Calidad de aguas en cuencas de uso agropecuario

Calidad de aguas y actividades agropecuarias, 19 Agosto 2015. Est.Exp. Wilson Ferreira Aldunate, INIA Las Brujas
Calidad de aguas en cuencas de
uso agropecuario
BQ. (Dr.) Leonidas Carrasco-Letelier
Investigador Adjunto
Prog. Nac. Producción y Sustentabilidad Ambiental
INIA
Carrasco-Letelier, L. 2015 Calidad de aguas en cuencas de uso agropecuario. INIA. Uruguay.
Calidad de aguas y actividades agropecuarias, 19 Agosto 2015. Est.Exp. Wilson Ferreira Aldunate, INIA Las Brujas
Agradecimientos
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Coautores:
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Fac. Ciencias:
•
•
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SRRN, R. Brascesco, G. Algorta, A. Rossano
PILI S.A., Club Uruguay
DGSA:
•
•
S. Fernández (DN), P.A. de LE (K. Cabrera. S. García, U. Apicultura, Administración,
Taller), TyT (Taller) y Tcbo (R. Scoz, Z. Barrios) .
Paysandú:
•
•
Lab. De Nutrición por prestarme un lugar para trabajar durante 2 años.
RN:
•
•
Y. Gonzalez
INIA:
•
•
G. Eguren (UdelaR), K. Munkitrick (UNB), R. Hladki (PILI), A. Beretta (INIA), N.
Rivas (UdelaR), A. Cal (INIA), A. La Manna (INIA), L. Roman (INIA)
Lab. Agroquímicos
Productores y trabajadores agropecuarios que nos dieron una mano
en campo
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Calidad de aguas y actividades agropecuarias, 19 Agosto 2015. Est.Exp. Wilson Ferreira Aldunate, INIA Las Brujas
CONTENIDOS
●
Nociones generales de gestión ambiental agropecuaria
●
Limitantes para lograr el DS agropecuario
●
Nuestras preguntas y la estrategia
●
●
Variables sensibles al cambio de uso del suelo y estrategias de
síntesis de la información
Conclusiones y nuevas preguntas
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Agroecosistemas y los costos de la
simplificación
Trama
trófica
INPUTS
OUTPUTS
ALIMENTOS, FIBRAS,
BIOMASA
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Las ineficiencias podrían verse a diferentes
escalas
Y el resultado global dependerá de
Escala del impacto =
f(magnitud, frecuencia, cap. carga del ecosistema)
●
Cap. De Carga = ¿cuanto es?
RIESGO de DAÑO =
Exposición x Capacidad de Daño
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Uruguay = país agropecuario
RIESGO DE DAÑO = Exposión x Capacidad de Daño
90 % territorio
Erosión,
Actividades agropecuarias
Exportacion de nutrientes, pesticidas
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¿como definir el estado de la relación?
Demandas
Productivas
(bienes y
servicios
ecosistémicos)
Estado 1
Estado 2
Estado 3
Ofertas
Ecosistémicas
(bienes y
servicios
ecosistémicos)
Determinar esta condición
implica la capacidad de poder
definir la salud o calidad global
del ecosistema
¿Como? ¿Cuando?
¿Donde?
¿cual es el valor normal?
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CONTENIDOS
●
Nociones generales de gestión ambiental agropecuaria
●
Limitantes para lograr el DS agropecuario
●
Nuestras preguntas y la estrategia
●
●
Variables sensibles al cambio de uso del suelo y estrategias de
síntesis de la información
Conclusiones y nuevas preguntas
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Cuando las nuevas iglesias
NO dan respuestas
Watson et al
1997
25
ug
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100
ug
q
r
o
P
¿
?
é
u
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Ecosistemas acuáticos:
Uruguay no conoce lo que tiene
2006 -> 2010: no todas las
~228.000 km de ríos, con calidad ???
aguas son iguales
En los pasados 25 años:
●
●
●
●
●
●
< 130 publicaciones (papers + 90% tesis)
< 25 % de las publicaciones tratan de los ríos
90% no abarca mas allá de Montevideo y Canelones
existen diferencias en ordenes de magnitud con
regiones vecinas
Suarez et al. 2008 SETAC LA
Carrasco-Letelier,
L. et
2015
aguasJ.enI. cuencas
de uso
agropecuario.
INIA. Uruguay.UBA, Argentina.
Carrasco-Letelier
al. Calidad
2010. de
1eras
“Ciclo del
Agua
en Agroecosistemas,”
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CONTENIDOS
●
Nociones generales de gestión ambiental agropecuaria
●
Limitantes para lograr el DS agropecuario
●
Nuestras preguntas y la estrategia
●
●
Variables sensibles al cambio de uso del suelo y estrategias de
síntesis de la información
Conclusiones y nuevas preguntas
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Gestión ambiental de sistemas agropecuarios
2006:
¿qué medir? ¿cuando medir?
¿dónde medir?
¿existe una diferencia estadística?
¿qué significa esto?
¿como modificar la gestión para
ser sostenibles?
