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Repositorio de la Universidad de Zaragoza – Zaguan http://zaguan.unizar.es  Trabajo Fin de Grado Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés Autor Nuria Igual Ramos Director José Antonio Cuchí Oterino Escuela Politécnica Superior de Huesca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INTRODUCCIÓN 11 2. OBJETIVOS 12 3. CONCEPTOS GENERALES 13 3.1. EL CICLO DEL AGUA 13 3.2. EL AGUA SUBTERRÁNEA 14 3.2.1. CONCEPTOS BÁSICOS 14 3.2.2. TIPOS DE ACUÍFEROS 15 3.2.3. EL AGUA SUBTERRÁNEA, RECURSO NATURAL ESTRATÉGICO 17 3.3. EL NITRÓGENO EN EL MEDIO AMBIENTE 18 3.3.1. EL CICLO DEL NITRÓGENO 18 3.3.2. USO DEL NITRÓGENO EN EL ENTORNO AGRÍCOLA 20 3.3.3. EL PROBLEMA DE LOS NITRATOS Y LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS 23 3.4. RIESGOS SANITARIOS DEL EXCESO DE NITRATO 28 3.5. MARCO LEGAL 30 3.5.1. MARCO LEGAL EUROPEO 30 3.5.2. MARCO LEGAL ESTATAL 32 3.5.3. MARCO LEGAL AUTONÓMICO 33 4. ZONA DE ESTUDIO 37 4.1. SITUACIÓN GEOGRÁFICA Y USOS DEL TERRITORIO 37 4.2. CLIMATOLOGÍA 41 4.2.1. TEMPERATURAS 42 4.2.2. PRECIPITACIONES 43 4.2.3. EVAPOTRANSPIRACIÓN 45 4.3. GEOLOGÍA 46 4.3.1. HISTORIA GEOLÓGICA 48 4.3.2. LITOESTRATIGRAFÍA 50 4.3.3. ESTRUCTURA GEOLÓGICA 51 4.3.4. GEOMORFOLOGÍA 52 4.4. HIDROGEOLOGÍA DE LA ZONA DE ESTUDIO 55 4.4.1. ANTECEDENTES 55 4.4.2. ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS DE LA ZONA DE ESTUDIO. 56 4.4.3. UNIDADES HIDROGEOLÓGICAS 59 Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 7 5. MATERIAL Y MÉTODOS 68 5.1. MUESTREO 68 5.2. TRABAJO DE LABORATORIO 69 5.2.1. DETERMINACIÓN DEL PH 69 5.2.2. DETERMINACIÓN DE CONTENIDO EN NITRATOS 70 5.3. TRABAJO DE GABINETE 74 5.3.1. ESTUDIO PREVIO A LA CAMPAÑA DE MUESTREO 74 5.3.2. ESTUDIO POSTERIOR AL MUESTREO 75 5.3.3. TRATAMIENTO DE DATOS 75 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 77 6.1. RESULTADOS CAMPAÑA DE MUESTREO 77 6.1.1. TEMPERATURA 77 6.1.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA 79 6.1.3. OXÍGENO DISUELTO 80 6.2. DATOS ANALÍTICOS DE LABORATORIO 81 6.2.1. VALORES DE PH 81 6.2.2. CONTENIDO EN ION NITRATO 83 6.3. COMPARACIÓN CON OTROS ESTUDIOS 91 6.4. BALANCE DE NITRATOS EN EL ACUÍFERO DE HUESCA 93 7. CONCLUSIONES 96 8. BIBLIOGRAFÍA 97 ANEXO I 102 ANEXO II 107 ANEXO III 111 Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 8 INDICE DE FIGURAS Figura 1. Esquema del ciclo hidrológico. 13 Figura 2. Tipos de acuíferos según las características litológicas. 16 Figura 3. Tipos de acuíferos según estructura y funcionamiento. 16 Figura 4. Tipos de acuíferos según sus características hidrodinámicas. 17 Figura 5. Dinámica del nitrógeno a escala global. 18 Figura 6. Ciclo del nitrógeno. 19 Figura 7. Impacto antropogénico en el ciclo del nitrógeno. 20 Figura 8. Tendencias en los aportes de nitrógeno por fertilización química y fijación de nitrógeno con relación al crecimiento de la población mundial desde 1860. 21 Figura 9. Distribución en el suelo del fertilizante Nitrógeno Amónico. 22 Figura 10. Zonas vulnerables a nitratos de España. 25 Figura 11. Determinación de las masas de aguas afectadas o en riesgo de contaminación por nitratos de origen agrario en la Demarcación del Ebro. 26 Figura 12. Zonas vulnerables a la contaminación por nitratos agrarios en Aragón. 27 Figura 13. Situación y municipios de la comarca de la Hoya de Huesca. 37 Figura 14. Zona de estudio. 38 Figura 15. Gráfico Usos del suelo en la Hoya de Huesca 39 Figura 16. Gráfico Usos del suelo en la Comarca de Huesca. 40 Figura 17. Campo de cereal frente a la Escuela Politécnica Superior de Huesca. 40 Figura 18. Campo de almendros en las cercanías de Lierta 41 Figura 19. Distribución espacial de las precipitaciones anuales en el Alto Aragón. 43 Figura 20. Ombrotermogramas realizados a partir de los valores registrados en el observatorio de Huesca/Monflorite de los últimos años. 45 Figura 21. Esquema geológico regional del área de estudio. 46 Figura 22. Esquema geológico del área de estudio. 47 Figura 23. Cuenca del Ebro y sectores adyacentes. Sistemas fluviales de Luna y Huesca. 48 Figura 24. Pequeños abanicos aluviales en el margen de cuenca al pié de las Sierras Exteriores. 49 Figura 25. Vista panorámica de la zona de estudio desde Santa Eulalia de la Peña. 52 Figura 26. Vista norte del Cerro testigo de San Mitiel. 53 Figura 27. Terraza fluvial cultivada. 54 Figura 28. Esquema hidrogeológico regional de la zona de estudio. 56 Figura 29 Unidades hidrogeológicas del Somontano según Garrido y Azcón. 59 Figura 30. Localización masa de agua Terrazas del Gállego. 60 Figura 31. Vista de las terrazas del Gállego en cercanías de Fuendoro. 61 Figura 32. Masa de agua Ayerbe-Fontellas. 61 Figura 33. Contacto del Mioceno con el final del Glacis en las proximidades de Fontellas. 62 Figura 34. Pozo en huertos de Lupiñén. 63 Figura 35. Localización de la masa de agua definida por la CHE como Saso de Bolea-Ayerbe. 63 Figura 36. Vista de la población de Esquedas y de sus drenes para eliminación de agua subterránea que posteriormente se pueden utilizar para riego. 64 Figura 37. Localización de la unidad Hoya de Huesca definida por la CHE. 65 Figura 38. Delimitación del acuífero de Apiés. 66 Figura 39.Masas de agua subterránea en la zona de estudio delimitadas por CHE, 2013. 67 Figura 40. Vista de las algunas muestras de agua en el laboratorio. 69 Figura 41. Modelo de pH-metro utilizado. Marca CRISON MM40 69 Figura 42. Vista del espectrofotómetro utilizado. 73 73 Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 15 3.2.2. Tipos de acuíferos Cada sistema geológico tiene sus propias características hidrogeológicas determinadas por su litología, estructura, geomorfología, etc. Estas particularidades definen las características de los acuíferos que se encuentran en cada ambiente geológico. Tradicionalmente, se clasifican desde el punto de vista geológico en: fracturados, kársticos y detríticos atendiendo a la estructura y litología que alberga el volumen de agua. En los acuíferos de tipo fracturado, el flujo de agua se produce a través de fracturas de la roca y el movimiento del agua es lento. Son acuíferos típicos de rocas plutónicas donde la permeabilidad primaria de la roca es prácticamente nula que se incrementa por fracturación y alteración (Cuchí, 1998). Los acuíferos de tipo kárstico se desarrollan en rocas carbonatadas, calizas y dolomías (Cuchí, 1998), el agua fluye por cavidades formadas por la disolución de la roca. Los estudios hidrogeológicos en rocas carbonatadas karstificadas son complejos ya que es muy difícil establecer un modelo conceptual preciso (Ribera et al, 2009). En el Prepirineo de Huesca se encuentran varios acuíferos kársticos, relacionados con las calizas de la formación Guara del Eoceno inferior. Fuenmayor de Banzo o Font Rodona de Estopiñan, entre otros, que se utilizan para abasteciemiento o riego (Cuchí, 1998). Los acuíferos detríticos o porosos se caracterizan porque su permeabilidad se debe a la porosidad intergranular de tipo primario, el agua circula entre partículas singulares que pueden estar parcialmente cementadas. En el Alto Aragón, los materiales que conforman estos acuíferos se pueden diferenciar entre consolidados, como las areniscas del Mioceno del valle del Ebro, y no consolidados como las morrenas glaciares, las terrazas fluviales, glacis de tipo somontano o rellenos de vales (Cuchí, 1998). Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 16 Figura 2. Tipos de acuíferos según las características litológicas. (SIA, 2004) Los acuíferos pueden ser libres o confinados atendiendo a la presión hidrostática a la que está sometido el volumen de agua almacenado. Los acuíferos libres son aquellos en los que el techo superior no es una capa impermeable, existe una superficie libre del agua subterránea que está a presión atmosférica. Esta superficie de agua a presión atmosférica constituye el límite superior del acuífero libre, que se denomina nivel freático, subirá o descenderá en altura en función de los aportes o extracciones de agua. Se recargan desde la superficie por precipitación y en menor medida por excedentes de riego. Estos acuíferos denominados también freáticos son abundantes en zonas agrícolas con regadío. Los acuíferos confinados están limitados superiormente por una capa impermeable de forma que el volumen de agua almacenada tiene una presión superior a la atmosférica. Figura 3. Tipos de acuíferos según estructura y funcionamiento. (SIA, 2004). Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 17 Los acuíferos semiconfinados pueden considerarse un caso particular de acuífero confinado, en los que el límite superior no es totalmente impermeable sino que permite la circulación vertical de agua (López et al, 2001). Las capas intermedias de baja permeabilidad por encima del nivel freático pueden formar acuíferos colgados, los lentejones poco permeables retienen el agua dando origen a zonas saturadas dentro de la zona vadosa. Descargan bien hacia la zona saturada o bien a través de pequeños manantiales o zonas de rezume (López et al, 2001). Figura 4. Tipos de acuíferos según sus características hidrodinámicas. SIA, 2004. 3.2.3. El agua subterránea, recurso natural estratégico El agua subterránea, a través de surgencias en superficie ha sido históricamente relevante; con el avance tecnológico se empezó a explotar el agua subterránea y en la actualidad se utiliza este recurso de forma recurrente. Las especiales características y condiciones naturales de las aguas subterráneas las hacen idóneas para su utilización en muchos casos (Fernández, 2007). Algunas ciudades de las más pobladas del mundo como México, Shanghái, Buenos Aires ó Nueva York se abastecen hoy parcialmente con agua subterránea . Se estima que actualmente el 50% del agua potable del mundo y el 20% del agua de riego provienen de fuentes subterráneas (Fernández-Jauregui et al, 2008). Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 18 3.3. El nitrógeno en el medio ambiente 3.3.1. El ciclo del nitrógeno La Tierra es un sistema que contiene una cantidad fija de cada elemento químico estable (Sierra y Gómez, 2007). Los ciclos biogeoquímicos representan el movimiento de estos elementos entre los diversos reservorios terrestres (tierra firme, océanos, atmósfera y organismos vivos). Además del ciclo del agua, existen diversos ciclos biogeoquímicos como el del carbono, constituyente fundamental de todas las sustancias orgánicas; el del fósforo, elemento relativamente raro en la biosfera pero con un papel clave para la vida por formar parte de la estructura fundamental del ADN, ARN y ATP o el ciclo del nitrógeno, componente fundamental de las biomoléculas esenciales para la vida. En la naturaleza, el nitrógeno no es un elemento muy disponible, por ello es uno de los principales factores que controlan la dinámica, biodiversidad y funcionabilidad de muchos ecosistemas (Sierra y Gómez, 2007). Los principales procesos que componen el ciclo del nitrógeno son cinco: - Fijación de N. - Incorporación del N de la cadena trófica y en distintos organismos. - Mineralización del N. - Nitrificación. - Desnitrificación. Figura 5. Dinámica del nitrógeno a escala global. (Martínez, 2009) Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 19 Figura 6. Ciclo del nitrógeno. (www.miliarium.com) El ciclo del nitrógeno en los sistemas terrestres, integra un conjunto de transformaciones y procesos de transporte en el suelo. Las actividades agrarias, al igual que otras intervenciones humanas como la quema de combustibles fósiles, el cultivo masivo de gramíneas que alojan bacterias simbióticas fijadoras de nitrógeno o la liberación de nitrógeno desde reservorios naturales (Sierra y Gómez, 2007), introducen alteraciones en el ciclo natural que desencadenan una serie de procesos nocivos para el medio ambiente, como la eutrofización, la acidificación o la contaminación de los recursos hídricos (Martínez, 2009). En la acutalidad, entre todas las actividades de origen antrópico, la aplicación de fertilizantes agrícolas constituye la mayor alteración del ciclo del nitrógeno a escala global (Townsend et al, 2003). Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 20 Figura 7. Impacto antropogénico en el ciclo del nitrógeno (Sierra y Gómez, 2007). La incorporación de compuestos de nitrógeno al flujo subterráneo está condicionada por una serie de variables como son las superficie del terreno, la naturaleza o el espesor de la capa suprayacente no saturada, la climatología, etc. (Martínez, 2009). 3.3.2. Uso del Nitrógeno en el entorno agrícola El nitrógeno es un nutriente esencial para el crecimiento de los seres vivos, forma parte de los aminoácidos que a su vez forman las proteínas (Betrán, 2006). El proceso de intensificación de las prácticas agrarias, como consecuencia de la necesidad de obtener mayores rendimientos en los cultivos, se ha basado fundamentalmente, en el riego y en el manejo de una fuente de nutrientes adicionales que los suelos no poseen (Galloway et al, 2004) donde el sector de los fertilizantes nitrogenados desempeña un papel absolutamente imprescindible (Hammond y Mathews, 1999). El aporte de nutrientes al suelo para obtener una repercusión productiva, y concretamente la adición de nitrógeno, es una práctica agrícola muy antigua (Betrán, 2006). La necesidad de incrementar las producciones de alimentos, debido al crecimiento progresivo de la población mundial, justifica la utilización de fertilizantes, no obstante, los aportes incontrolados y el desconocimiento de los efectos nocivos que generan deben ser atajados Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 21 mediante nuevas prácticas agrarias con las que se consiga la máxima eficacia y control de los fertilizantes (Martínez, 2009). Figura 8. Tendencias en los aportes de nitrógeno por fertilización química y fijación de nitrógeno con relación al crecimiento de la población mundial desde 1860. (Martínez, 2009) En la antigüedad, la fertilización se basaba en la aportación de estiércoles. A finales del siglo XIX, se explotaron, para insumos agrícolas, los yacimientos de guano de la costa sur del Pacífico y a principios del siglo XX se utilizaron los yacimientos de nitratos del norte de Chile. Durante la 1ª Guerra Mundial, el descubrimiento de la síntesis artificial del amoniaco, iniclamente relevante para uso militar, llevó a la producción de fertilizantes nitrogenados a bajo costo. En 1945, al acabar la Segunda Guerra Mundial, se inicia la producción masiva de fertilizantes como consecuencia del excedente de amonio. El máximo crecimiento del consumo anual de fertilizantes corresponde al periodo 1950-1975, en Europa occidental (Fernández, 2007). Posteriormente, se ha mantenido e incluso ha descendido como consecuencia de la mejora en las técnicas agrícolas y del uso más eficiente de los estiércoles y los restos orgánicos (Isherwood, 2005). Actualmente, la tendencia es que el consumo de fertilizantes descienda, puesto que la agricultura evoluciona hacia el concepto de “bajos insumos y agricultura sostenible” (Ryuichi, 2005). Esta evolución es necesaria en todos los factores de producción pero en los fertilizantes particularmente (Betrán, 2006). La aplicación de la fertilización nitrogenada causa problemas cuando la dosis excede de la cantidad crítica adecuada para cada tipo de cultivo, el lixiviado de los compuestos de nitrógeno Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 22 sobrantes, no absorbidos por las plantas, puede incorporarse a las aguas subterráneas sin causar ningún beneficio en la producción agrícola. La eficiencia en la absorción de nitrógeno por parte de los cultivos resulta máxima para dosis bajas y disminuye conforme se incrementan éstas (Betrán, 2006). El utilizar más cantidad de fertilizante del necesario, además de ser nocivo para el medio ambiente, conlleva un gasto económico innecesario para el agricultor. El nitrógeno añadido, puede estar en forma de urea, amonio o nitrato, aunque siempre sigue los mismos modelos de reacción que el nitrógeno liberado en los procesos biológicos. Cuando el nitrógeno está en forma de ion nitrato es más vulnerable al lavado dada su gran movilidad en el medio que deriva de su persistencia, su alta solubilidad y su escasa reactividad (Martínez, 2009); las formas amoniacales presentan una menor movilidad. A nivel mundial la urea es hoy el fertilizante nitrogenado más utilizado (Betrán, 2006). Figura 9. Distribución en el suelo del fertilizante Nitrógeno Amónico. (Irañeta, 2011). En los cereales de invierno, las formas nitrogenadas más utilizadas acutalmente son: Urea, Nitrato Amónico Cálcico, Abonos de liberación lenta,… (Irañeta, 2011). El estudio del tipo de cultivo, de la disponibilidad de nitrógeno en el suelo, el estudio de los factores abióticos del entorno del cultivo (clima, geología, hidrología,…), la determinación del momento adecuado de la fertilización así como la elección del tipo y la cantidad de fertilizante parecen ser esenciales para disminuir el aporte en exceso de nitrógeno, que es lixiviado y que constituye el proceso fundamental de la contaminación de los recursos hídricos subterráneos. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 23 3.3.3. El problema de los nitratos y las aguas subterráneas En 1971 la publicación “Land Degradation” de la FAO aludía a la contaminación de las aguas por nitratos de origen agrario, si bien en aquella época no parece que se evaluase como una cuestión relevante (Porta et al, 1999). Sin embargo, actualmente se considera la calidad del agua subterránea fundamental para el aprovechamiento de las mismas así como para el mantenimiento de los ecosistemas; el problema de contaminación por nitratos de las aguas y, en concreto, de las aguas subterráneas es un problema a nivel mundial que se ha agravado en los últimos siglos. La contaminación del agua subterránea es la alteración de su calidad natural que inhabilita parcial o totalmente el recurso para el uso al que se destina (Fernández, 2007). Las fuentes de nitrógeno de las que se deriva la concentración excesiva en el agua subterránea pueden ser puntuales o difusas. Las primeras están asociadas a actividades industriales y urbanas. En la literatura científica, se considera de forma general que las prácticas agropecuarias son las principales responsables de la contaminación por nitratos de las aguas subterráneas (Fernández Ruiz et al, 2005). Esta corriente de opinión se sustenta en los numerosos estudios, en diversas zonas del planeta, donde la existencia de concentraciones excesivas de nitratos en el agua (superficial y subterránea) se relaciona directamente con el uso del suelo para desarrollo agrícola, el uso de fertilizantes y los cambios en los sistemas ganaderos. En 2005 Fushiwaki y Magara realizarón un análisis de la relación existente entre diversos factores sociales, climáticos, agrícolas y ganaderos frente a la contaminación por nitratos siendo el uso de fertilizantes nitrogenados el único de los condicionantes que resultó estar directamente relacionado con los valores de contaminación. Las prácticas agrarias principalmente abonado inorgánico, uso de residuos ganaderos y riego, se consideran las fuentes difusas esenciales de modificación de los valores de calidad óptima de las aguas. Localmente hay que considerar las fuentes puntuales de aportes de nitratos que en ocasiones pueden alterar, de forma significativa, masas de aguas en un momento dado. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 24 Otro de los factores, que junto con las prácticas agrarias va a contribuir de forma significativa a la incorporación de nitratos al flujo subterráneo, es el hidrogeológico. La litología, permeabilidad y espesor de la zona no saturada del acuífero, va a condicionar las reacciones que se producen en el tránsito del ion nitrato desde la zona radicular de los cultivos hasta el nivel de agua y por tanto la cantidad de nitrato que se incorpore al flujo subterráneo. (Fernández, 2002). Debido a sus propiedades físicas, los nitratos no pueden olerse ni sentirse, su presencia en concentraciones potencialmente peligrosas normalmente es detectada cuando se manifiesta un problema de salud (Pacheco et al, 2003). La contaminación por nitratos del agua subterránea es un problema ambiental muy importante a nivel mundial, tanto en la mayor parte de los países desarrollados, que pese a tener medios no acaban por subsanar esta cuestión, como en países en desarrollo donde satisfacer las necesidades básicas es por el momento prioritario. Según varios estudios realizados en la India y en África, del 20-50% de los pozos contienen niveles de nitrato superiores a 50 mg/L y, en algunos casos, de hasta varios centenares de miligramos por litro (Convey y Pretty, 1988). Desde la EPA (United States Environmental Protection Agency) también se señala la agricultura como la causa principal de contaminación de las aguas subterráneas en los Estados Unidos, en 1994 un estudio de la Agencia alertaba de contaminación en la mayor parte de los Estados. Al igual que en Europa numerosas agencias locales, estatales y federales así como investigadores universitarios investigan el impacto de los agroquímicos en el agua subterránea. En Europa, la preocupación sobre este aspecto ambiental es compartido por todos los Estados y queda plasmada en las Directrices de la Unión Europea que los Estados Miembros han traspuesto a sus respectivas normativas estatales. El último informe de la UE, correspondiente al periodo 2008-2011, acerca de la calidad de las aguas en relación con su contenido en nitratos, se indica que el 14,4% de las estaciones de aguas subterráneas alcanzaron el umbral máximo permitido de 50mg/L. Las concentraciones más bajas se localizan en Finlandia, Suecia, Letonia, Lituania e Irlanda, mientras que las concentraciones más altas se encuentran en Malta y Alemania. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 31  Implantación de programas de acción en las zonas vulnerables designadas que recojan las medidas del Anexo III de la Directiva y las integradas en los códigos elaborados por los Estados Miembros en los códigos de buenas prácticas agrarias (Art. 5).  Entrega de un informe cuatrienal a la Unión Europea en base a lo descrito en el Anexo V (Art. 10). Adicionalmente, en la “Guía 2008 para la elaboración de informes por los Estados miembros de la Directiva 91/676/CEE: evaluación de resultados”, elaborada por la Comisión Europea, se señala la necesidad de identificar las aguas con posibilidad de estar afectadas por contaminación con nitratos de origen agrario. Se considera que un agua está en riesgo cuando tiene una concentración de ion nitrato comprendida entre 40 y 50 mg/L. - Directiva 1998/83/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 3 de noviembre de 1998 relativa a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano. En esta norma se establece el umbral límite de contenido en nitrato de las aguas en 50mg/L. - Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2000, por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas (en adelante Directiva Marco del Agua o DMA). La Directiva Marco del Agua es la norma que integra las actuaciones en cuestión de aguas, en ella se establece un planteamiento general basado en demarcaciones hidrográficas, con objetivos para el cercano 2015. La DMA considera como zonas protegidas, que deben ser registradas de forma significativa en los Planes hidrológicos de cuenca, las zonas declaradas como vulnerables en virtud de lo previsto en la Directiva de nitratos (Art. 3.2). - Directiva 2006/118/CE, de 12 de diciembre de 2006 relativa a la protección de las aguas subterráneas contra la contaminación y el deterioro. En esta Directiva se ratifica que las concentraciones de nitratos no deben superar el umbral de tolerancia de 50mg/L. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 32 3.5.2. Marco legal estatal En las últimas décadas, la gestión y planificación del agua subterránea en España ha evolucionado en base a un progreso legislativo que supuso un cambio radical en el concepto legal de agua subterránea que pasó de tener un carácter privado a formar parte del Dominio Público Hidráulico. Desde 1986, cuando entró en vigor la Ley de Aguas, todo territorio con aguas subterráneas potencialmente útiles se considera una zona que debe gestionar y planificar la Administración Hidráulica. Posteriormente se desarrollaron diferentes normativas acordes a la Directiva Marco del Agua, cuya aprobación supuso el inicio del interés de la administración hidraúlica española por los aspectos de calidad y contaminación del agua. - RD 261/1996, de 16 de febrero sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de actividades agrarias. Transpone al ordenamiento jurídico español la Directiva 91/676/CEE. El apartado 1 del artículo 4 del citado Real Decreto establece que los órganos competentes de las Comunidades Autónomas designen zonas vulnerables en sus respectivos ámbitos. El apartado 2 del mismo artículo, determina que las zonas designadas como vulnerables deben ser examinadas y en su caso modificadas o ampliadas por los órganos competentes de las Comunidades Autónomas en un plazo adecuado y como mínimo cada 4 años. En el artículo 6 determina que en las zonas designadas como vulnerables, los órganos competentes de las Comunidades Autónomas establecerán programas de actuación con objeto de prevenir y reducir la contaminación causada por los nitratos de origen agrario. - RD 1/ 2001, de 20 de julio por el que se aprueba el texto refundido de la Ley de Aguas. La norma establece la regulación del dominio pblico hidráulico, del uso del agua y del ejercicio de las competencias atribuidas al Estado delimitadas en el artículo 149 de la Constitución. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 33 - RD 140/2003 de 7 de febrero por el que se aprueban los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. Se establece en el Artículo 5, criterios de calidad del agua de consumo humano, que el agua de consumo humano deberá ser salubre y limpia, a efectos de este Decreto y en el caso de la concentración en nitratos establece en el Anexo B el valor límite en 50mg/L. - Resolución de 24 de marzo de 2011 de la Dirección General del Agua, por la que se determinan las aguas afectadas por la contaminación, o en riesgo de estarlo, por aportación de nitratos de origen agrario en las cuencas hidrográficas intercomunitarias. 3.5.3. Marco legal autonómico La mayor parte del territorio de Aragón (3,7 millones sobre 4,8 millones de hectáreas de superficie total) es utilizado en actividades de los sectores agrícola, ganadero y forestal, es decir, el sector primario. En Aragón es esencial la existencia de legislación que controle las actividades agropecuarias para prevenir y evitar la contaminación de los recursos naturales, desde el primer decreto de 1997 la normativa ha ido progresando de acuerdo a las Directivas comunitarias. - Decreto 77/1997,de 27 de mayo, del Gobierno de Aragón, por el que se aprueba el Código de Buenas Prácticas Agrarias de la Comunidad Autónoma de Aragón y se designan determinadas áreas Zonas Vulnerables a la Contaminación de las aguas por los nitratos procedentes de fuentes agrarias. En el artículo 4 del RD 261/1996, de 16 de febrero, se establece que corresponde a las Comunidades Autónomas la designación de las zonas vulnerables a la contaminación de las aguas por nitratos. En este decreto se designan solamente 2 subpolígonos de las Unidades Hidrogeológicas “Jalón Huerva” y “Gallocanta” (Art. 2) En el Artículo 1 del Decreto 77/1997, se aprueba el Código de Buenas Prácticas Agrarias que clasifica los fertilizantes y según ésta propone unas recomendaciones generales sobre la aplicación de fertilizante a los suelos por grupos de cultivo. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 34 Posteriormente se suceden Ordenes del Consejo pertinente que modifican el Decreto anterior, sólo se citan las más recientes: - Orden de 11 de diciembre de 2008, del Consejero de Agricultura y Alimentación, por la que se designan y modifican las zonas vulnerables a la contaminación de las aguas por nitratos procedentes de fuentes agrarias en la Comunidad Autónoma de Aragón. Publicada en el BOA el 2 de enero de 2009, en esta Orden se designan como zonas vulnerables, en el ámbito de este trabajo, las parcelas correspondientes a la Hoya de Huesca: Alerre, Banariés y Huesca. Se excluyen con respecto a las designadas en 2004 las parcelas de los términos municipales de Banastás, Chimillas, Igriés, Nueno y Tierz. - Orden de 18 de mayo de 2009, del Consejero de Agricultura y Alimentación, por la que se aprueba el III Programa de Actuación sobre las zonas vulnerables a la contaminación producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias designadas en la Comunidad Autonóma de Aragón. El III Programa de Actuación describe los siguientes principios básicos sobre el aporte de fertilizantes nitrogenados en general: A1) El Código de Buenas Prácticas Agrarias es de obligado cumplimiento en las Zonas Vulnerables. A2) Las necesidades máximas de nitrógeno para los cultivos han de estar fijadas en base a la productividad de la cosecha. Se limitan los periodos de aplicación en función de la climatología de la zona y los requerimientos del cultivo. Para cubrir la exigencia de N del cultivo se tendrán en cuenta sinérgicamente todas las fuentes de aporte de N, la aplicación de fertilizantes nitrogenados es un recurso más no es único. A3) Clasificación de los fertilizantes en función de la velocidad de liberación de nitrógeno. A4) Se determinan las necesidades máximas de los cultivos y disponibilidad de N existente. Se diseña el Plan de Abonado a partir de los datos anteriormente descritos y se cumplimenta el Libro-Registro de Aplicación de Fertilizante. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 35 A5) y A6) No se realizarán aportes de fertilizantes en superficies agrarias en las que no se pueda producir absorción por los cultivos ni en zonas de suelos hidromorfos. A7) La aplicación de fertilizantes en zonas inclinadas vendrá condicionada por la pendiente de la misma; cuando la pendiente sea mayor del 10% los fertilizantes no podrán ser abonos minerales. - Orden de 10 de septiembre de 2013, del Consejero de Agricultura, Ganadería y Medio Ambiente, por la que se designan y modifican las zonas vulnerables a la contaminación de las aguas por nitratos procedentes de fuentes agrarias en la Comunidad Autónoma de Aragón. (BOA nº 200, de 9 octubre 2013). Esta orden de reciente aprobación modifica las zonas declaradas como vulnerables, dentro del entorno del estudio, las masas de agua subterráneas designadas son: o Saso de Bolea-Ayerbe. o Hoya de Huesca. o Sasos del Alcanadre. En términos municipales, se incluyen todas las parcelas tanto de regadío como de secano, Alerre, Apiés, Banariés, Bellestar del Flumen, Cuarte, Huesca y Tabernas del Isuela. Se incluyen como zonas vulnerables las parcelas de los siguientes municipios: Alcalá del Obispo, Aniés, Arbaniés, Argavieso, Banastás, Barbuñales, Berbegal, Chimillas, Esquedas, Fañanas, La Perdiguera, Laluenga, Las Cellas, La Sotonera, Lierta, Liesa, Lupiñen-Ortilla (excluyendo las parcelas pertenecientes al polígono 11), Novales, Ortilla, Peralta de Alcofea, Pertusa, Plasencia del Monte, Ponzano, Pueyo de Fañanás, Quinzano, Siétamo y Torres de Alcanadre. - Orden de 18 de septiembre de 2013, del Consejero de Agricultura, Ganadería y Medio Ambiente, por la que se aprueba el IV Programa de Actuación sobre las Zonas Vulnerables a la contaminación producida por nitratos procedentes de fuentes agrarias designadas en la Comunidad Autónoma de Aragón. (BOA nº201, de 10 octubre 2013) Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 36 El nuevo IV Programa de Actuación que tendrá una vigencia de 4 años es similar al III Programa de Actuación en cuanto a forma y contenido. Se añade en cuanto al aporte de fertilizantes nitrogenados en general (apartado A), una nueva sección, A.8, referida a las distancias a respetar a las aguas superficiales y acuíferos, se declara que en las proximidades de masas de aguas, cursos de agua naturales y puntos de explotación de acuíferos (pozos y otros), se asegurará que no se producen aportes de fertilizantes nitrogenados a una distancia menor de 10 metros de estos elementos. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 37 4. Zona de estudio 4.1. Situación geográfica y usos del territorio La zona de estudio de este trabajo fin de grado se ubica dentro del somontano altoaragonés en concreto en su parte más occidental denominada Hoya de Huesca. La Hoya de Huesca es una comarca ubicada en la zona central de la provincia de Huesca, al pie de las Sierras exteriores en la zona centro-septentrional de Aragón. Surcada por los ríos Gállego, Isuela, Sotón, Flumen, Guatizalema, Alcanadre, Riel y Astón que modelan su relieve, constituye la zona más llana del somontano oscense. Figura 13. Situación y municipios de la comarca de la Hoya de Huesca. (Gobierno de Aragón, 2004) El somontano o piedemonte altoaragonés es una llanura escalonada con niveles que van descendiendo a medida que nos acercamos al centro de la depresión del Ebro, modelada por la acción hidrológica (Sánchez, 1988). El área de piedemonte oscense estudiada está comprendida entre los ríos Gállego y Flumen; las sierras exteriores pirenaicas (Sª de Loarre, Sª Caballera, Sª Gratal y Sª del Águila) constituyen el límite norte y meridionalmente queda limitada por una línea aproximada desde Alcalá de Gurrea, pasando por Almudebar hasta Monflorite (ver Anexo II: Plano de situación). Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 38 Figura 14. Zona de estudio, base IBERPIX (instituto Geográfico Nacional). La Comarca de la Hoya de Huesca tiene una población total de 66793 habitantes y tiene una superficie de 2525,60 km2, integra 40 municipios y 125 núcleos de población (Instituto Aragonés de Estadística, 2004). Al igual que el resto de Aragón, hay una tendencia al desequilibrio de distribución de la población, el 76,7% de la población que está censada en la comarca se concentra en la ciudad de Huesca, el resto está distribuida, de manera desigual, en los municipios restantes. (Castelló , 2004). La economía de la comarca se basa en el sector primario; en agricultura, el cultivo mayoritario es el de cereal, en menor porcentaje, almendros y huertos conforman el paisaje agrícola de la Hoya de Huesca. Con respecto a la ganadería en los últimos años ha aumentado la producción en la comarca debido al auge del sector. El sector agrícola y ganadero está en continua evolución en la comarca debido tanto a la existencia de la EPSH que aporta jóvenes técnicos Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 39 cualificados,que hacen que el sector este inmerso en una mejora continua, como a las ayudas de las administraciones. El sector secundario está representado principalmente por la industria del metal. El sector terciario se centraliza en la capital de la provincia, Huesca, y en los municipios más poblados donde se concentran la mayoría de servicios y recursos. De este modo las actividades agropecuarias son fundamentales para el desarrollo de los núcleos con menor población. En los últimos años el turismo ha experimentado un crecimiento notable basado en los deportes de aventura y en el abundante patrimonio monumental, la “industria” turística se consolida como una alternativa a las actividades económicas tradicionales de la comarca. Figura 15. Gráfico Usos del suelo en la Comarca de Huesca (Elaboración propia a partir de datos IAEST,2006.) Usos del suelo Comarca Hoya de Huesca Tejido urbano continuo Tejido urbano discontinuo Zonas industriales y comerciales Aeropuertos Zonas extracción minera Zonas en construcción Instalaciones deportivas Cultivos de secano Cultivos de regadío Arrozales Viñedos Frutales Olivares Mosaico de cultivos Agrícola pero con vegetación natural Bosques de frondosas Bosques de coníferas Bosques mixtos Pastizales naturales Matorrales esclerófilos Matorral boscoso de transición Roquedos Espacios con escasa vegetación Zonas quemadas Humedales y zonas pantanosas Cursos de agua Láminas de agua Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 40 Figura 16. Gráfico Usos del suelo en la Hoya de Huesca (Elaboración propia a partir de datos del Instituto Geográfico Nacional. Corine Land Cover 2006). Los dos gráficos anteriores (figuras 15 Y 16) indican la importancia de la agricultura, más del 50% de la superficie es de uso agrícola y en concreto de cultivos de secano que ocupan una superficie del orden del 45% del total de la comarca. Figura 17. Campo de cereal frente a la Escuela Politécnica Superior de Huesca. En la zona de estudio los cultivos predominantes son los de cereal de invierno, principalmente cebada y en segundo lugar trigo. Guisantes y lino se usan como cultivos extensivos alternativos. Como cultivos leñosos, normalmente minoritarios, se encuentran viña, olivos y almendros. No obstante existen excepciones muy puntuales como en áreas cercanas al núcleo urbano de Lierta donde predomina el almendro. Usos del suelo Superficies artificiales Zonas agrícolas Zonas forestales con vegetación natural Zonas húmedas Superficies de agua Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 47 Figura 22. Esquema geológico del área de estudio. Hojas Tudela y Huesca, escala 1:200.000. IGME (1971) Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 48 4.3.1. Historia Geológica Hace unos 60 millones de años (principios del Eoceno) las placas ibérica y europea colisionaron y elevaron el Pirineo actual (orogenia alpina). Pliegues, mantos de corrimiento y cabalgamientos son testigos de la compresión originada. El Pirineo es un conjunto estructural complejo, reciente, desde un punto de vista de tiempo geológico, donde se diferencian básicamente tres subunidades de las cuales sólo las Sierras Exteriores son relevantes para este estudio. En el mismo tiempo se formaron la Cordillera Ibérica y las Cadenas Costero Catalanas, creando entre las tres formaciones montañosas una depresión encajonada (actual Depresión del Ebro) que quedó aislada del mar durante el Oligoceno y primera mitad del Mioceno. Durante este periodo, en esta cuenca sedimentaria continental endorreica, se acumularon potentes espesores de sedimentos procedentes de la intensa erosión de las montañas. La meteorización de tipo fluvial, principalmente pirenaica, originó sedimentación con secuencias clásicas granodecrecientes de conglomerados, areniscas, limolitas y lutitas. Los mallos, estructuras monolíticas que destacan al borde las sierras, se originaron por esta fuerte erosión fluvial. Al disminuir las pendientes, en la parte baja de las sierras, la capacidad de transporte de las corrientes disminuye y se forman abanicos torrenciales (Sánchez, 1988). Cada avenida supuso la acumulación de nuevos sedimentos. La erosión diferencial desde el Mioceno modeló estas estructuras tan características de la comarca. En las zonas centrales más áridas de la depresión se produjo evaporación de agua dando lugar a importantes depósitos de evaporitas. Figura 23. Cuenca del Ebro y sectores adyacentes. Sistemas fluviales de Luna y Huesca. (Nichols, G.J. 2004). Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 49 La formación a finales del Oligoceno hasta el Mioceno inferior de los abanicos fluviales de Huesca y Luna es importante para interpretar las litoestratigrafía y la geomorfología existente en la zona de estudio de este trabajo. Como fuente la zona axial pirenaica suministró materiales sedimentarios al sistema fluvial de Huesca, construyéndose un gran abanico fluvial de grandes dimensiones (60 km de radio aproximadamente) bajo las capas plegadas de las Sierras Exteriores. El sistema de Luna más pequeño y situado más hacia el oeste drenaba al igual que el sistema de Huesca un lago somero endorreico situado entre ambos más al sur (Nichols, 2004). Figura 24. Pequeños abanicos aluviales en el margen de cuenca al pié de las Sierras Exteriores. (Nichols, G.J. 2004). Durante el Mioceno medio, la cuenca se abrió al mar (actual Mediterráneo), desencadenando un importante proceso erosivo en sinergia con el ya existente. Estas etapas erosivas diferenciales dejaron una importante huella en el aspecto geomorfológico, muy característica del área de estudio, en forma de rampas suaves escalonadas que se elevan en el fondo plano y que se denominan localmente sasos (Sánchez, 1988). En las sierras prepirenaicas, el agua erosionó los materiales carbonatados construyendo sistemas de cavidades subterráneas. Durante el Cuaternario (hace 1,8 millones de años) los periodos glaciares provocaron la formación de canchales en las sierras exteriores como resultado del enfriamiento del clima. Se encajó progresivamente la red fluvial; la sedimentología de los glacis y las terrazas que recubrieron los materiales terciarios de los fondos de los valles permiten reconstruir la evolución de la red fluvial hasta la actualidad (Rodríguez, 1986). Los depósitos derivados de la dinámica fluvial así como los depósitos aluviales que recubren parte de los materiales del Terciario dan lugar al aspecto actual del territorio. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 50 4.3.2. Litoestratigrafía Desde el punto de vista litoestratigráfico, los materiales continentales terciarios de la Cuenca del Ebro que afloran en el sector estudiado corresponden a la Formación Uncastillo (Soler y Puigdefábregas, 1970) que es equivalente a la Formación Sariñena (Quirantes, 1969). El conjunto de la formación está compuesta por una facies detrítica gruesa (conglomerados) y otra facies constituida por una serie de limos y margas con alternancia de niveles de arenisca de grano grueso y escasa matriz con cemento esparítico con un paso muy brusco entre ambas. Esta alternancia de estratos subhorizontales de capas limo-arcillosas se denomina localmente salagón, de forma localizada los niveles de arenisca se engrosan en paleocanales (antiguos cauces excavados en los materiales arcillosos). Esta unidad se dispone en discordancia sobre las Sierras Exteriores, fosilizando sus estructuras y ocultando el frente de cabalgamiento de las mismas (Sánchez, 1988). La 2ª edición del mapa geológico de España de escala 1:50.000 en la hoja de Ayerbe diferencia seis unidades cartográficas dentro de la Formación Uncastillo atendiendo a sus características litológicas. Las unidades 10 a 14 son las que afloran en el terreno estudiado y corresponden a la megasecuencia inferior de la unidad tectosedimentaria U3 de Arenas (1993), de edad Mioceno inferior. La correlación lateral de las litologías expresa la secuencia sedimentaria natural aguas debajo de un sistema aluvial. En el área de trabajo afloran principalmente las unidades 12 y 13 formadas por areniscas en paleocanales con lutitas y lutitas versicolores con nódulos de yeso y capas delgadas de arenisca. La unidad 13 corresponde a la “zona lacustre” de Hirst y Nichols (1986), llanura aluvial lutítica que ocupa una posición marginal respecto a los abanicos fluviales de Luna y Huesca. Las lutitas con paleocanales de arena (unidad 14) afloran en la zona de Bolea-Esquedas, las capas delgadas de areniscas se van haciendo cada vez más potentes hacia el sureste. Los sedimentos que dieron lugar a esta unidad pertenecen al Sistema aluvial de Huesca de Hirst 1983. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 51 Los materiales del Cuaternario representan una superficie importante dentro del área de estudio, se pueden diferenciar en base a su incidencia hidrogeológica en dos unidades: - Aluvio-Coluviones Pliocuaternarios que corresponden a los materiales depositados al pié de las Sierras que en forma de glacis originan planos elevados (sasos) desconectados totalmente de la red hidrográfica sobre los cuales son frecuentes las costras calcáreas (Sánchez, 1988). - Aluvio-coluviones Cuaternarios, se trata de los depósitos detríticos asociados a sistemas aluviales y fluviales más recientes, ocupan zonas de cotas más bajas y no suelen presentar costras calcáreas (Sánchez, 1988). Otras litologías importantes de señalar aunque no afloren de forma estricta en el área que ocupó el muestreo de este trabajo son las que componen las Sierras Exteriores Pirenaicas. Su interés se debe a la procedencia de algunas de las aguas muestreadas. - Los materiales Triásicos que afloran en las Sierras Prepirenaicas de la zona de estudio son las facies Keuper constituidas por margas y arcillas versicolores con niveles de yesos. Con carácter plástico constituyen la base de despegue de las estructuras suprayacentes, favoreciendo los deslizamientos. La otra facies triásica presente está compuesta por materiales carbonatados (Muschelkalk). - La Formación Calizas de Guara constituye el armazón de las sierras exteriores. Son materiales del Eoceno (Terciario medio) compuestos por una potente serie caliza producen los mayores resaltes topográficos del territorio. En esta formación carbonatada los ríos han excavado imponentes cañones y galerías. 4.3.3. Estructura geológica La estructura geológica de la zona de estudio es muy sencilla, los materiales tienen disposición horizontal-subhorizontal con leve buzamiento hacia el sur en algunas subunidades (Sánchez, 1988). Las sierras exteriores constituyen la parte frontal emergente del frente de cabalgamiento surpirenaico y se encuentran desplazadas hacia el sur sobre los sedimentos de edad terciaria Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 52 de la cuenca de antepaís del Ebro (Vidal-Royo, 2010). En su mayor parte, estas sierras están formadas por una serie de láminas de cabalgamiento imbricadas, despegadas sobre las facies evaporíticas, calcáreas y dolomíticas del Triásico medio y superior (facies Muschelkalk y Keuper) (Soler y Puidefábregas, 1970; ITGE, 1992; Millán et al, 1994; Millán, 1996; Pueyo et al, 2002). 4.3.4. Geomorfología La distribución litológica, las estructuras geológicas y la evolución morfoclimática controlan los rasgos geomorfológicos de este territorio. El control litológico es esencial, más que la estructura, originando formas muy características. En las sierras colindantes hay que destacar como geoformas características, los mallos, los cañones y el modelado kárstico, además de los canchales periglaciales y los relieves estructurales (Cuchí, 2009). Las formas que conforman el paisaje del piedemonte son debidas a la historia geológica reciente; es decir a los procesos erosivos diferenciales ocurridos desde finales del Mioceno hasta la actualidad y a la actividad antrópica más reciente. Figura 25. Vista panorámica de la zona de estudio desde Santa Eulalia de la Peña. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 53 Los rasgos geomorfológicos más característicos del llano son: - Relieves estructurales: son aquellos en las que la estructura de los materiales controla los procesos erosivos y por tanto el relieve resultante. Las plataformas estructurales con disposición horizontal de los sedimentos son ejemplos claros del resultado de una erosión diferencial, con formaciones a techo de calizas o areniscas consistentes y materiales margosos lábiles en las zonas inferiores. Los cerros testigos resaltan en el llano, San Mitiel, San Miguel en Ayerbe o el cerro de Huesca son el resultado de la intensa erosión diferencial a la que ha sido expuesta esta zona. Figura 26. Vista norte del Cerro testigo de San Mitiel. (www. romanicoaragones.com). - Glacis: localmente denominados sasos cuando quedan en alto por efecto de la erosión, son un elemento importante en el paisaje del somontano altoaragonés. Son superficies de suave pendiente y perfil ligeramente cóncavo que enlazan los relieves montañosos de las sierras con los fondos aluviales de los valles y las depresiones (Badía et al, 2009). Habitualmente, sobre los materiales terciaros se disponen gravas fluviales de procedencia local recubiertas de costras carbonatadas (mallacán), de potencias de hasta 10 metros, estos materiales granulares son muy permeables por lo que resultan idóneos para formar pequeños acuíferos . El origen de estas formas tan características está en los episodios de corrientes de agua torrenciales en el pliocuaternario que erosionaron los materiales más blandos del piedemonte, quedando los materiales más resistentes (control litológico). Los glacis se escalonan en varios niveles (Rodríguez, 1986), los más altos son los más antiguos, siendo el del cerro de Huesca el más alto del somontano altoaragonés. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 54 - Fondos de valle: son las zonas más bajas de fondo plano rellenas de sedimentos aluviales locales. Se desarrollan terrazas fluviales continúas de espesores importantes en los cauces de los ríos Gállego, Alcanadre y Cinca. Esta serie de terrazas constituyen un excelente marco geomorfológico donde evaluar la evolución de los suelos a lo largo del tiempo o cronosecuencia (Badía et al, 2009). En las zonas más bajas de los cauces medios y bajos de los ríos es donde se desarrollan potencias mayores de estos depósitos fluviales. Figura 27. Terraza fluvial cultivada. (Cuchí, 2004) - Laderas de acumulación: rampas suaves en las que se acumulan partículas de diferente tamaño predominando los materiales finos. Las laderas de vertiente norte suelen ser más estables debido a la acción de la cubierta vegetal. - Badlands: zonas de suelo desnudo, con cárcavas y pináculos, común en las áreas llanas, estas morfologías debidas a la erosión hídrica actual en materiales finos, crea problemas para el cultivo agrícola (Cuchí, 2009), en la zona de trabajo se distinguen al sur de Lupiñén. - Formas antrópicas: en gran parte del área de estudio, el relieve ha sido modificado para el desarrollo de las actividades agrícolas, el arado del campo remueve las formaciones superficiales, también el pequeño embalse de las Navas, la presa de Ardisa y el canal hasta La Sotonera modifican el paisaje y los procesos fluviales. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 55 4.4. Hidrogeología de la zona de estudio 4.4.1. Antecedentes A pesar de su trascendencia, hasta 1970 los estudios hidrológicos son exiguos y puntuales, hasta 1980 hay registros de investigaciones a nivel local y muy específicos, la mayor parte dedicados a solucionar el abastecimiento de pequeños municipios realizados por la Dirección General de Obras Públicas y la Diputación General de Aragón (Cuchí, 2004). En 1988 se publicó la tesis doctoral de Sánchez Navarro, “Los recursos hídricos de la Sierra de Guara y sus Somontanos”. Este trabajo aporta una detallada descripción física e hidrológica del Somontano de Huesca además de la definición de diferentes unidades hidrogeológicas. Un poco más adelante, en 1994, Garrido y Azcón detallan la primera propuesta de unidades hidrogeológicas en los somontanos basada en unidades geomorfológicas. En 1996 la CHE desarrolla el Estudio de delimitación de las unidades hidrogeológicas de la cuenca del Ebro, en el año 2000 la misma entidad lo completa con el Estudio de recursos hídricos subterráneos de los acuíferos en la margen izquierda del Ebro, definiendo dentro de la cuenca del Ebro, unidades y dominios hidrogeológicos. Las investigaciones desde la universidad, especialmente desde la EPSH, han aumentado en las últimas décadas, destacando el estudio “Las unidades hidrogeológicas del Alto Aragón” de Cuchí en 1998. Larrey y Lasaosa en 1994 contribuyen con una detallada caracterización hidroquímica de los acuíferos altoaragoneses en su proyecto fin de carrera “Estudio de las características hidroquímicas de las aguas subterráneas en el Somontano de Huesca” y Gimeno en 1995 en su proyecto aporta una visión más temporal sobre contaminación por nitratos del acuífero de Apiés. En 2004. Cuchí en el estudio “Caracterización de las masas de agua subterráneas de la provincia de Huesca: Somontanos, detalla las características de las principales unidades de agua subterránea. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 56 4.4.2. Aspectos hidrogeológicos de la zona de estudio. La zona de estudio está drenada por los ríos Isuela y Flumen, afluentes del Cinca; el río Gállego y sus afuentes Astón, Sotón y Riel. Todos estos cursos fluviales descienden desde las Sierras Prepirenaicas con dirección N-S hasta la zona plana modelando el relieve a su paso. Figura 28. Esquema hidrogeológico regional de la zona de estudio. Ayerbe. 