Evaluación de la contribución del agua de niebla a la zona …€¦ · Para determinar la...

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(1) Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG), Bairro do Zambujal, Alfragide, 2610-999, Amadora, Portugal. [email protected] (2) InsKtuto Canario de InvesKgaciones Agrarias (ICIA), Dep. Suelos y Riegos, Apdo. 60 La Laguna, 38200 Tenerife, España. (3) Universidad de La Laguna, Área de Ingeniería Agroforestal, Ctra. Geneto, 2, La Laguna, 38200 Tenerife, España. (4) Universidad de La Laguna, Grupo de InvesKgación en Hidrometeorología, Facultad de Ciencias, Avda. Astro[sico Francisco Sánchez s/n, La Laguna 38271 Tenerife, España. (5) Hidrogeologist, Private consultant, Tenerife, España. (6) Universidad de La Laguna, Departamento de Ingeniería Industrial, Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología, Avda. Astro[sico Francisco Sánchez s/n, La Laguna 38271 Tenerife, España. S07-Hidrologia - Asamblea Hispano-Portuguesa de Geodesia y Geo:sica - Madrid – 28-30 de junio de 2016 Rayco Marrero-Diaz (1) ; Carlos M. Regalado (2) , Axel Ricer (3) , Ana R. Socorro Monzón (2) , Ilazkiñe Iribarren Rodríguez (4) , Roberto Poncela (5) , Elzbieta Skupien Balom (5) , Juan C. Guerra (4) , Teresa Arencibia (6) Evaluación de la contribución del agua de niebla a la zona saturada a través del balance de masas de cloruros en un bosque nublado del NE de Tenerife, Islas Canarias

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(1)Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG), Bairro do Zambujal, Alfragide, 2610-999, Amadora,[email protected]

(2)InsKtutoCanariodeInvesKgacionesAgrarias(ICIA),Dep.SuelosyRiegos,Apdo.60LaLaguna,38200Tenerife,España.

(3)Universidad de La Laguna, Área de Ingeniería Agroforestal, Ctra. Geneto, 2, La Laguna, 38200 Tenerife,España.

(4)Universidad de La Laguna, Grupo de InvesKgación en Hidrometeorología, Facultad de Ciencias, Avda.Astro[sicoFranciscoSánchezs/n,LaLaguna38271Tenerife,España.

(5)Hidrogeologist,Privateconsultant,Tenerife,España.(6)Universidad de La Laguna, Departamento de Ingeniería Industrial, Escuela Superior de Ingeniería y

Tecnología,Avda.Astro[sicoFranciscoSánchezs/n,LaLaguna38271Tenerife,España.

S07-Hidrologia-AsambleaHispano-PortuguesadeGeodesiayGeo:sica-Madrid–28-30dejuniode2016

RaycoMarrero-Diaz(1);CarlosM.Regalado(2),AxelRicer(3),AnaR.SocorroMonzón(2),IlazkiñeIribarrenRodríguez(4),RobertoPoncela(5),ElzbietaSkupienBalom(5),JuanC.Guerra(4),Teresa

Arencibia(6)

EvaluacióndelacontribucióndelaguadenieblaalazonasaturadaatravésdelbalancedemasasdeclorurosenunbosquenubladodelNE

deTenerife,IslasCanarias

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Índice

1.   Introducción2.   MoWvaciónyobjeWvos

3.   Áreadeestúdio4.   Metodología

5.   Balancedemasasdecloruros

6.   Conclusionespreliminares

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Introducción

http://www.arbolesymedioambiente.es/Pagina20.html (consultado: 23/06/2016)

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Introducción

DistribuciónterritorialdelalluviahorizontalnetaenlaisladeTenerife(ExtraídodeBraojos,2010)

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MoWvaciónyObjeWvos

MoWvación

•  EnlasIslasCanariasOccidentalesyotrasislasdelaMacaronesia,losdiferentesestudiosque se han llevado a cabo hasta la actualidad sobre el papel de la precipitaciónhorizontalenelbalancehídricoyelecosistemadelosbosquesnubladoshanllegadoavaloresyconclusionesmuydispares.

ObjeWvos

•  ConelfindecomprendermejorlacontribuciónefecKvadelaguadenieblaalazonanosaturadaysuposteriorinfiltraciónhastaelacuífero,seproponecuanKficarlaatravésdelbalancedemasasdecloruros(BMC)queseestableceentrelaatmósferayelsubsuelo.

