodríguez, 2002). Se posee equipo de campo con capacidad de tomar registros de 300 cm de longitud. Los sedimentos será tratados de forma tal que se evite la compactación y movimiento de agua intersticial. Se harán los análisis físicos, químicos y biológicos que se describen a continuación.

 

La caracterización granulométrica del registro sedimentario se realizará de acuerdo a la técnica mencionada en García-Rodríguez et al. (2001); el contenido de materia orgánica y carbonatos serán cuantificados por la pérdida de peso por ignición según la técnica de Hieri et al. (2001); los contenidos de N y P total serán determinados de acuerdo a la técnica de Valderrama (1981).Los pigmentos fotosintéticos se analizarán por técnicas instrumentales descritas en García-Rodríguez (2002). Respecto a la datación por técnica de 14C (vida media de desintegración 5370 años), se realizará en Facultad de Química. La misma es útil para datar escalas de milenios. Para ello se extrae el carbono orgánico, se convierte a benceno, y se determina su radioactividad en un contador de centelleo (García Rodríguez et al., 2001, 2002a, b, 2004a, b). La técnica del 210Pb (vida media de desintegración 22, 26 años) se hará en la Dirección Nacional de Tecnología Nuclear. Esta técnica es apropiada para datar sedimentos correspondientes a los últimos 150 años, lo cual la hace apropiada para impactos humanos sobre cuerpos de agua. Para ello se toman muestras de sedimento contiguas de 1-2 cm de espesor para los 50 cm superficiales y se determina la actividad de 210Pb, la cual es proporcional a la edad del sedimento (García-Rodríguez et al., 2002a, 2004a).

 

ACTIVIDAD 4

ANALISIS DE DATOS

La determinación del estado trófico se realizará en base al método de Salas & Martino (1990). En la identificación de los diferentes estados de equilibrio se considerará fundamentalmente la biomasa algal (clorofila a), transparencia del agua y concentración de nutrientes y sustancias húmicas. Por último, las características de las comunidades biológicas constituirán una herramienta adicional.

 

Para el análisis de las características limnológicas del agua y sedimento se considerarán análisis de regresiones simples y múltiples, análisis multivariados de ordenación directos e indirectos y análisis de varianza.

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ACTIVIDAD 5

PLAN DE GESTION

 

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*    Equipo de Trabajo Facultad de Ciencias

Ø      

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*    Equipo de Trabajo GIEBA

 

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