ES2448040A1 - Cultivo en flotación de macrófitos en embalses - Google Patents

Abstract

Cultivo en flotación de macrófitos en embalses. Nuevo procedimiento para el mantenimiento de los embalses consistente en disponer sobre la superficie del agua un tapiz de macrófitos. Ese tapiz de macrófitos se encuentra en flotación, y está formado por especies que en condiciones naturales fijan sus raíces en la orilla o en zonas poco profundas de humedales, con una parte aérea emergente, incluyendo los géneros Typha, Sparganium, Scirpus, Canna, Juncus, Iris y otros similares. Ese tapiz puede tener forma variable y puede ser anclado al fondo del embalse o amarrado a la orilla, y puede constituir una isla o tener un determinado número de zonas de contacto con la orilla. Está formado por porciones de tapiz cultivado en vivero que son unidas en el embalse mediante grapas o ataduras de material biológico, como esparto, madera, mimbre, etc. Con él se logra reducir la colmatación del embalse, su eutrofización, su pérdida de agua y su contribución al calentamiento global y regional y aumentar su capacidad para albergar biodiversidad.

Description

Cultivo en flotación de macrófitos en embalses

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Sector de la técnica.

La invención se encuadra en el sector técnico de procesos de mantenimiento de embalses, más concretamente en los relativos a la reducción de su colmatación, su eutrofización, su pérdida de agua y su contribución al Calentamiento Global y Regional, e incrementar su capacidad para albergar biodiversidad.

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Estado de la técnica.

Actualmente, en España existen unos 1.226 embalses, cuya superficie de lago se acerca a los 3.000 km2 y cuya capacidad de almacenamiento total es de 56.174 hm3• Presentan, entre otros, los siguientes problemas:

l. Eutrofización. En ellos se intenta mantener el agua lo más limpia posible, para lo cual se construyen cada vez más y mejores depuradoras en su cuenca de recepción, y se establece una legislación restrictiva de ciertas actividades potencialmente contaminantes en sus riberas, como puede ser el pastoreo. A pesar de ello, la dificil puesta en práctica de estas medidas preventivas, hace que lleguen a los embalses demasiados contaminantes, especialmente nitrógeno, fósforo y pesticidas. La principal fuente de contaminación es la agricultura, pero es de tipo difuso, por lo que es muy dificil de controlar. El resultado es que actualmente cerca de la mitad del volumen de agua almacenado se encuentra en un estado eutrófico o hipereutrófico, y los pesticidas suponen un grave problema en ciertas zonas, como la Cuenca del Guadalquivir, en la que todos los embalses están contaminados por ellos. Esa contaminación limita mucho los usos posibles, reduce la biodiversidad de los embalses, facilita la invasión de especies exóticas y, sobre todo, encarece notablemente los procesos para el tratamiento de las aguas de abastecimiento.

2. Colmatación. Por otro lado, los embalses españoles tienen un grave problema de colmatación, debido sobre todo a la erosión. El 30% de la superficie total de España sufre fenómenos de erosión del máximo nivel -que llegan a ser de 50 TmlHa/año-, y otro 45% sufre una erosión entre moderada y fuerte.

La colmatación o aterramiento consiste en la deposición de partículas que arrastran las aguas de escorrentía, y que reduce progresivamente la capacidad del embalse, hasta llegar en ocasiones a dejarlo inservible. En un reciente estudio (Cedex, 2000) realizado en 110 embalses de toda España se concluyó que se había perdido desde su construcción una pérdida media de capacidad del 5% en 31 años. El coste de reposición de esa pérdida de capacidad de embalse se ha calculado para España en 160 millones de E/año. El problema es especialmente grave en las cuencas de zonas áridas, como la del Segura, en la que ese porcentaje se duplica. Y en estas zonas es, precisamente, donde más falta hacen los embalses.

Hasta ahora este problema de la colmatación de los embalses se ha intentado corregir actuando sólo en la cuenca de recepción del embalse, mediante la restauración hidrológicoforestal, pero nunca se había actuado en el propio embalse.

3. Contribución al Calentamiento Global. Por otra parte, los embalses están contribuyendo

significativamente al Calentamiento Global. Esto se debe a dos motivos: a) Un embalse reduce notablemente el albedo, es decir, la proporción de radiación solar que es reflejada de nuevo al espacio.

El albedo medio del planeta Tierra es del 38%, pero está disminuyendo como consecuencia de las actividades humanas, principalmente por el deshielo de los casquetes polares y de los glaciares de todo el mundo. Dicho de otra forma, la Tierra retiene cada vez más energía de la que recibe del Sol, lo que contribuye a acelerar el Calentamiento Global y el deshielo, en un proceso que se retroalimenta peligrosamente.