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Áreadeestúdio

(Fuente:PHI,1996) (Fuente:PHI,1996)

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Elestudioserealizóenunazonapotencialmentepropiciaparalacaptacióndelaguadeniebla:•  Parceladebosquenubladodefayal-brezal,enelNEdeTenerife.•  A1015msnmexpuestaalosvientosalisiosdelNEqueproducennieblaporadvección.•  Precipitaciónmediaanual:600–700mm(PHI,1996).•  Recargamediaanual:100–300mm(PHI,1996)

Áreadeestúdio

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POZO CAMACHO

GALERIASAFUR 1-2-3

GALERIA GUAÑAQUE

GALERIA LOS CATALANES

368000 370000 372000 374000 376000 378000 380000 382000 384000

3152

000

3154

000

3156

000

3158

000

3160

000

Área de estudio

[p Galerías secas

[q Galerías con agua

[q Galerías seleccionadas&( Pozos&( Pozo seleccionado

Cauces

Metodología

P

G

F

GW

P:Precipitaciónincidente(L·m-2)G:Lluviapenetrante(bajoeldosel(L·m-2)F:Aguaniebla(L·m-2mallaverKcal)GW:Aguasubterránea(L·s-1)

Modificadode:Musy(2001)

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BalancedeMasasdeCloruros(BMC)

Balancedemasasdelaaportacióndeclorurosatmosféricos:

•  Trazadorcasiidealióncloruro

AltasolubilidadyquímicamenteestableAusenciadeintercambiosignificaKvoconelmedioBajaconcentraciónenelmedioporoso

P·CP=R·CR– ES·CES (Custodio,2010;AlcaláyCustodio,2014)

P:precipitacióntotal(incidente,niebla,goteo,etc.)I:infiltraciónES:escorrennasuperficialsalienteIES:escorrennasuperficialentranteΔε:variacióndehumedadenelhorizonteedáfico

P=I+ETR+ES–IES±Δε

Balancehídricoenelsuelo:

•  ETRlibredecloruros,dadassuscc.•  IESdespreciable:áreadeestudioesunaltotopográfico.•  Condicionesestacionarias:laretencióntemporaldeclorurosenelsueloyenlazona

nosaturadatambiénesdespreciable.•  Ausenciadeaportesexternosdeclorurosdiferentesalatmosférico

P:precipitacióntotal(incidente,niebla,penetrante,etc.)RT:infiltracióneficazorecargamediamulKanual(mm·a-1)ES:escorrennasuperficialsaliente(mm·a-1)C:concentraciónmediadeCl(mg·L-1)

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BalancedeMasasdeCloruros(BMC)

Balancedemasasdelaaportacióndeclorurosatmosféricos:

PT·CPT=R·CR– ES·CES (Custodio,2010;AlcaláyCustodio,2014)

P:precipitacióntotal(incidente+niebla)(mm·a-1)RT:infiltracióneficazorecargamediamulKanual(mm·a-1)ES:escorrennasuperficialsaliente(mm·a-1)C:concentraciónmediadeCl(mg·L-1)

R·CR=APT+AE

PT·CPTy ES·CESsonlosflujosmásicosyseexpresancomoAPTyAEeng·m-2·a-1respecKvamenteparaunperiodoanualdecontrol.

APT=1/n·∑(PTi·CPTi)

AP: se obKene a parKr del promedio acumulado de las aportaciones decadamuestreo.Paraunperiododemuestreoi,laaportaciónseria:

AE no se ha considerado, debido a la falta de datos y a que esta, enprincipio,sóloseproduceasociadaafenómenostormentos,loquepuedeinfravalorarlarecargahastaun25%

R·CR=APT

PTi:precipitaciónregistradaenelperiododemuestreo(mm·a-1)CPTi:concentracióndeclorurosenelperiododemuestreo(mg·L-1)n:númerodedíasdedichoperiodo

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APT:aportaciónatmosférica(g·m-2·d-1)P:precipitaciónincidenteosobreeldoselvegetal(mmól·m-2)F:aguadeniebla(l·m-2mallaverKcal)C:concentraciónmediadeClencadatérmino(mg·L-1)

APT=P·CP+F·CF

BalancedeMasasdeCloruros(BMC)

•  La canKdad de niebla recogida en el captador acKvo (F) y la precipitaciónincidente(P)sonvariablesnocomparablesynosepuedeadicionar.

•  Portanto,paracuanKficarelaportedelaguadenieblaalazonanosaturaday

alacuíferoatravésdelBMC,enunaprimeraaproximaciónsehandescartadolos periodos (días) en que se registró P y se han considerado la serie dedatosde lluviapenetrantemedidabajoeldoselvegetal(GF)comoeventosdeaguadeniebla,subesWmandolacontribuciónportantocuandoexistenPyFalmismoWempo.

AP=P·CP+GF·CGF

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GOTEO(n=47)

NIEBLA(n=7)

AGUASSUBTERRÁNEAS

(n=15)

BalancedeMasasdeCloruros(BMC)

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GOTEO(n=47)

NIEBLA(n=7)

AGUASSUBTERRÁNEAS

(n=15)

BalancedeMasasdeCloruros(BMC)

0

200

400

600

800

1000

1200

0

20

40

60

80

100

120

140

out/13 jan/14 abr/14 jul/14 out/14 jan/15 abr/15 jul/15 out/15 jan/16

Chlorid

e(m

g/L)

Goteo Precip. Niebla Goteo AF1 AF2 AF3 GUA CAT CAM

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•  De los 1234díasdel periododeobservación se registróP,G y F en813 (66%), 599(49%)y828(67%)días,respecKvamente.

