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Escenarios de mejora de la calidad del agua del Tajo Medio

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  • Escenarios mejora calidad agua Tajo Medio

Sobre la Entidad

Fundación Botín
El Observatorio del Agua de la Fundación Botín es un think thank multidisciplinario se propone contribuir a la mejora de la gestión de los recursos hídricos en España y a nivel global.
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De los recursos de la cuenca del Tajo se abastece a siete millones de personas en España y de sus aguas dependen muchas actividades económicas productivas, y además se tienen que satisfacer las obligaciones contraidas con Portugal en el Convenio de Albufeira, que desde 2000 regula las cuencas ibéricas transfronterizas.

Las presiones antrópicas han provocado una degradación paulatina de la calidad de las aguas de la cuenca del Tajo

El crecimiento de la población, su concentración en la zona metropolitana de Madrid, el uso intensivo de fertilizantes agrarios, las alteraciones del régimen natural para la producción de energía y el trasvase de aguas desde la cabecera han provocado una degradación paulatina de la calidad de las aguas del río Tajo y sus afluentes. Todavía se desconocen de manera clara las consecuencias de esta degradación sobre los ecosistemas acuáticos y sobre la garantía de suministro a largo plazo, pero más de la mitad de las masas de agua superficial de la demarcación se encuentran en estado peor que bueno.

El Observatorio del Agua de la Fundación Botín y la Universidad Complutense de Madrid tienen abierta una línea de investigación para mejorar el conocimiento de los efectos de estas presiones sobre la calidad de las aguas del Tajo y sus afluentes. Hace unos meses compartimos en iAgua los resultados preliminares: se describía el marco legal derivado de la Directiva Marco del Agua y se apuntaba a las relaciones entre las presiones y los impactos sobre las aguas receptoras. En este artículo presentamos los resultados de la modelización de los parámetros físico-químicos en el Tajo Medio y en sus afluentes de la Comunidad de Madrid, para identificar posibles estrategias de mejora de estado de esas masas de agua.

De todos los contaminantes que pueden afectar a la calidad de las aguas del Tajo, el caso de los físico-químicos es particularmente relevante por dos razones. Por un lado, debido al desarrollo de la legislación (más avanzada que en otros contaminantes como los emergentes), y por otra parte por la posibilidad de modelizar su comportamiento (más fiable que con otros indicadores de estado como los biológicos).

Los contaminantes físico-químicos: Demanda Biológica/Química de Oxígeno, nitrógeno y fósforo

Estos contaminantes se componen de materia orgánica en descomposición y derivados del nitrógeno y fósforo que pueden acceder a las aguas superficiales a través de las excreciones humanas o por arrastre de fertilizantes agrícolas. Su presencia en las aguas receptoras (nuestros ríos y embalses) está limitada para proteger los ecosistemas: una concentración excesiva podría consumir el oxígeno disuelto en el agua (necesario para la fauna acuática) o provocar un desarrollo selectivo de especies en un proceso degenerativo conocido como eutrofización.

Desde el punto de vista legislativo, el Real Decreto 817/2015 y las exenciones permitidas por el Real Decreto 1/2016 establecen límites para el amonio (hasta 10 mg/l en Manzanares y Jarama, 1mg/l en el Tajo), nitratos (25 mg/l) y fosfatos (0.5 mg/l en Manzanares y Jarama, 0.4 mg/l en el Tajo) que son sobrepasados continuamente, como atestiguan las mediciones de la Red CEMAS de calidad de aguas. En particular, las concentraciones de amonio (un subproducto de la descomposición de la orina) observadas alcanzan los 20 mg/l en el Manzanares aguas abajo de Madrid y los 3.5 mg/l en el Tajo en Aranjuez.

Por otro lado, la legislación que afecta a las presiones está desarrollada, tanto para la contaminación difusa con la Directiva sobre nitratos agrícolas como para los vertidos de depuradoras urbanas con la Directiva europea 91/271 y los Reales Decretos 11/1995, 509/1996 y 2116/1998. Estos instrumentos legales dotan a la administración de herramientas para limitar la cantidad de contaminantes en los efluentes de depuración. La Comisión Europea acaba de instar a España a cumplir con los requisitos de la directiva de depuración, haciendo hincapié en la reducción de fósforo y nitratos para evitar la eutrofización en zonas sensibles.

