{"id":132436,"date":"2016-01-25T15:14:10","date_gmt":"2016-01-25T14:14:10","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/?p=132436"},"modified":"2016-01-25T15:14:10","modified_gmt":"2016-01-25T14:14:10","slug":"servicios-ecosistemicos-y-agricultura-un-enfoque-ecologico-para-la-gestion-sostenible-de-los-recursos-hidricos-y-de-las-aguas-subterraneas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/2016\/01\/25\/132436","title":{"rendered":"Servicios ecosist\u00e9micos y agricultura: un enfoque ecol\u00f3gico para la gesti\u00f3n sostenible de los recursos h\u00eddricos y de las aguas subterr\u00e1neas"},"content":{"rendered":"

El agua es un recurso vital para el ser humano. Las aguas subterr\u00e1neas constituyen una de las principales reservas h\u00eddricas disponibles para el abastecimiento de agua potable<\/a>, el uso en actividades industriales y el riego en agricultura. La mayor parte del agua potable del mundo es de origen subterr\u00e1neo, por lo que se trata de uno de los recursos m\u00e1s importantes del planeta1<\/sup>. Las aguas subterr\u00e1neas son un recurso abundante de alta calidad debido a los complejos procesos f\u00edsico-qu\u00edmicos que ocurren en la zona saturada y no saturada, as\u00ed como a los procesos de purificaci\u00f3n que desarrollan las comunidades bi\u00f3ticas que habitan el medio acu\u00e1tico subterr\u00e1neo2<\/sup>. La sostenibilidad de este recurso se ve amenazada \u00faltimamente por la sobreexplotaci\u00f3n y la contaminaci\u00f3n de origen antr\u00f3pico derivada de las actividades industriales y agr\u00edcolas, que ponen en peligro la calidad y el uso de las aguas subterr\u00e1neas en el futuro3<\/sup>. Adem\u00e1s, el cambio clim\u00e1tico global y las alteraciones en el r\u00e9gimen pluviom\u00e9trico modifican los patrones del clima regional, influyendo as\u00ed en la renovaci\u00f3n y recuperaci\u00f3n de los acu\u00edferos y en consecuencia en los servicios ecosist\u00e9micos proporcionados4<\/sup>-6<\/sup>. Por lo tanto, se necesita un enfoque integrado en las pr\u00e1cticas de gesti\u00f3n y un marco de protecci\u00f3n junto con pol\u00edticas para el uso sostenible de las aguas subterr\u00e1neas, puesto que existen alternativas viables limitadas.<\/p>\n

Anna Sundberg, IMDEA Agua<\/p>\n

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Los ecosistemas de aguas subterr\u00e1neas<\/strong><\/p>\n

Las aguas subterr\u00e1neas representan un elemento esencial en el conjunto de masas de aguas continentales y aparecen almacenadas en acu\u00edferos por debajo de la superficie terrestre. Los acu\u00edferos forman valiosos ecosistemas acu\u00e1ticos, constituidos por el sustrato geol\u00f3gico, el agua y las diversas especies de organismos (i.e. bacterias, invertebrados especialmente crust\u00e1ceos). La biota que desarrolla todo su ciclo de vida (estigobiontes) o parcialmente (especies estigofiles e estigoxenes) en las aguas subterr\u00e1neas compone la estigofauna,<\/em> siendo una parte importante de la red tr\u00f3fica subterr\u00e1nea6<\/sup>. Los invertebrados, junto con las comunidades bacterianas y los procesos f\u00edsico-qu\u00edmicos, crean un sistema con funciones importantes, especialmente en los procesos de purificaci\u00f3n de las aguas subterr\u00e1neas; haci\u00e9ndolas aptas para el consumo humano.<\/p>\n