1:50000, IGME, 2009. Como ya se ha descrito anteriormente, básicamente el territorio estudiado está conformado por materiales detríticos miocenos (terciarios), constituidos por una alternancia de limos y arcillas margosas con niveles de areniscas que en profundidad se encuentran sueltas. Se trata de materiales de elevada porosidad pero con baja permeabilidad. En los niveles de arenisca, en forma de paleocanales, originados en la formación de los abanicos aluviales hay almacenamiento y flujo de agua que queda impermeabilizada por los materiales lutíticos. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 63 Figura 34. Pozo en huertos de Lupiñén (Cuchí, 2004).  Acuífero del Sotón. Localizado entre Bolea y Esquedas, se capta por pozos en las cercanías de Esquedas. Se localiza en rellenos cuaternarios.  Acuífero de Lierta. Con surgencia por varios manantiales en torno de Lierta que se utilizan tradicionalmente para abastecimiento y riego. Podría tener alguna conexión con acuíferos del Prepirineo (Cuchí, 2004). Las dos últimas masas de agua subterráneas pertenecen a la unidad Saso de Bolea-Ayerbe, definida por la Confederación Hidrográfica del Ebro en 2005, se le atribuye una descarga global de 0,21 hm3, utilizada básicamente para el abastecimiento y riego de localidades como Loscorrales, Lierta y Esquedas (CHE, 2011). Figura 35. Localización de la masa de agua definida por la CHE como Saso de Bolea-Ayerbe (CHE, 2011). Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 64 Figura 36. Vista de la población de Esquedas y de sus drenes para eliminación de agua subterránea que posteriormente se pueden utilizar para riego. Base IBERPIX Los drenes son sistemas subterráneos de captación de agua de sección mucho más pequeña que su longitud y que conducen el agua por presión en lugar de hacerlo por gravedad (Sánchez-Vila y Batista, 2009). En la figura anterior se observa un sistema de drenes en las cercanías de la localidad de Esquedas para la eliminación del agua subterránea que se reutiliza para riego de los campos adyacentes. - Masa de agua subterránea cuenca de la cuenca del Isuela Esta masa de agua queda separada de la cuenca del Sotón por cerros de material Terciario. Dentro de esta unidad se diferencian:  Acuífero del Isuela. Acotado al oeste por cerros testigo y por la meseta de la Corona de Arascués y por el este por los materiales impermeables de la margen izquierda del Isuela. Recarga por precipitaciones, pérdidas del cauce fluvial y de riegos. Aflora en los Ibones de Yéqueda. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 65 Figura 37. Localización de la unidad Hoya de Huesca definida por la CHE, 2011. Más al sur, los cerros de Cillas dividen esta unidad, la rama oeste desciende por Cillas, Huerrios y Loreto. La disponibilidad de agua va condicionada por la almacenada en la Alberca de Cortés principal fuente de recarga. Se capta en la fuentes e ibones de Cillas y Banariés así como en numerosos pozos de Banastás, Chimillas, Alerre, Huerrios, Banariés, Cuarte y la EPSH entre otros. La rama este pasa entre los cerros de San Jorge y el casco antiguo de la ciudad de Huesca por un paleocauce que circulaba por el parque de Huesca y el parque de los Olivos (Cuchí, 2004); descarga por la zona de las Paules de Estiche y también en la E.D.A.R de Huesca. La recarga por las pérdidas de riegos es importante. A las captaciones tradicionales de las fuentes de San Miguel, El Angel y del Ibón hay que añadir numerosos pozos particulares. La CHE define en 2005, la unidad de la Hoya de Huesca, que coincide prácticamente con esta masa de agua de la cuenca del Isuela. En 2005, la CHE estimó una recarga de 16Hm3 y una descarga de 1,38 hm3. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 66  Acuífero de Apiés. Se trata de un acuífero local, libre y aislado de las masas de agua subterráneas anteriores. Queda alojado en un glacis colgado entre el pié de las sierras y el escarpe de Fornillos-Montearagón (Cuchí, 2004). Alimentado básicamente por la lluvia, el flujo de agua parece tener dirección general hacia el sureste de la cuenca (Gimeno, 1995). Descarga por evapotranspiración, en las zonas de paules, y al río Flumen aflorando agua en humedales naturales en la zona del camino de Lienas. Se capta en diversas fuentes como la de Lienas y Apiés así como en algunos pozos en las inmediaciones del pueblo homónimo, para abastecimiento y riego (Cuchí, 2004). Figura 38. Delimitación del acuífero de Apiés. Base visor IBERPIX. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 67 La Confederación Hidrográfica del Ebro, en 2013, establece la unidad Hoya de Huesca dentro del Dominio del Ebro, diferenciando dos masas de agua subterránea denominadas: Saso de Bolea-Ayerbe y Hoya de Huesca que engloban muchos acuíferos estudiados en este trabajo, sin embargo no incluyen la zona estudiada en este trabajo entre Murillo de Gállego y Biscarrués. Figura 39. Masas de agua subterránea en la zona de estudio delimitadas por CHE, 2013. SANTO DOMINGO-GUARA SASO BOLEA-AYERBE HOYA DE HUESCA ALUVIAL DEL GÁLLEGO SASOS DEL ALCANADRE Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 68 5. Material y Métodos 5.1. Muestreo Del 7 al 11 de octubre de 2013 se realizó una campaña de muestreo, con recogida en 72 puntos de agua. La elección de estos puntos responde a la necesidad de determinar los efectos del abonado de la agricultura sobre la calidad de los acuíferos del área de estudio. Las estaciones de muestreo se ubican en manantiales, ríos, fuentes naturales y fuentes públicas de abastecimiento, obteniendo de este modo un conjunto representativo del sistema hidrológico de la zona de trabajo. En todas las estaciones de muestreo se realizaron determinaciones in situ de temperatura, porcentaje de saturación de oxígeno y conductividad eléctrica. Se utilizó para estas mediciones un conductímetro portátil de la marca WTC 2C10 y un medidor portátil de oxígeno disuelto de la marca YSI 55. En los pozos se midió, además, la profundidad del nivel freático mediante una sonda manual. Tanto el conductímetro como el medidor de oxígeno disuelto tienen una sonda que se introduce en el agua, una vez estabilizada la lectura, se anotan en el cuaderno de campo los valores obtenidos. En los casos en los que fue posible se determinó directamente sobre el agua natural, cuando por accesibilidad o caudal no fue factible se utilizó un recipiente de plástico previamente enjuagado con el mismo agua de la muestra para introducir los electrodos y efectuar la medición. Para cada muestra se cumplimentó una ficha en el cuaderno de campo con la fecha y hora del muestreo, el nombre y la naturaleza del cuerpo de agua muestreado así como anotaciones sobre el uso del suelo y la litología. Se tomaron muestras de agua de tipo simple en todos los puntos, el agua se recogió de forma manual y se almacenó en botellas de polietileno de 2L previamente enjuagadas varias veces. Los envases fueron identificados con el número de muestra y la toponimia del lugar y fueron conservadas en refrigerador hasta la realización de los análisis. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 69 Figura 40. Vista de las algunas muestras de agua en el laboratorio. 5.2. Trabajo de Laboratorio 5.2.1. Determinación del pH La determinación del pH se fundamenta en un procedimiento potenciométrico, se empleó un pH-metro digital de la marca CRISON MM40, con una resolución de 0,01. Figura 41. Modelo de pH-metro utilizado. Marca CRISON MM40 (http://www.directindustry.es) Previamente a la medición en las muestras de agua, se efectuó la calibración del equipo mediante dos disoluciones tampón patrones de pH 7 y pH 4, siguiendo las indicaciones del manual de instrucciones. Como la determinación del pH de las muestras se realizó en varios dias, al comenzar cada serie de ensayos se calibró el equipo. En vasos de precipitados se vertió un volumen aproximado de 80mL, de cada una de las botellas de agua recogidas; las muestras para la determinación del pH deben estar a Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 70 temperatura ambiente (entorno 25oC ). Se esperó unos 30 minutos antes de comenzar las lecturas. Una vez calibrado el equipo y con las muestras a temperatura ambiente, se inició el ensayo de determinación del pH. Se introdujo el electrodo en el vaso de precipitados, previamente lavado con agua desionizada, evitando tocar las paredes del mismo. Se dejó unos minutos hasta alcanzar la condición de equilibrio identificada por la estabilidad en la lectura en el equipo y se anotó el valor de cada pH registrado. 5.2.2. Determinación de contenido en nitratos La determinación del contenido en nitratos de las muestras de agua se realizó por espectrofotometría VIS-UV, se eligió esta técnica dado que las aguas objeto de análisis son a priori aguas naturales con bajo contenido en materia orgánica. Tanto la materia orgánica como el ión nitrato absorben energía radiante a una longitud de onda de 220nm, a 275nm sólo la materia orgánica absorbe la energía radiante, es por ello que en esta técnica se realizan las lecturas a estas dos longitudes de onda, se corrige la interferencia de la absorción a 220nm debido a la presencia de materia orgánica en las muestras. Si las absorbancias medidas a 275nm exceden el 10% de la lectura a 220nm, no se recomienda utilizar esta técnica de análisis (Standard Methods for the Examination of water and Wastewater). El método espectrofotométrico se fundamenta en la ley de Beer, de acuerdo a esta ley la medida de la absorción de la radiación electromagnética por parte de una muestra, es decir la Absorbancia, está relacionada linealmente con la concentración de la especie absorbente. Cualquier especie molecular absorbe ciertas longitudes de onda de la radiación electromagnética de forma que la intensidad de la radiación incidente en la muestra disminuye debido a la absorción, esta disminución se puede expresar con diversas magnitudes, siendo la Absorbancia una de las más empleadas, ésta se define por la expresión:  AlogPO P donde A es absorbancia, P0 es potencia del haz de radiación incidente y P es potencia de dicho haz tras atravesar la muestra. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 71 - Equipos y materiales.  Espectrofotómetro UNICAM UV/Vis y Cubetas de cuarzo 10mm.  Centrifugadora ORTOALRESA DIGICEN 21-R.  Balanza analítica, estufa, tubos de ensayo, matraz 1L, pipetas diversos volúmenes, etc. - Reactivos.  