Vuelvo a encontrar en la red un artículo interesantísimo de Narcís Prat, esta vez en el boletín de la Fundación Nueva Cultura del Agua, de la cual es miembro activísimo y muy señalado.
Comenta (¿quizás critica?), la maniobra de desembalse del pantano de Mequinenza ordenada por la CHE, para limpiar el Ebro de especies alóctonas e indeseables. Y claro, esa avenida controlada pasó por Flix. A mi todo lo que rodea a la situación y la solución que se dará a los vertidos depositados en el lecho del río en el embalse de Flix, me apasiona y todo lo leo con fruición y lo absorbo como una esponja… aunque ahí hay mercurio entre otras lindezas de la tabla periódica y en este caso miro más de cerca lo que absorbo… por si acaso me quedo sin esponja.
La verdad es que Prat es tan prolífico escritor como reputado científico, admirable por su valentía y su intención positiva de divulgar sus opiniones sólidamente sustentadas en su dilatada experiencia urbi et orbe. Y es para mí un arquetipo en mi reto declarado de montar un baile entre Limnología e Ingeniería, abandonando definitivamente el escenario del litigio que todos conocemos. De este artículo científico me llega como si lo lanzara un cañón su aviso para navegantes: Cuidado, que además de intentar eliminar macrofitos están transportando contaminantes. Y me ocupo en deconstruir el artículo (preocupante en su conclusión) para ante tamaño susto, comprobar si hay algún error en el cálculo de las magnitudes que se muestran. Lo estaba haciendo, me empezaba a sorprender del trato dado a una disciplina para mí sagrada como es la hidrología, cuando me llegó un correo electrónico de mi amigo Ramón Vázquez, que yo creo que es muy experto en hidrología y otras hierbas, aunque eso lo tendrá que decir él.
Y le pedí permiso para reproducirlo en este blog, me dijo que sí y aquí se lo sirvo, en negrita y firmado por el autor, sin osar hacer ni un solo comentario al respecto, porque se comenta solo:
TEXTO DE RAMÓN VÁZQUEZ
Lorenzo: he leído con interés el artículo que me recomendaste de Narcis Prat “Una avenida para transportar contaminantes”. Presenta varios conceptos de interés, tal como el que Narcís refiere sobre el latido de los ríos, cuya descripción he consultado directamente en el blog que cita.
Respecto a las consecuencias de la avenida artificial, a mi modo de ver, si bien el planteamiento es interesante en lo que hace a las incógnitas sobre la efectividad de generar una crecida artificial para arrastrar macrofitos, si no me equivoco contiene algunos errores de los que habría que advertir al autor, y también a sus lectores, porque el arrastre de contaminación estimado sería bastante menor.
En cuanto a la limpieza de macrofitos, efectivamente, la avenida los limpia por cizalladura o por tracción, e ignoro cuán resistente es a cualquiera de esos dos esfuerzos el “Potamogeton Pectinatus”, como también ignoro la cantidad de movimiento del agua en la zona próxima al anclaje de la planta, a los efectos de poder hacer un mínimo cálculo aproximativo de acciones y resistencias límite. Sospecho que también lo ignoran la CHE y el autor del artículo, porque no debe haber mucha información al respecto.
En cuanto al planteamiento de los caudales en exceso, el artículo hace una descripción divulgativa sobre algo bien conocido de los hidrólogos que es la variación del hidrograma, en este caso el de la avenida artificial generada, cuando se propaga aguas abajo por un cauce. Dado que relaciona la concentración de Hg con el caudal del río, es primordial conocer la atenuación del hidrograma y asignar un caudal (velocidad) al punto, o zona, en el que se encuentra el reservorio de metales pesados (Flix), porque es ahí donde se producirán los fenómenos de erosión y/o re-suspensión. Sin esa mínima aproximación no se pude inferir la capacidad de la corriente para poner de nuevo en circulación el mercurio atrapado en depósitos de fondo y marginales. De modo que el método de computar el volumen acumulado de crecida (creo que mal calculado porque a mí no me salen los 47,9 hm3) y asignarle una concentración de 0,3 g/l para estimar la carga de mercurio removida, me parece bastante alejado en su simplificación del fenómeno que físicamente tiene lugar (modelación física), aunque quizás puede salvarse como modelo conceptual (modelo de caja negra), y en esa creencia he avanzado.