Los acu\u00edferos suelen ser vistos como un entorno relativamente estable para las comunidades bi\u00f3ticas residentes, en el que tienen lugar pocas fluctuaciones ambientales debido a la lenta respuesta que ofrecen a los cambios en la superficie8<\/sup>. Uno de los factores esenciales que juega un papel importante en la estructuraci\u00f3n de las comunidades bi\u00f3ticas (i.e. biodiversidad, distribuci\u00f3n espacial y temporal) es la tipolog\u00eda de las masas de agua subterr\u00e1neas. Se tratan de formaciones geol\u00f3gicas con distintos tipos de rocas (i.e. carbonatadas – en general calizas, m\u00e1s o menos carstificados; \u00edgneas – granitos y rocas afines y metam\u00f3rficas, pizarras y similares, volcanicas, etc.) que determinan a su vez las cualidades qu\u00edmicas del agua y la permeabilidad y porosidad de un acu\u00edfero. La permeabilidad y el grado de fracturaci\u00f3n de la roca son unos de los factores primordiales que favorecen la presencia y la configuraci\u00f3n de los h\u00e1bitats acu\u00e1ticos apropiados para la biota y la ocupaci\u00f3n de los espacios intersticiales disponibles por diversos grupos faun\u00edsticos. La dimensi\u00f3n de las fracturas en la roca madre afecta a su vez al flujo de las\u00a0aguas subterr\u00e1neas y en consecuencia a los par\u00e1metros ambientales indispensables para el desarrollo de la vida, como la concentraci\u00f3n de ox\u00edgeno y el contenido en materia org\u00e1nica (nutrientes) que se traslada desde la superficie (aporte de origen al\u00f3ctono)9<\/sup>. Los nutrientes que sostienen a las comunidades bi\u00f3ticas de aguas subterr\u00e1neas son fundamentalmente de origen superficial, ya que la falta de luz solar impide la fotos\u00edntesis y limita la capacidad de producir energ\u00eda in situ<\/em> (con la excepci\u00f3n de los ecosistemas quimioautotr\u00f3ficos como son por ejemplo algunos sistemas cavern\u00edcolas sulfurosos, o las fuentes hidrotermales marinas). Las comunidades subterr\u00e1neas de invertebrados acu\u00e1ticos y bacterias est\u00e1n interrelacionados, puesto que los primeros se encargan de enterrar y remover el sedimento favoreciendo el flujo de agua en el acu\u00edfero, lo que aporta m\u00e1s ox\u00edgeno y nutrientes a las bacterias para su crecimiento; mientras que las bacterias constituyen una importante fuente de nutrientes para invertebrados. Adem\u00e1s, la depredaci\u00f3n ejercida por los invertebrados ofrece nuevas superficies disponibles, as\u00ed como una fuente de nutrientes que permite la colonizaci\u00f3n y desarrollo de nuevos microorganismos7<\/sup><\/strong>.<\/p>\n

Servicios de los ecosistemas <\/strong>de aguas subterr\u00e1neas: el papel de las comunidades bi\u00f3ticas.<\/strong><\/p>\n

Las aguas subterr\u00e1neas constituyen valiosos ecosistemas acu\u00e1ticos en s\u00ed mismas y poseen un papel importante al mantener la integridad ecol\u00f3gica de este recurso. Entregan servicios ecosist\u00e9micos de gran complejidad al ser humano y de gran valor econ\u00f3mico y social, desempe\u00f1ando un papel importante: 1) en el almacenamiento de agua de alta calidad a largo plazo; 2) al sostener determinados tipos de ecosistemas acu\u00e1ticos superficiales (i.e. zona hiporreica de los r\u00edos, humedales) o a los paisajes asociados en \u00e1reas h\u00famedas e \u00e1ridas; 3) intervienen en la mitigaci\u00f3n de los riesgos frente a los eventos extremos de inundaci\u00f3n o de sequ\u00eda; 4) en la biodegradaci\u00f3n activa de los contaminantes de origen antr\u00f3pico e inactivaci\u00f3n o eliminaci\u00f3n de los pat\u00f3genos; 5) en el ciclo y renovaci\u00f3n de los nutrientes; y 6) almacenamiento de CO2<\/sub> (especialmente en acu\u00edferos salinos profundos). Uno de los servicios m\u00e1s valiosos proporcionados por los organismos subterr\u00e1neos en conjunto con los procesos f\u00edsico-qu\u00edmicos en el suelo (en la zona saturada y no saturada) es la purificaci\u00f3n de las aguas y biodegradaci\u00f3n por procesos biol\u00f3gicos y fisicoqu\u00edmicos naturales. Estos procesos son el resultado de la actividad microbiana intensa que realizan las bacterias que forman biopel\u00edculas en la superficie de las part\u00edculas de sedimentos, encarg\u00e1ndose de degradar la materia org\u00e1nica y contaminantes espec\u00edficos. Consecuentemente, es imprescindible sostener la integridad de las comunidades bi\u00f3ticas subterr\u00e1neas y favorecer el cumplimiento de sus funciones, as\u00ed como desarrollar estrategias de gesti\u00f3n adecuada y sostenible para los ecosistemas de aguas subterr\u00e1neas en los que las implicaciones negativas sobre la biota y sus h\u00e1bitats est\u00e9n limitadas.<\/p>\n

Efectos potenciales de la agricultura en los ecosistemas asociados a aguas subterr\u00e1neas.<\/strong><\/p>\n