•  De los828díasconFy599díasconG,en122días (14%)y43días (7%) laP=0,sinobservarseunacorrelaciónsignificaKvaconelvolumendeaguadenieblacaptadoenesosdías.

•  Esnecesarioanalizarloseventosdegoteosinlluviaconunaresoluciónmayor(horas,minutos,…)paraunamejordiscriminación.

Resultados-Precipitaciones

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0

20

40

60

80

100

120

August-12

Octob

er-12

Decembe

r-12

Februa

ry-13

April-13

June

-13

August-13

Octob

er-13

Decembe

r-13

Februa

ry-14

April-14

June

-14

August-14

Octob

er-14

Decembe

r-14

Februa

ry-15

April-15

June

-15

August-15

Octob

er-15

Decembe

r-15

FOG_A

CTIVE(aritm.m

eanmm)

RAINand

THR

geo

m.m

ean(m

m)

FOG_ACTIVE(aritm.meanmm) 7per.Mov.Avg.(RAIN(mm)) 7per.Mov.Avg.(THRgeom.mean(mm))

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AGUASSUBTERRÁNEAS

(n=15)

15,00014,00013,00012,00011,00010,0009,0008,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,0000

950900850800750700650600550500450400350300250200150100500

NW SE

Afur 1-2-3

Taborno

Los Catalanes

Salto del Rio

Guañaque

PozoCamacho

Distance (m)

Elev

atio

n (m

asl

)

General aquifer

Resultados–Aguaderecarga

Diferentes proporciones de mezcla entre agua Cl-Na pocomineralizada de recarga en tránsito hacia la zona saturada yaguadelacuíferobasalHCO3-NaoHCO3-Ca-Mg

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AGUASSUBTERRÁNEAS

(n=15)

Nombre Fácies/Cl(mg·L-1) OrigenAFUR-3(AF3) Cl-Na/49,6

RecargaentránsitohacialazonasaturadaAFUR-1(AF1) Cl-Na/62,4AFUR-2(AF2) Cl-Na/46,3

LOSCATALANES(CAT) Cl-HCO3-Na-Ca/67,1 ZonasaturadapocomineralizadaGUAÑAQUE(GUA) HCO3-Na/64,5 Zonasaturadapocomineralizada

POZOCAMACHO(CAM) HCO3-Ca-Mg/124 Acuíferobasalmásmineralizada

15,00014,00013,00012,00011,00010,0009,0008,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,0000

950900850800750700650600550500450400350300250200150100500

NW SE

Afur 1-2-3

Taborno

Los Catalanes

Salto del Rio

Guañaque

PozoCamacho

Distance (m)

Elev

atio

n (m

asl

)

General aquifer

Resultados–Aguaderecarga

[CELLRANGE]

[CELLRANGE]

[CELLRANGE]

[CELLRANGE][CELLRANGE]

[CELLRANGE]-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

0 500 1000EC

[CELLRANGE]

[CELLRANGE]

[CELLRANGE]

[CELLRANGE]

[CELLRANGE]

[CELLRANGE]

0 50 100 150ClDiferentes proporciones de mezcla entre agua Cl-Na poco

mineralizada de recarga en tránsito hacia la zona saturada yaguadelacuíferobasalHCO3-NaoHCO3-Ca-Mg

CR=48±10mg·L-1

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ConclusõesConclusionespreliminares

!  ParadeterminarlacontribucióndelaguadenieblaatravésdelBMC,debidoalasdiferentesunidadesdemedida, se ha considerado como representaKvo del agua de niebla los datos del goteo bajo eldoselvegetalcuandonoexisteprecipitaciónincidente.

!  Tomando como referencia los datos diarios de estas variables sólo el 7% (43 días) del periodo deestudio(agosto2012ydiciembre2015)seharegistradogoteosinprecipitación.

!  Es necesario un análisis temporal más pormenorizado (horas, minutos,…) para poder discriminarmejorloseventosdeaguadeniebla.

!  Lacomposición[sico-químicadelasaguascaptadasporlanieblasonsimilaresalasdelgoteobajoeldoselvegetal,Cl-Nademineralizacióndébil.

!  El reducidonúmerodeanálisisde lasaguasdenieblanopermitedeterminar siexistenvariacionestemporalesdelaconcentracióndeclorurosensusaguas.

!  El estudio hidrogeológico de las aguas subterráneas ha permiKdo idenKficar las galerías nacientesAFUR-1,AFUR-2yAFUR-3como lasmásrepresentaKvasdelaguaderecarga,asumiendoqueestándrenandolarecargaentránsitohacialazonasaturada.

!  EsnecesariorealizarmedicionesdeaforoycomposiciónquímicadelaescorrennasuperficialsalienteparaintroducirlosdatosenelBMC.

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MuchasgraciasObrigadopelaatenção

ConclusõesAgradecimientos