¿ una definición del “impacto
ambiental aceptable”?
Co
ial
c
so
o
at
ntr
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Cuencas hidrográficas de uso agropecuario
TEMAS
●
¿variables sensibles?
–
variables fisicoquímicos
–
biológicas (peces, macroinvertebrados,
ecosistema)
●
¿qué significan estos cambios?
●
¿como integramos la información?
●
–
WQI
–
Índices de diversidad
–
índices de estructura y función (SIAR)
¿donde están los problemas?
–
●
predios/cuencas
modelos predictivos <-> estudios
postmortem
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Estrategia
“... el eje del aprendizaje es la copia.
Es mucho más lindo ser CREADOR que IMITADOR,
pero los vulgares COPIAMOS...”
M.B.
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CONTENIDOS
●
Nociones generales de gestión ambiental agropecuaria
●
Limitantes para lograr el DS agropecuario
●
Nuestras preguntas y la estrategia
●
●
Variables sensibles al cambio de uso del suelo y estrategias
de síntesis de la información
Conclusiones y nuevas preguntas
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Forestación
(INIA, UdelaR, U. New Brunswick, U. Estocolmo)
Rivas-Ribero et al. 2014. Ecotoxicology
Carrasco-Letelier et al. 2013 JICA.
Carrasco-Letelier et al. 2012 SETAC NA.
Carrasco-Letelier et al. 2010 Aguas Agropecuarias,
Argentina
Eguren et al. 2009 SETAC LA.
Giraldez et al 2009 EGAL.
Canedo-Pouso et al. 2009 SBBM
Rivas-Ribero et al 2008 SETAC LA.
Carrasco-Letelier et al 2007 SETAC LA
Listado de productos técnicos
Estrategia de muestreo
Lab. Para análisis
Estrategia de analisis de datos
Logistica de campo
Equipo de trabajo: personas, instrumentos
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Forestación: variables
(INIA, UdelaR, U. New Brunswick, U. Estocolmo)
En campo
Oxígeno disuelto
Conductividad eléctrica
Temperatura
Acidez (pH)
Dureza (eq. CaCO3)
Muestras de agua
(3x ó 5x)
Muestras biológicas
GIEQA y Lab. UNCIEP (F. Ciencias)
Nitrógeno disuelto (ND)
Fósforo disuelto (PD)
Calcio (Ca)
Sodio (Na)
Magnesio (Mg)
Potasio (K)
Materia orgánica en suspensión
Sólidos totales en suspensión
COD
Dr. K.R. Munkittrick (Canadá)
Fraccionamiento de isótopos estables
Dra. Gabriela Eguren
M.Sc. Noelia Rivas
Índices bióticos (comunidad de peces)
Biomarcadores (vitelgenina, K, etc)
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Forestación: v. químicas y WQI
(INIA, GIEQA)
Céspedes-Payret et al 2012. Science of The Total
Environment 438, 549.
Forestal: 62 -474 ug TP/l
Agricultura: 50-312 ugTP/l
Romanowicz et al., 1996. SSSA 60, 1664 - 1674
Mayorga et al 2005. Nature 436, 538–541.
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Forestación: WQI
(INIA, GIEQA)
Ponderación
Valor del Parámetro después
de la normalización
Problema:
No existen registros
de valores nacionales
Ponderar
¿según qué criterio?
EVALUATION OF WATER QUALITY IN THE CHILLAN RIVER (CENTRAL CHILE) USING PHYSICOCHEMICAL PARAMETERS AND A
MODIFIED WATER QUALITY INDEX
DEBELS et al. 2005. Environmental Monitoring and Assessment (2005) 110: 301–322
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Forestación: ecosistema
(INIA, GIEQA, U. New Brunswick)
C. Agrícola
Arroyo 4to orden 48 km²
C. Forestal (E. grandis, 20 años)
Arroyo 4to orden 41 km²
Parámetros de Layman
NR= 14.5
CR= 18.5
TA= 146.6
Parámetros de Layman
NR= 10.5
CR= 15.7
TA= 101.1
Carrasco-Letelier et al. 2012. SETAC North America 2012, EEUU.
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Forestación: peces
(INIA, GIEQA)
Carrasco-Letelier et al.
2006. Chemosphere 62,
1245–1252.
Eguren et al 2009. Congreso SETAC LA 2009. Perú.
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Lechería: variables
(INIA, PILI)
IMP
En campo
Coliformes totales
Coliformes fecales
Oxígeno disuelto
Conductividad eléctrica
Temperatura
Acidez (pH)
Dureza (eq. CaCO3)
Muestras de agua
(triplicado)
Muestras biológicas
Carrasco-Letelier, L.
GIEQA y Lab. UNCIEP
(Facultad de Ciencias)
Nitrógeno disuelto (ND)
Fósforo disuelto (PD)
Calcio (Ca)
Sodio (Na)
Magnesio (Mg)
Potasio (K)
Materia
orgánica
en
suspensión
Sólidos totales en suspensión
SINLAB (UNB, Canadá)
Fraccionamiento de isótopos
estables
M.Sc. Ricardo Hladki
2015 Calidad de aguas en cuencas de uso
agropecuario.