\u00a0<\/strong>Los acu\u00edferos son recursos parcialmente renovables que se recargan principalmente durante la temporada de precipitaciones altas10<\/sup>. En las regiones Mediterr\u00e1neas la gran parte de los acu\u00edferos disponibles se utilizan en la agricultura, generalmente para el riego. El rango de impactos de la agricultura sobre las comunidades bi\u00f3ticas de los acu\u00edferos es amplio; uno de los m\u00e1s significantes es la contaminaci\u00f3n de las aguas por el uso intensivo de fertilizantes y pesticidas. Los fertilizantes se usan para mejorar el crecimiento de los<\/p>\n

cultivos, mientras que los pesticidas e insecticidas se utilizan para eliminar los agentes pat\u00f3genos o insectos que podr\u00edan atacar al cultivo y minimizar el rendimiento del mismo. Los fertilizantes y pesticidas se infiltran desde la superficie hacia las aguas subterr\u00e1neas o son introducidos durante el riego por los procesos de recarga artificial inducida (i.e riegos a manta). En altas concentraciones, estos contaminantes son t\u00f3xicos para los organismos, mientras que en concentraciones menores afectan al ciclo de vida alterando los procesos metab\u00f3licos, fisiol\u00f3gicos (i.e. reproducci\u00f3n, nutrici\u00f3n) o de comportamiento, con consecuencias negativas sobre la resistencia y resiliencia de las poblaciones11<\/sup>.<\/p>\n

En los pa\u00edses Mediterr\u00e1neos el regad\u00edo es vital para desarrollar una agricultura eficaz, sobre todo en las regiones con un clima \u00e1rido. En Espa\u00f1a el 75% del agua subterr\u00e1nea se explota en la agricultura, lo que significa que el impacto sobre los acu\u00edferos y su componente bi\u00f3tica es significativo10<\/sup>. Durante el riego se extrae una gran cantidad de agua en un periodo corto de tiempo, lo que genera amplias variaciones en el nivel fre\u00e1tico. Ciertos organismos son extra\u00eddos durante el bombeo y eliminados del sistema, mientras que otros evitan la perturbaciones creadas migrando a cierta distancia del \u00e1rea de bombeo12<\/sup>. Las amplias fluctuaciones en el nivel fre\u00e1tico son una de las causas de mayor impacto negativo sobre la fauna subterr\u00e1nea y su ecosistema, contribuyendo principalmente a la perdida de h\u00e1bitats acu\u00e1ticos subterr\u00e1neos y de la conexi\u00f3n con la superficie; adem\u00e1s tambi\u00e9n \u00a0generan perturbaciones a largo plazo a las poblaciones y a los servicios ecosist\u00e9micos que prestan11<\/sup>. Las comunidades bi\u00f3ticas se ven principalmente enfrentadas por una disminuci\u00f3n significativa en la abundancia de las poblaciones y al declive de la biodiversidad espec\u00edfica, poniendo en riesgo la resistencia y resiliencia natural de las comunidades y finalmente comprometiendo la integridad y funcionalidad del ecosistema. En consecuencia, una explotaci\u00f3n intensiva de los acu\u00edferos mediante el uso en agricultura, sin medidas preventivas adecuadas de gesti\u00f3n pone en riesgo no solo la cantidad de las aguas subterr\u00e1neas y su recuperaci\u00f3n natural, sino la calidad de este recurso (adjudicada por la componente bi\u00f3tica) y la futura utilizaci\u00f3n a medio y largo plazo.<\/p>\n

IMDEA Agua participa en varios proyectos de investigaci\u00f3n para estudiar\u00a0<\/strong>la disponibilidad y gesti\u00f3n sostenible de los recursos h\u00eddricos subterr\u00e1neos y evaluar el estatus ecol\u00f3gico de los acu\u00edferos en Espa\u00f1a. Dentro del proyecto Smart-Hydro (financiado por el Ministerio de Econom\u00eda y Competitividad en la Convocatoria Retos-Colaboraci\u00f3n con expediente 2015-2018 RTC-2014-2367-5), el Grupo de Ecolog\u00eda de las Aguas Subterr\u00e1neas investiga las propiedades de las comunidades bi\u00f3ticas subterr\u00e1neas y eval\u00faa los servicios ambientales que prestan a los ecosistemas subterr\u00e1neos y\/o dependientes de las aguas subterr\u00e1neas (i.e. zona hiporreica de los r\u00edos o humedales). Los estudios se desarrollan en el acu\u00edfero aluvial del r\u00edo Jarama en la Finca Experimental La Isla (Arganda) del Instituto Madrile\u00f1o de Investigaci\u00f3n y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA) de la Comunidad de Madrid y pretende evaluar los impactos de la explotaci\u00f3n extensiva y la recarga artificial del acu\u00edfero sobre la fauna subterr\u00e1nea de invertebrados; desarrollar pr\u00e1cticas de gesti\u00f3n eficiente en el sector agr\u00edcola para alcanzar un uso \u00f3ptimo de los acu\u00edferos, salvaguardar el equilibrio entre el uso del agua (extracci\u00f3n para riego) y la estabilidad del medio ambiente para la biota; as\u00ed como asegurar la disponibilidad futura de los recursos de aguas subterr\u00e1neas.<\/p>\n