Asumiendo la validez del modelo “black-box”, el motivo de preocupación surge en los órdenes de magnitud que maneja el artículo, pues termina concluyendo que se han transportado 14.910 kg de mercurio. Casi quince toneladas de mercurio parece una cantidad muy considerable, pero afortunadamente creo que es imposible utilizando, como digo, el mismo método que utiliza el autor, ya que si se multiplica la concentración de 0,3 g/l por los 47,9 hm³, se llega a una carga de 14,9 kg; es decir, mil veces menos. Esa diferencia en tres órdenes de magnitud creo que nos tranquiliza a todos bastante, pero también resta lamentablemente relevancia a la sana pretensión del trabajo, que supongo es la de alertar sobre la magnitud del impacto de la carga contaminante movilizada. Me da la impresión de que se ha cometido un error con las unidades, puesto que luego cita el caso de un pez capturado en Ascó que contenía 1,5 g/kg de Hg, cuando las concentraciones máximas medidas en peces en las proximidades de explotaciones auríferas en Sudamérica están en 1,2 mg/kg (más de mil veces menos), volviendo a repetir un error similar.
Como de todos modos subsiste la alerta que menciona Narcís Prat, pues obviamente algo tiene que pasar con la variación de caudales y su efecto sobre los residuos, y ya que me has pedido opinión sobre los órdenes de magnitud probables de la cantidad de mercurio movilizada en ese suceso, te diré que es difícil con los datos de que dispongo (que no son otros que los del artículo y poca cosa más “pescada en la red”) y no me gustaría cometer errores incluso superiores a los que comento. Pero intentaré aproximar algo con todas las salvedades y cautelas que quepan. Según el CSIC, en estudio publicado por Grimalt en 2003 (te lo puedo hacer llegar) en Flix hay 760.000 m³ de residuos con contaminantes de distinta índole; en concreto, la concentración en ellos de Hg es de 49 g /g (o, si se quiere, 49 g/t). Suponiendo que la densidad de los lodos es próxima a la del agua, con lo cual quedamos de lado de la seguridad, en esos residuos, a veces denominados lodos, habría 37.240 k de mercurio.
El quid de la cuestión es conocer la energía de la corriente y su efecto sobre los residuos acumulados. En un cauce muy ancho esta energía viene a ser proporcional a la potencia 8/3 del calado, casi el cubo del calado, pero si ponemos la energía (o potencia de la corriente) en función del caudal, tenemos que es proporcional a la potencia 8/5 de éste. La movilización, y por tanto el incremento de concentración de contaminante, debe ser directamente proporcional a la potencia de la corriente que la genera, e inversamente proporcional al caudal (por el efecto dispersivo), de modo que, en suma, la concentración debe ser proporcional a la potencia 3/5 del caudal. De acuerdo al artículo, para 400 m3/s la concentración de Hg es de 0,1 μg/l y para 1.000 es de 0,4 μg/l. Interpolando una función de potencia 3/5 del caudal, para un rango entre 400 y 800 m3/s en Flix tendríamos concentraciones de Hg oscilando entre 0,21 y 0,31 μg/l.