INIA. Uruguay.
Índices
bióticos
(invertebrados acuáticos)
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Lechería
(INIA, PILI)
Listado de productos técnicos
Estrategia de muestreo
Lab. Para análisis
Estrategia de analisis de datos
Logistica de campo
Equipo de trabajo: personas, instrumentos
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Lechería: isótopos
(INIA, PILI, SINLAB, UNB)
Townsend-Small et al 2007. Hydrobiologia 581, 135
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Lechería: índices de calidad??
(INIA, PILI)
WQI
rojo (< 30);
amarillo (30 -59)
verde (> 59)
MARGALEFF
rojo (0-2);
amarillo (2-3)
verde (3-4,5)
EPT/EPT+Ch
Carrasco-Letelier, L.
rojo (< 0,30);
amarillo (0,30 -0,59)
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verde (> 0,59)
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Cuencas nacionales:
¿donde están los problemas más importantes?
Carrasco-Letelier, L. (INIA), Beretta, A. (INIA), Eguren, G. (Ciencias)
●
¿cual es la erosión del predio y de la
cuenca?
–
●
¿cómo es el agua de la cuencas durante
el mayor riesgo de erosión?
–
●
Modelo USLE en GIS -> valor de A
Otoño y Primavera del 2014
¿existe una relación entre lo predicho y
lo medido?
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Área de estudio
1 año y 3 investigadores
73% del territorio
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Cuencas nacionales
producto 1:
A
A= R * K * L * S * C * P
Beretta Blanco, A., Carrasco-Letelier, L., 2016. USLE/RUSLE K-factors allocated through
a linear mixed model for Uruguay. Sometido a publicación.
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Cuencas nacionales
producto 1:
A
Carrasco-Letelier, L., Beretta-Blanco, B. et al. 2015 Estimación de la erosión hídrica de suelos de cuencas hidrográficas mediante la
sistematización de USLE en un SIG. Documento de trabajo con Fagro-> publicación
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Cuencas nacionales
producto 2:
Calidad del Agua
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Cuencas nacionales
producto 2:
calidad del agua
MAYO 2014
●
●
En campo
● pH,
● Oxígeno disuelto
● T
● Conductividad Eléctrica
En laboratorio
● Fosforo disuelto
● Nitrogeno disuelto
● Solidos totales en suspensión
● Materia orgánica en suspensión
NOVIEMBRE,2014
●
●
En campo
● Alcalinidad
En laboratorio
● Fosforo total
● Na
● Ca
● K
● Mg
● Cl *
● SiO3*
● Fitosanitarios (46 sitios)
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Cuencas nacionales
bonus track: “Pesticidas”(producto 3)
La necesidad de una visión crítica de los resultados
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MAYO
2014
Sa
nt
a
Lu
cía
Evolución del P disuelto
25
ug
10
0
ug
Carrasco-Letelier et al
2014. Primer mapa
nacional de la calidad
del agua de Uruguay.
Revista INIA 39: 67-70
Sa
nt
a
Lu
cí
a
Watson et
al 1997
Carrasco-Letelier, L. 2015 Calidad de aguas en cuencas de uso agropecuario. INIA. Uruguay.
NOVIEMBRE
2014
Calidad de aguas y actividades agropecuarias, 19 Agosto 2015. Est.Exp. Wilson Ferreira Aldunate, INIA Las Brujas
Cuencas nacionales
Producto 4: Composición de las aguas
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Cuencas nacionales
Producto 5: PDIS predicho y evaluado
Beretta-Blanco, A., Carrasco-Letelier,L., Eguren, G., Cal,A. 2015.Modelo para la predicción del contenido
de fósforo disuelto en agua
cuencas
de uso agropecuario
de Uruguay,
Carrasco-Letelier,
L.para
2015
Calidad
de aguas en
cuencas de uso agropecuario. INIA. Uruguay.
Calidad de aguas y actividades agropecuarias, 19 Agosto 2015. Est.Exp. Wilson Ferreira Aldunate, INIA Las Brujas
CONTENIDOS
●
Nociones generales de gestión ambiental agropecuaria
●
Limitantes para lograr el DS agropecuario
●
Nuestras preguntas y la estrategia
●
●
Variables sensibles al cambio de uso del suelo y estrategias de
síntesis de la información
Conclusiones y nuevas preguntas
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Conclusiones y nuevas preguntas
●
Podemos detectar diferencias (biológicas y químicas)
●
Podemos integrar la información
●
●
●
Los indices biológicos y químicos no están indicando lo
mismo
–
Identificación de falacia: capacidad e inferir impactos desde
información sencilla (índices químicos).
–
¿qué significan estos impactos?
–
¿son aceptables?
¿cuales deberían ser las cuencas de mayor atención?
¿cuales deberían ser las actividades prediales de mayor
atención?
–
¿donde?
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