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Figura 1: Ejemplos de especies de crust\u00e1ceos en las aguas subterr\u00e1neas. a) Cypria ophtalmica<\/em> (Ostr\u00e1codo); b) Niphargus <\/em>sp. (Amphipodo); c) Bryocamptus <\/em>sp. (Harpacticoid).<\/p>\n

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Bibliograf\u00eda y lectura adicional<\/strong><\/p>\n

Boulton, A. J., G. D. Fenwick, P. J. Hancock, and M. S. Harvey. 2008. Biodiversity, functional roles and ecosystem services of groundwater invertebrates. Invertebrate Systematics 22:103-116.<\/p>\n

Changming, L., Y. Jingjie, and E. Kendy. 2001. Groundwater Exploitation and Its Impact on the Environment in the North China Plain. Water International 26:265-272.<\/p>\n

Di Lorenzo, T., and D. M. P. Galassi. 2013. Agricultural impact on Mediterranean alluvial aquifers: do groundwater communities respond? Fundamental and Applied Limnology \/ Archiv f\u00fcr Hydrobiologie 182:271-282.<\/p>\n

Dole-Olivier, M.-J., F. Malard, D. Martin, T. Lef\u00c9Bure, and J. Gibert. 2009. Relationships between environmental variables and groundwater biodiversity at the regional scale. Freshwater Biology 54:797-813.<\/p>\n

Griebler, C., and M. Avramov. 2015. Groundwater ecosystem services: a review. Freshwater Science 34:355-367.<\/p>\n

Hancock, P. J., A. J. Boulton, and W. F. Humphreys. 2005. Aquifers and hyporheic zones: Towards an ecological understanding of groundwater. Hydrogeology Journal 13:98-111.<\/p>\n

Kl\u00f8ve, B., P. Ala-Aho, G. Bertrand, J. J. Gurdak, H. Kupfersberger, J. Kv\u00e6rner, T. Muotka, H. Mykr\u00e4, E. Preda, P. Rossi, C. B. Uvo, E. Velasco, and M. Pulido-Velazquez. 2014. Climate change impacts on groundwater and dependent ecosystems. Journal of Hydrology 518:250-266.<\/p>\n

Korbel, K. L., and G. C. Hose. 2015. Habitat, water quality, seasonality, or site? Identifying environmental correlates of the distribution of groundwater biota. Freshwater Science 34:329-343.<\/p>\n

Molina, J. L., J. L. Garc\u00eda Ar\u00f3stegui, J. Benavente, C. Varela, A. de la Hera, and J. A. L\u00f3pez Geta. 2009. Aquifers Overexploitation in SE Spain: A Proposal for the Integrated Analysis of Water Management. Water Resources Management 23:2737-2760.<\/p>\n

Schmidt, S. I., and H. J. Hahn. 2012. What is groundwater and what does this mean to fauna? \u2013 An opinion. Limnologica – Ecology and Management of Inland Waters 42:1-6.<\/p>\n

Stumpp, C., and G. C. Hose. 2013. The impact of water table drawdown and drying on subterranean aquatic fauna in in-vitro experiments. PLoS One 8:e78502.<\/p>\n

Wada, Y., L. P. H. van Beek, C. M. van Kempen, J. W. T. M. Reckman, S. Vasak, and M. F. P. Bierkens. 2010. Global depletion of groundwater resources. Geophysical Research Letters 37:n\/a-n\/a.<\/p>\n

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El agua es un recurso vital para el ser humano. Las aguas subterr\u00e1neas constituyen una de las principales reservas h\u00eddricas disponibles para el abastecimiento de agua potable, el uso en actividades industriales y el riego en agricultura. La mayor parte del agua potable del mundo es de origen subterr\u00e1neo, por lo que se trata de uno de los recursos m\u00e1s importantes del planeta1. Las aguas subterr\u00e1neas son un recurso abundante de alta calidad debido a los complejos procesos f\u00edsico-qu\u00edmicos que ocurren en la zona saturada y no saturada, as\u00ed como a los procesos de purificaci\u00f3n que desarrollan las comunidades bi\u00f3ticas\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":42,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132436"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/users\/42"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=132436"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132436\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":132443,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132436\/revisions\/132443"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=132436"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=132436"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=132436"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}