Para solucionar un problema, primero hay que entenderlo

Existen modelos matemáticos que pueden simular la evolución de los compuestos físico-químicos en los ríos. Estos modelos nos ayudan a entender los procesos implicados y definir qué cambios serían necesarios para alcanzar el buen estado de las aguas.

Se ha construido un modelo para el Tajo Medio, cuyos resultados se acaban de publicar en la revista científica Hydrological Sciences Journal de la International Association of Hydrological Sciences. En el artículo Designing river water quality policy interventions with scarce data: the case of the Middle Tagus Basin, Spain se analizan de forma sistemática todas las presiones que actúan sobre el área de estudio y se caracterizan los cambios que habría que aplicar para llegar al buen estado.

Los posibles escenarios de mejora

El contaminante que presenta unos mayores incumplimientos en el área de estudio es el amonio (NH4+). Las depuradoras son la principal fuente de amonio en el sistema, y muchas de ellas no incluyen un proceso de nitrificación-desnitrificación para reducir su presencia en los vertidos. El estudio nos indica que, con los volúmenes medios de trasvase desde la cabecera, debería añadirse ese proceso en al menos cinco depuradoras del área metropolitana de Madrid para conseguir el objetivo de 1 mg/l en el eje principal del Tajo. El gran volumen de inversiones necesario implica que estos cambios se aplicarían de una forma escalonada. El estudio también indica el orden en que podrían implementarse las medidas (Figura 1) para actuar en cada momento en la masa de agua con mayor concentración media de amonio.

Figura 1. Escenarios de modernización de depuradoras urbanas del área metropolitana de Madrid. Cada línea representa un tramo de río, el eje horizontal muestra los distintos escenarios sucesivos de modernización de depuradoras y el eje vertical muestra la concentración de amonio en cada tramo prevista por el modelo. Los círculos negros representan el tramo con mayor concentración en cada fase.

Pero la calidad del agua del Tajo no sólo depende de los vertidos de las depuradoras sino también de la cantidad de agua con bajos niveles de contaminación que fluye desde cabecera. Por lo tanto, la derivación de agua mediante el trasvase Tajo-Segura tiene una influencia directa sobre la calidad físico-química de las aguas del eje principal del Tajo. En la figura 2 vemos cómo mayores niveles de trasvase empeoran la calidad del agua en el Tajo tras la confluencia con el Jarama, por detracción de aguas poco contaminadas que podrían diluir la carga de contaminantes procedente de Madrid.

Figura 2. Concentración de amonio en el Tajo para distintos caudales de volumen trasvasado y distintos escenarios de mejora de depuradoras. Las líneas muestran la concentración de amonio en el Tajo en cada fase, según el volumen trasvasado al Segura. La línea roja horizontal representa el límite legal de 1 mg/l de concentración de amonio en el Tajo entre Aranjuez y Toledo. Las aspas negras representan la concentración de amonio en cada fase si se conservara el volumen medio trasvasado, y los círculos rojos muestran el volumen máximo que se podría trasvasar en cada fase si se quisiera respetar el límite de amonio fijado por la legislación.

Con la infraestructura actual de depuración, ni siquiera minimizando el volumen trasvasado se podría llegar al objetivo de 1 mg/l de amonio en el eje del Tajo entre Aranjuez y Toledo. A medida que se instalaran procesos de nitrificación-desnitrificación en las grandes depuradoras que aún no lo tienen se podría disminuir la concentración de contaminantes y movilizar volúmenes de trasvase sin comprometer la calidad de las aguas del Tajo.

La modelización de las relaciones entre las presiones y estado de las aguas receptoras es una potente herramienta para orientar la gestión de los recursos hídricos. Es especialmente útil para entender qué medidas son más eficientes para restaurar el estado de los ecosistemas y cumplir con los ambiciosos objetivos de la Directiva Marco de Agua.

Acceso al artículo científico

Accede al artículo completo a través del siguiente enlace.

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