KNO3 (conc.).  Agua desionizada.  HCl 1N.  Agua muestras de ensayo. - Procedimiento experimental Preparación de la disolución madre de KNO3, de concentración 1000mg/L (1000ppm). Se secaron 3-4 g de KNO3 en una estufa a 100oC durante 48 horas, pasado este tiempo se pesó 1,6306 g de KNO3 en balanza analítica, con ayuda de un embudo se vertió en un matraz de 1L y se enrasó a este volúmen con agua desionizada. La disolución se homogeneizó manualmente. Preparación de las disoluciones estándares. Se prepararon las disoluciones para la curva estándar a partir de la disolución anterior de concentración 1000 ppm de KNO3 según los volúmenes que se indican en la siguiente tabla: Tabla 6. Volúmenes utilizados para la preparación de los estándares. [NO3] (ppm) mL Disolución 1000ppm KNO3 mL Agua desionizada V total (mL) mg NO3 1 1 999 1000 1 2 2 998 1000 2 5 5 995 1000 5 10 10 990 1000 10 15 15 985 1000 15 20 20 980 1000 20 25 25 975 1000 25 30 30 970 1000 30 40 40 960 1000 40 50 50 950 1000 50 Tratamiento de las muestras de agua a analizar Las muestras de agua recogidas son en su mayoría, de aspecto limpio y claro por lo que no es necesario realizar ningún tratamiento previo. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 72 En las muestras nº 6 (Rio Gállego en Pte. Santolaria), nº 13 (acequia Biscarrues), nº 21 (Paul Arbea) y nº 71 (Riel en Pte. Ortilla) se apreció cierta turbidez en el agua por lo que se decidió filtrar las muestras. Se tomó un volúmen sobre 80 mL de cada una de ellas y se pasó por un fintro de textura media, recogiendo el filtrado en un vaso de 100 mL. Salvo la muestra de agua del Rio Gállego que aún evidenciaba cierta turbidez el filtrado del resto de las muestras presentó un aspecto limpio. La alicuota de la muestra nº 6 (Río Gállego) filtrada, se centrifugó durante 10 minutos, con el equipo anteriormente mencionado y se obtuvo una muestra de agua algo más clara que se consideró, en principio, apta para el análisis fotométrico. Una vez que todas las muestras de agua recogidas presentaron un aspecto claro, de cada una se tomó 10 mL con ayuda de una pipeta, se vertieron en un tubo de ensayo y se les añadió mediante dispensador automático 1 mL de ácido clorhídrico de concentración 1N a cada una de ellas. A continuación se ordenaron en las gradillas por número de muestra. Las disoluciones estándar se trataron de forma similar, se tomó 10 mL de cada una en un tubo de ensayo y se les añadió 1 mL de ácido clorhídrico 1N. Lectura espectrofotométrica Se conectó el espectrofotómetro Unicam 5625 UV/VIS con lámpara de deuterio y tras esperar del orden de 30 minutos para que el equipo estuviese preparado, se comenzó la lectura de las disoluciones estándares para el cálculo de la curva de calibrado. Se realizaron primero las lecturas de la absorbancia de cada disolución a 220 nm, la lectura inicial se realizó utilizando como muestra agua desionizada para fijar el cero inicial; posteriormente se procedió de forma análoga a 275nm. Una vez obtenidas las lecturas a 220 nm y a 275 nm de las disoluciones estándares y calculada la curva de calibración, se comenzó a leer las absorbancias de las muestras de agua, primero a 220 nm y posteriormente a 275 nm. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 79 6.1.2. Conductividad eléctrica Los valores de conductividad eléctrica vienen a indicar la cantidad de sales disueltas en el agua, los más elevados corresponden a las muestras con mayor concentración. La procedencia de esta salinidad proviene de los materiales que atraviesa, su valor nos orienta en campo si dos surgencias de agua cercanas geográficamente proceden del mismo acuífero, es por ello que se han tomado varias muestras en fuentes con más de una surgencia como en el caso de la fuente vieja de Banariés o el manantial de San Sebastián en Aniés. El valor mínimo de conductividad (105,8 microS/cm) se obtiene lógicamente en la muestra tomada en el grifo de una vivienda de Lierta, con sistema de osmosis inversa, el resto de valores mínimos corresponden a las muestras tomadas en fuentes de abastecimiento cuyo agua ha sido tratada previamente como las de abastecimiento de Apiés, Loarre o el grifo de la EPSH. Los valores máximos se alcanzan en las muestras entorno a la localidad de Esquedas, en concreto en el río Sotón en la muestra denominada como salado en Esquedas (2210 microS/cm) lo que sugiere que el agua ha atravesado materiales que han modificado su composición química notablemente. En la fuente Pilas en Fornillos, el paso del agua por los materiales miocenos que aportan sales, reportan también valores altos de conductividad eléctrica (1627 microS/cm). Lo mismo ocurre en las muestras de Sabayés o de la fuente vieja de Nueno (859microS/cm) donde se observaron precipitados carbonatados en la salida de la fuente durante el muestreo. Figura 46. Representación gráfica de los valores de CE(microS/cm) obtenidas en campo. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 80 6.1.3. Oxígeno disuelto El dato de oxigeno disuelto (OD) es un indicador de la calidad del agua, normalmente un valor alto indica agua de mejor calidad. Otros factores que contribuyen a aumentar este parámetro son las turbulencias de la masa de agua o la existencia de plantas acuáticas. En algunos puntos, la lectura del equipo es inestable, esto es debido porque la oxigenación del agua está variando debido a la propia surgencia del agua que aumenta el nivel del oxígeno. Figura 47. Representación gráfica de los valores de oxígeno disuelto (mg/L) obtenidos en campo. El valor medio de oxígeno disuelto del conjunto de todas las muestras de agua es 5,79mg/L. El nivel máximo de 8,95mg/L pertenece a la muestra de Fuendoro debido fundamentalmente a las numerosas algas existentes en la alberca, de donde se toma la muestra, que aportan oxígeno como producto de la fotosíntesis. Figura 48. Vista de la alberca de Fuendoro, con alga Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 81 En la fuente de abastecimiento pública de Chimillas también se midieron valores de OD elevados (8,70mg/L) para ser agua procedente del acuífero de Huesca. Esto puede ser debido a la oxigenación del agua por efecto de la presión del sistema de la propia fuente. El valor mínimo corresponde a la acequia en Biscarrués (1,02mg/L). En cursos de agua superficiales sin velocidad, el oxígeno disuelto tiende a descender aunque en este caso concreto los niveles tan bajos de OD se deben, seguramente, al material orgánico (vertidos de granjas cercanas), a juzgar por el olor del agua en el momento del muestreo. Las bacterias requieren oxígeno para descomponer desechos orgánicos y, por lo tanto, disminuyen el oxígeno del agua. Figura 49. Representación gráfica de los valores de oxígeno disuelto (mg/L) de las aguas superficiales. En las muestras tomadas en aguas superficiales la media de los niveles de OD es de 8,28mg/l, un poco mayor a la del conjunto. Las aguas superficiales tienen una mayor oxigenación lo que se manifiesta en un contenido mayor en oxígeno disuelto. 6.2. Datos analíticos de laboratorio 6.2.1. Valores de pH El pH se midió en laboratorio inmediatamente después de realizar el muestreo tal y como se indica en el capítulo anterior. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 82 Los valores de pH de las aguas muestreadas, oscila entre 6,84 y 8,22. El pH medio es de 7,40 y aunque 5 muestras presentan valores ligeramente inferiores a 7, el rango en las muestras es de pH neutro (desviación estandar: 0,35). Figura 50. Representación gráfica de los valores obtenidos de pH obtenidos en las aguas muestreadas. En las muestras procedentes de las fuentes de Cillas y Alerre así como en la de Fontellas que presentan un pH levemente ácido, se han obtenido niveles elevados de ión nitrato lo que sugiere que la causa de esta ligera acidez se deba a la contaminación de las mismas. El pH máximo corresponde a la muestra de la Acequia de Biscarrués (pH de 8,22) y puede estar relacionado, dadas las características de la acequia, con los probables vertidos de las granjas cercanas. Figura 51. Valores medios de pH de las muestras superficiales y subterráneas. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 83 De forma general se ha detectado un incremento de pH en las aguas superficiales (pHmedio 7,97), con respecto al resto de las aguas muestreadas (pHmedio 7,31) el cual puede estar relacionado con la actividad biológica de las masas de agua superficial. 6.2.2. Contenido en ion nitrato Se han calculado las concentraciones en nitratos de las muestras de agua recogidas a partir de la lectua de absorbancia de las alicuotas tal y como se describe en el capítulo anterior, por interpolación en la ecuación de la línea de calibrado. Los resultados de concentración en nitratos se recogen en la Tabla resumen del Anexo I. La muestra de agua del río Gállego, en el puente de Santolaria (M-6), se ha considerado no adecuada para el análisis del contenido en nitratos, por espectrofotometría, al obtener registros de absorbancia a 275 que superan el 10% de los obtenidos a 220nm, presumiblemente, por exceso de turbidez inorgánica. Las concentraciones obtenidas son diversas, sin embargo concordantes con los estudios e investigaciones anteriores que se han consultado, así como con los datos registrados de la Red de Nitratos de la CHE. Figura 52. Porcentaje de las muestras de agua en función del contenido en nitratos. En el gráfico anterior se observa que casi el 45% de los puntos agua muestreados superan el umbral máximo que recomienda la legislación actual y la Organización Mundial de Salud situado en 50 miligramos por litro (ppm) de ion nitrato. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 84 Para establecer una clasificación de las concentraciones en nitratos de las aguas muestreadas a partir de los resultados obtenidos, se ha tomado como referencia la utilizada en la Red de Control de Nitratos de la Confederación Hidrográfica del Ebro que sigue las directrices de la Unión Europea en cuanto a la presentación de resultados para la elaboración de informes. Figura 53. Gráfico de los niveles de ion nitrato determinado en las muestras. Son muchos los puntos de agua referenciados en los cuales se ha determinado una concentración en nitrato superior a 50mg/L. Tanto en investigaciones anteriores como en estudios recientes solicitados por la Administración, se han detectado numerosos puntos de agua con altos niveles de nitratos en áreas concretas del Somontano de Huesca por lo que se han delimitado dos grandes zonas vulnerables a la contaminación de las aguas por nitratos procedentes de fuentes agrarias. Dado que gran parte del área de este trabajo coincide con las zonas declaradas como vulnerables no es de extrañar el alto porcentaje de puntos de agua con valores por encima del umbral sanitario (ver plano 3, Anexo II). La distribución del territorio destinado a la agricultura de secano en especial al cultivo de cereal presenta un solapamiento más que apreciable con las masas de agua subterránea muestreadas descritas en el capítulo anterior. Los resultados obtenidos del análisis de nitratos en las muestras de agua recogidas y su representación espacial (ver plano 2, Anexo II), evidencia que existe una relación directa entre Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 85 las zonas cultivadas y los puntos de máxima concentración en ión nitrato que se localizan en las zonas más planas del área estudiada. Las zonas superiores a estas masas de agua son zonas cultivadas en las cuales existe una fertilización nitrogenada que considerando los resultados analíticos obtenidos parece ser excesiva para las necesidades del cultivo. La escasa profundidad del nivel freático y la elevada permeabilidad y porosidad de los materiales cuaternarios, dominantes en la zona de estudio, confieren una alta vulnerabilidad a los acuíferos aluviales cuando se localizan bajo superficie cultivadas. En la introducción de este trabajo ya se ha comentado que la contaminación por nitratos derivados de las actividades agropecuarias es una cuestión ambiental importante bien documentada en numerosas publicaciones. Los resultados de los puntos más próximos a las Sierras sirven como valores de referencia ya que en todos ellos se han obtenido concentraciones menores de 25 miligramos por litro. Las aguas muestreadas en estos puntos se captan de manantiales normalmente procedentes de acuíferos calizos en zonas libres de cultivos. En el área de Nueno, todos los valores en nitratos obtenidos son bajos porque el agua muestreada procede de las calizas del Muchelkalk que albergan acuíferos de tipo kárstico con surgencias tan populares como la fuente de La Rayeta. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 86 Figura 54. Modificación del Plano 2 (Anexo II) incluyendo delimitación masas de agua estudiadas y muestras de referencia colindantes con las Sierras (sin cultivos). Muestras de agua tomadas como referencia (zonas superior libre de cultivos) Masa de agua terrazas del Gállego Fte. Pilas Fornillos Acuífero de Apiés Cuenca del Sotón y Masa de Ayerbe-Fontellas Acuífero del Isuela Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 87 - Masa de agua Terrazas del Gállego. De los datos obtenidos en las muestras tomadas de los pequeños acuíferos inconexos que se han definido conjuntamente como masa de agua Terrazas del Gállego se desprende que, en el momento del muestreo, la concentración en nitratos es elevada, superando el nivel permitido en todos ellos, salvo en el pozo de Erés. Figura 55. Gráfico de concentración de nitratos en la masa de agua: Terrazas del Gállego. Durante el muestreo, en la Acequia en Biscarrués se detectó mal olor; se han obtenido altos niveles de ión nitrato, así como una mala oxigenación y un pH elevado, del agua muestreada, lo que sugiere que existe un problema de contaminación de origen agropecuario. En este trabajo no se ha evaluado el posible origen pecuario de los nitratos en las aguas, debido a que el número de explotaciones ganaderas, en la actualidad, no es relevante en el área estudiada, no obstante en determinados puntos de agua podría ser significativo. Salvo en el pozo de Erés, en el resto de los puntos referenciados se han detectado niveles de nitratos por encima del nivel legislado. En el pozo de la casa Chil de Buén en Erés y pese a la proximidad al pozo de la plaza, el nivel de nitrato es elevado debido probablemente a la extracción mecánica del pozo y a la estratificación de nitratos en aguas subterráneas. Hasta el momento y pese a los datos obtenidos en este proyecto, a partir de los cuales es evidente que existe un problema de contaminación de las aguas por nitratos en estos acuíferos, no se ha designado como vulnerable a la contaminación por nitratos por la Administración. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 88 - Cuenca del Sotón y Masa de Ayerbe-Fontellas. El conjunto de estas dos masas de agua son practicamente coincidentes con la definida por la Confederación Hidrográfica del Ebro como Saso de Bolea-Ayerbe. Figura 56. Gráfico de concentración de nitratos en las masas de agua: Cuenca del Sotón y Ayerbe-Fontellas. Las muestras recogidas en las Fuentes públicas de Ayerbe y Lupiñen proceden de la red de abastecimiento (agua tratada químicamente) por lo cual el resultado obtenido no corresponde al de aguas naturales. Lo mismo ocurre con la muestra tomada del grifo 1 de la vivienda de Lierta con sistema de osmosis inversa. En el caso de la fuente pública de Lupiñén la concentración resultante de 0,517mg/L en nitratos contrasta con los niveles elevados de las muestras procedentes de la Fuente de los 8 caños (118,987mg/L y 150,110mg/L) localizados en la misma población debido a que se bombea agua del embalse de la Sotonera. En las fuentes de Bolea (fuente vieja y fuente de abastecimiento a la entrada del pueblo) y Puibolea se obtienen resultados muy por debajo de 25 miligramos litro. La explicación de estos niveles tan bajos en esa zona obedece a que en Bolea se trata de agua traída de Alicastro y en la fuente de Puibolea procede de la Fuente del Cuervo. En las aguas superficiales de esta zona, el contenido en nitratos no alcalza el umbral permitido, sin embargo se sitúa en un rango cercano al límite entre 34, y 48mg/L, salvo en el rio Astón en Os Corrales donde la concentración de nitratos es muy inferior (4mg/L). Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 95 Tabla 9. Toneladas de nitrógeno expresado como ión nitrato captado por los cultivos de cereal de invierno. Extracción media N para cebada/trigo Producción media (periodo 20002013) Superficie (ha) Total de (Tm de NO3) 25kg N/1000kg grano 3014kg/ha 3000 1001,4 A partir de los datos de descarga del acuífero y utilizando la concentración media de ión nitrato obtenida en los análisis realizados en este estudio para esta masa de agua, se puede estimar la extracción de nitrato por descarga del acuífero. Suponiendo una descarga anual de 1,4 hm3 y una concentración media de nitratos de 75mg/L se calcula una extracción natural de 105 Tm de nitrato. Es necesario reseñar que el balance de nitratos se ha realizado de forma aproximada. La intención es, simplemente, constatar la existencia de una relación directa entre las prácticas de fertilización nitrogenada en y las elevadas concentraciones de nitratos, muy por encima del umbral permitido, en el agua subterránea. Tabla 10. Resumen del balance simplificado de nitratos en el acuífero de Huesca. Aportes Tm NO3 Extracción Tm NO3 Fertilizantes 1698,5 Cultivo 1001,4 Precipitación 28,0 Natural 105,0 El resultado del balance es que del orden de 620 Tm de nitratos se acumulan, aproximadamente, cada año, en esta masa de agua. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 96 7. Conclusiones En este trabajo fin de grado, de acuerdo a los objetivos iniciales, se ha realizado un análisis de los niveles de ion nitrato en parte de los acuíferos y los ríos de la zona del somontano de Huesca. De la campaña de muestreo realizada en octubre de 2013, los datos analíticos y el trabajo de gabinete se puede concluir lo siguiente: - Las concentraciones de nitratos obtenidas en los puntos de muestreo, con más del 45% de las muestras con valores superiores a 50 miligramos por litro (máximo permitido para aguas potables según la Comunidad Europea y la OMS) indican que las masas de agua subterráneas de la zona de estudio están mayoritariamente contaminadas por nitratos. - La hidrogeología de los materiales cuaternarios de la zona de estudio contribuye a la vulnerabilidad de los acuíferos por su elevada porosidad y permeabilidad. Del mismo modo el que se trate de acuíferos someros favorece la rapidez de la contaminación. - A partir de los resultados obtenidos parece lógico relacionar, para la zona de estudio, las elevadas concentraciones en nitratos con las actividades agrícolas en concreto con la fertilización nitrogenada - Para las zonas declaradas vulnerables a la contaminación por nitratos o en riesgo de estarlo existen en España planes de actuación. En este trabajo, dentro de una zona muy reducida de estudio, la masa de agua correspondiente a las terrazas del Gállego no está dentro de la envolvente de zona vulnerable y sin embargo presenta altas concentraciones en nitratos superiores a los 50 miligramo por litro en varios puntos, lo que indica que en esta zona no existe ninguna protección administrativa al respecto. - Existe muy poca información relevante sobre la contaminación por nitratos de los acuíferos del somontano oscense, de modo que es importante realizar más estudios a escala de comarca para estudiar la influencia de la fertilización nitrogenada en los recursos hídricos, tanto dimensionales como temporales. A diferencia de otros puntos del país, los casos de contaminación de los acuíferos en la Hoya de Huesca se origina en condiciones de agricultura de secano por lo que estas investigaciones son aún más necesarias, si cabe, al ser una situación excepcional. Contaminación por nitratos en acuíferos del somontano altoaragonés 97 8. Bibliografía - Aso, E; Aso, J.L. (1991). Historia Geológica del Alto Aragón. Cuadernos Altoaragoneses de Trabajo, nº 18. Instituto de Estudios Altoaragoneses. Huesca. - Badía et al (2009). Itinerarios edáficos por el Alto Aragón. Cuadernos Altoaragoneses de Trabajo, nº 28. Instituto de Estudios Altoaragoneses. Huesca. - Belmonte, A. (2005). El paisaje altoaragonés. Una aproximación desde la geología. Cuadernos Altoaragoneses de Trabajo, nº 26. Instituto de Estudios Altoaragoneses. Huesca. - Betrán, J. (2006). Revisión de la fertilización nitrogenada. Fertilización nitrogenada-Guía de actualización. Gobierno de Aragón. - Confederación Hidrográfica del Ebro. (2012). Informe sobre la determinación de las aguas afectadas o en riesgo de estarlo por nitratos de origen agrarios en la demarcación del Ebro. (Periodo 2008-2011). Confederación Hidrográfica del Ebro. - Conway and Pretty. (1988). 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