Publication: Interacciones acuífero-lago y biogeoquímica del nitrógeno en ambientes kársticos
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Publication Date
2013-05-28
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
Desde que comenzó el desarrollo de la actividad agrícola intensiva de regadío en la década de los años setenta del siglo XX, las aguas superficiales y subterráneas del Campo de Montiel han estado sometidas a diversos tipos de estrés. Cuantitativamente, los periodos climáticos secos junto a las extracciones de agua para riego, que se concentran en la zona central del acuífero, provocan periódicamente el descenso de los niveles piezométricos, disminuyendo el caudal de agua de los manantiales, que constituyen la fuente principal de alimentación de las lagunas de Ruidera. Cualitativamente, la lixiviación del exceso de fertilizantes nitrogenados aplicados a los campos agrícolas es responsable de las elevadas concentraciones de nitratos medidas en el agua subterránea del acuífero, superiores al límite máximo permitido por la legislación, que a su vez contaminan los manantiales y, en último lugar, las lagunas. Para alcanzar el buen estado ecológico de las masas de agua superficiales y subterráneas, se hace necesario el estudio exhaustivo del funcionamiento hídrico del sistema y del origen, el destino y los procesos de transformación a los que es sometido el nitrato. El área de estudio se localiza en la subcuenca hidrogeológica del acuífero kárstico del Campo de Montiel que alimenta al sistema lagunar de Ruidera, donde se sitúan la mayor parte de las parcelas agrarias. Los resultados de la presente Tesis Doctoral muestran que la recarga del acuífero en el área modelizada, máxima en otoño, es del orden de 28 hm3 a-1 y produce el ensanchamiento de fracturas y canales a través de los procesos de disolución de calcita y dolomita, contribuyendo al desarrollo kárstico del área y fomentando el carácter de triple porosidad del acuífero. A su vez, la dedolomitización contribuye al incremento de la porosidad en las zonas de descarga, pudiendo provocar efectos de subsidencia y colapsos, principalmente en el valle donde se ubican las lagunas.
[ABSTRACT] Since the beginning of the development of intensive irrigated agriculture in `70s of the twentieth century, surface water and groundwater of the Campo the Montiel have been subjected to different stresses. From a quantitative point of view, dry climatic periods and water withdrawals, which are concentrated in the central area of the aquifer, have periodically caused the decline of the groundwater levels, decreasing the flow rate of the springs, which constitute the main source of supply of the Ruidera lakes. Qualitatively, the leaching of the excess of N fertilizers applied to the crops have resulted to high nitrate concentrations in groundwater, above the maximum level allowed, and xxix triggering, in turn, the pollution of springs and lakes. To achieve good ecological status of surface water and groundwater bodies, it is necessary an exhaustive study on the hydric behavior and the origin, fate and the processes to which nitrate has been subjected. Study area comprises the hydrogeological sub-basin of the Campo de Montiel karst aquifer that feeds the Ruidera lakes, where the majority of agricultural fields is located. Results of this PhD thesis show that aquifer recharge is about 28 hm3 a-1, maximum in autumn, and produce the widening of fractures and channels through calcite and dolomite dissolution, contributing to the development of the karst area and promoting the triple porosity character of the karst aquifer. In turn, the dedolomitization contributes to the increasing of porosity in the discharge areas that can cause subsidence and collapse effects in the valley of the Ruidera lakes. Modeling with MODFLOW reflects the limited storage capacity of the aquifer in this area, where irrigation withdrawals threaten the hydric working of the whole system. In future scenarios, withdrawals suppression would produce the increasing of 1 hm3 stored in the aquifer, whereas if they continue could cause a drastic drop in the springs flow or even they would become dry for long periods, determining the water status of the Ruidera lakes.
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Geológicas, Departamento de Geodinámica, leída el 11 de enero de 2013