¿Podemos predecir la variación de la turbidez en los ríos?

Por Jose González Fernández

La turbidez es una propiedad óptica del agua que representa la cantidad de luz que refleja la materia en suspensión, cuando hacemos incidir sobre ella un haz de luz de una longitud de onda determinada. Es, por lo tanto, una estimación indirecta de la concentración de partículas en suspensión que se encuentran en el agua y las unidades empleadas para representar la turbidez son las Unidades Nefelométricas de Turbidez (o NTU, de sus siglas en inglés). En consecuencia, un valor elevado de turbidez, implica una elevada concentración de partículas en el agua, lo que dificulta el paso de la luz a través de la columna de agua, reduciendo la profundidad de la capa fótica y afectando así a los organismos fotosintéticos, que dependen de ella para obtener la energía. Pero un grado elevado de turbidez no sólo afecta a los organismos fotosintéticos, sino que también puede tener efectos negativos sobre los organismos bentónicos no fotosintéticos, una vez que la materia en suspensión comienza a sedimentar. Un claro ejemplo de lo crítica que puede llegar a ser esta situación lo encontramos en el río Ulla (NO de España), concretamente en su desembocadura en la Ría de Arousa, una zona de producción marisquera muy importante para la economía de la región, con una extracción de hasta 700.000kg de almeja al año. Esta producción es muy sensible a las riadas, tanto por el descenso de salinidad que ocasiona la llegada de agua dulce, como por el aporte de sedimento que conllevan, ya que el enterramiento de los organismos cultivados puede producir altas tasas de mortalidad en los bivalvos, con graves repercusiones en la economía local.

Mientras que la monitorización de la salinidad es una tarea fácil de realizar y la predicción de su evolución en función de las lluvias y el caudal del río no conllevan gran dificultad, la turbidez presenta más problemas. Por una parte, la monitorización de esta variable presenta dificultades al tratarse de un parámetro óptico, por lo que es necesario que la lente del sensor (Figura 1) esté limpia en todo momento; debido al rápido crecimiento de organismos o fouling, es necesario realizar un elevado número de mantenimientos para evitar que los datos obtenidos sean erróneos, así como la realización de tareas preventivas. Por otro lado, la relación entre la turbidez y el caudal o la lluvia todavía no son bien conocidos, lo que impide realizar una previsión de los valores de turbidez en función de las previsiones de dichas variables.

Figura 1 – Sensor óptico para la determinación de los valores de turbidez en el agua.

Debido a esto y para poder comprender mejor la variación temporal de los valores de turbidez, se realizó la monitorización, con una frecuencia horaria y durante un periodo de 7 años, de los valores de turbidez en el tramo final del río Ulla, lo que permitirá establecer la relación con de los valores de caudal y precipitaciones registradas. Para ello se emplearon dos estaciones de medición (González et al. 2012) en el tramo final del cauce del río Ulla (Figura 2) y se emplearon los datos de precipitaciones registrados en las estaciones de Meteogalicia situadas en la cuenca del río así como los datos de caudal de la estación situada aguas arriba.

Hasta la fecha, algunos trabajos han relacionado directamente las precipitaciones con la turbidez, hablando incluso de cambios estacionales en los valores de turbidez (Göransson et al., 2013). Es lógico pensar que la turbidez del agua puede depender de las precipitaciones, por los sedimentos que arrastran las lluvias con el agua de escorrentía, o de los aumentos de caudal, por los sedimentos que arrastran los ríos durante las crecidas. No obstante, durante los 7 años del estudio, se comprobó que el promedio mensual de turbidez no presenta diferencias significativas a lo largo del ciclo anual, así como tampoco se ha encontrado una relación directa de los valores de turbidez con la lluvia o el caudal. ¿Significa esto que no existe ninguna relación entre la turbidez y las lluvias o el caudal? La respuesta es que no, lo que implica esto es que la relación es más compleja.

Figura 2 – Estación para la monitorización de los valores de turbidez instalada en el cauce del río Ulla.

En primer lugar, este río, al igual que la mayoría, tiene su caudal regulado por presas, lo que hace que el caudal no dependa únicamente de las lluvias, sino que el agua puede ser liberada de manera progresiva, o incluso con anterioridad a que se produzcan las lluvias. No obstante, si se ha conseguido establecer una relación entre los incrementos de caudal y el aumento de los valores de turbidez. Es decir, cuando se produce un incremento del caudal, se ha observado que con frecuencia lleva asociado un incremento de los valores de turbidez, pero con posterioridad al aumento de caudal, aunque éste siga siendo elevado, los valores de turbidez vuelven a la normalidad. Dicho de otra manera, la turbidez sólo aumenta en el momento en el que se produce la variación del caudal, de modo que aunque luego este siga siendo elevado, la turbidez vuelve a sus valores habituales. Esto se debe a que es durante la fase de aumento de caudal cuando se produce un mayor arrastre de sedimentos por parte del río, de modo que tras ese incremento inicial, la cantidad de materiales en suspensión va disminuyendo, independientemente del valor del caudal en ese momento. Esta es la causa de que no se pueda establecer una relación directa entre el valor del caudal y la turbidez, ya que ésta depende únicamente de su variación y no de su valor absoluto

También se ha visto que existe una relación entre la magnitud del incremento del caudal, y de las precipitaciones, y la probabilidad de que se produzca un incremento de turbidez. De esta manera, cuanto mayor sea la magnitud del incremento de caudal o mayores sean las precipitaciones, más probable es que aumente la turbidez en las aguas del río. Asimismo, la probabilidad de que aumente la turbidez también es mayor cuando el aumento de caudal va asociado a un episodio de lluvias. A modo de ejemplo, podemos decir que la probabilidad de que aumente la turbidez en el río varía entre un 60% cuando se produce un aumento de caudal (de cualquier magnitud) y valores superiores al 90% cuando el caudal se incrementa en más de un 50% y se registran lluvias superiores a los 10 l/m².

Estos datos, con los que estamos trabajando en la actualidad, permitirán que a partir de las previsiones de lluvia y de caudal para la zona, se pueda predecir el nivel de riesgo de que se produzca un aumento de turbidez que pueda ocasionar daños en los organismos y así prevenir las posibles pérdidas económicas para el sector marisquero.

Referencias:

– González, J., Herrera, J.L.,Varela, R.A.. 2012. A design proposal of real time monitoring stations: implementation and performance in contrasting environmental conditions. Scientia Marina 76S1:235-248.

– Göransson, G., Larson, M., and Bendz, D., 2013. Variation in turbidity with precipitation and flow in a regulated river system – river Göta Älv, SW Sweden. Hydrol. Earth Syst. Sci., 17, 2529–2542.