A falta de más datos, tomando un hidrograma en Flix que presente una laminación en punta de un 60% aproximadamente, y asignando concentraciones a los caudales medios horarios durante toda la avenida, se llega a que se ha movilizado un volumen de agua en exceso sobre el caudal base de casi 30 hm3, y se pueden haber removido 2.162 kg de Hg. Repito la cautela de esta aproximación, pues no se han tenido para nada en cuenta varios efectos, como por ejemplo que con toda seguridad no se trata de lodos como los existentes en el lecho de una depuradora, sino depósitos más o menos cementados, desde el margen hasta el lecho central, y que la cohesión de este substrato de depósitos debe aumentar la velocidad crítica necesaria para iniciar su erosión, dando paso al proceso de re-suspensión (ver diagramas de Hjulström si hay interés). La capacidad para generar alteraciones hidromorfológicas en ese tramo del río se fija por algunos geólogos que lo han estudiado en caudales superiores a los 3.000 m3/s, aguas abajo de Mequinenza y Riba-roja. Y quizás estamos hablando de una configuración de depósitos estabilizados que requieran energías semejantes a las que precisan las alteraciones hidromorfológicas para ser removidos; si no, no sería tan complejo su confinamiento y/o retirada y ya se habría realizado.
No tengo ni idea de cómo ponderar los 2.162 kg de Hg que arroja el modelo de caja negra para tener en cuenta estas observaciones. Quizás habría que aplicar un análisis de sensibilidad para poner en perspectiva el impacto resultante bajo distintas hipótesis. Por ejemplo, si la velocidad crítica de dragado (aquella a partir de la cual se remueven los desechos y comienzan a re-suspenderse los contaminantes) se alcanzase con caudales de 800 m3/s (aproximadamente la punta del hidrograma laminado) , las altas concentraciones solo se producirían a partir del momento en que se alcanzase esa velocidad, reduciendo el efecto dispersor acumulado a aproximadamente la mitad, de suerte que la cifra de 2.162 kg bien podría reducirse a menos de la mitad. Resumiendo, con los datos a mano, siguiendo los modelos propuestos, y bajo las hipótesis barajadas, que reconozco como poco científicas, y más bien ingenieriles (orientadas a la toma de decisiones prácticas) me atrevería a decir que la carga movilizada de Hg debería estar entre una y dos toneladas, aunque me pica la curiosidad de saber hasta dónde puede haber sido transportada sin sedimentar de nuevo, conocido el peso específico del Hg.
Respecto a los “latidos del río”, me alegra ver esa idea. Con ocasión del estudio del Estudio de la Planificació del Espacio Fluvial de la Cuenca del Baix Ter, ante el problema de analizar en qué medida la artificialización del cauce por las obras de regulación aguas arriba influían sobre el régimen fluvial y la vida de él dependiente, planteé a la ACA un estudio complementario del Espectro de Potencia de los caudales del río en régimen natural y su modificación mediante distintas estrategias de operación, para intentar que las estrategias lo afectasen de forma mínima; llegamos a hablar de generar una operación de caudales “white noise”, o ruido blanco, que consistía en aquella que modificase mínimamente el espectro natural.
La iniciativa no prosperó, cosa que entiendo porque era introducir coste de investigación básica en un proyecto ejecutivo. Recuerdo que entonces no había mucha literatura científica al respecto, y desde luego el tema es apasionante. Los expertos en este tipo de fenómenos se mueven en el campo de las telecomunicaciones o la teoría de control de sistemas. Las gráficas que trata Narcís Prat en su artículo sobre los “latidos” como ejemplo, aunque se entiende la intención, no son las utilizadas en estos análisis, ya que analiza simplemente amplitudes superpuestas, en un solo año hidrológico (natural versus artificial), y se trata de analizar toda una serie hidrológica y reflejar en un diagrama frecuencial clasificar los distintos rangos de caudal de modo que se pueda calcular el Espectro de Potencia. A partir de ahí surge un campo interesante de estudio, como es el de relacionar este espectro de potencia, por ejemplo, con dinámicas poblacionales de distintas especies vegetales y animales en el cauce analizado, susceptibles también de ser encuadradas en otro” Espectro de Potencia Biológico”, al que se podría probablemente vincular funcionalmente con el “Espectro de Potencia Hidráulico”.
En fin, espero haber dado una opinión clara de cierta utilidad sobre este tema del impacto por la crecida artificial, así como aportado quizás alguna idea práctica sobre el asunto de los “latidos”. Si hubiese alguna iniciativa al respecto, que creo que debería tener un carácter multidisciplinar, no dejes de avisarme.
Un abrazo.
Ramón Vázquez