Por el contrario, el albedo de un embalse es del 8%. Es decir, que un 30% de la radiación total que reciben los 3.000 km2 de superficie de lago de los embalses españoles era antes reflejada al Espacio, y ahora es absorbida por el agua de los embalses. b) Toda esa energía que es absorbida por el embalse se traduce en una mayor evaporación de agua. Concretamente, el agua que evapora un embalse es un 92% de la Evapotranspiración Potencial, es decir, en promedio 828 l/m2/año para España. Además, esa pérdida por evaporación es mayor en las regiones más áridas y soleadas, que son precisamente las que más necesitan el agua. Esa pérdida tiene dos consecuencias negativas: se tiene menos agua disponible en el embalse y por otro lado se contribuye notablemente al Calentamiento Global. No hay que olvidar que el vapor de agua es el gas que más contribuye al Efecto Invernadero, debido a la absorción de los rayos infrarrojos. Concretamente, se le atribuye un 70% de la totalidad del Calentamiento Global.

El Calentamiento Global es uno de los problemas más graves que tiene planteados la Humanidad. Ya en 2007, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) publicó un informe en el que se concluía que "la evidencia científica sobre el calentamiento global es conclusiva e inequívoca, y el mundo sufrirá un aumento de temperatura promedio de 3°C si las emisiones causantes del efecto invernadero continuan creciendo al ritmo actual". También cuantificaba que "para limitar el aumento de la temperatura media global a 2-2,4 oC por encima de los niveles preindustriales, hará falta que las emisiones de CO2 sean un 68% mas bajas que los niveles de 2000 para 2050". Parece dificil que se vayan a poder cumplir unas reducciones tan drásticas, por lo que hay que idear otras maneras complementarias de reducir ese Calentamiento Global, de las que el método que se propone en esta Memoria puede ser un buen ejemplo.

4.

Contribución al calentamiento de la atmósfera regional. El agua tiene mucha mayor inercia térmica que la tierra. Por ello, parte de la gran cantidad de energía solar que absorbe en exceso el embalse durante el día, es liberada por la noche, dificultando que bajen las temperaturas nocturnas en Verano. En los últimos años, por ejemplo en el Verano de 2012, los meteorólogos se vienen sorprendiendo no sólo por las temperaturas extremas que cada vez con más frecuencia se registran durante el día, sino también por el hecho de que las mínimas nocturnas no bajan en muchas zonas de los 20-25 oC. Esto, que disminuye la calidad de vida de la población y puede tener una notable incidencia negativa en el turismo, puede explicarse en parte por ese sobrecalentamiento que se está produciendo en el agua de los embalses, que tienen una notable influencia en el clima regional.

5.

Son un hábitat mediocre para la fauna y flora propia de los humedales. Los embalses tienen actualmente muy mermada su calidad como hábitat para los seres vivos. Esto se debe a dos motivos, principalmente:

a) En primer lugar, a que sus riberas suelen tener fuerte pendiente, por lo que la zona con aguas poco profundas es muy reducida. Además, el nivel de las aguas es muy oscilante, lo que junto con el hecho anteriormente mencionado impide el establecimiento de plantas acuáticas emergentes como eneas, carrizos, masiegas, etc., que en adelante denominaremos genéricamente macrófitos acuáticos. En una laguna natural, esa zona de macrófitos acuáticos, que es un ecotono o zona de contacto entre el medio acuático y el medio terrestre, es la más rica en biodiversidad. b) En segundo lugar, porque el exceso de radiación solar que no se refleja de nuevo al espacio se traduce en un agua mucho más caliente, y por lo tanto con mucho menor contenido de oxígeno. Esto dificulta mucho la existencia de salmónidos como la trucha (Salmo trutta). El problema se ve agravado además por los procesos de eutrofización, en los que el exceso de fitoplancton muerto a poca profundidad se traduce en un agotamiento del oxígeno disuelto y en procesos de descomposición anaerobia en los que se emite ácido sulfidrico y metano. Ambos producen malos olores, pero además el metano contribuye notablemente al Calentamiento Global.

Por tanto, los embalses actuales no se pueden considerar verdaderos humedales, principalmente porque les falta el hábitat básico de los humedales, que son las plantas acuáticas emergentes o macrófitos. Por otro lado, en España sólo se conserva el 40% de los humedales originales. Hay 825 humedales en buen estado, y 675 alterados o degradados. Estos hábitats están considerados De Interés de la Unión Europea en la Directiva 92/43/CEE de Hábitats, siendo algunos Prioritarios, como las lagunas temporales mediterráneas.

El estado de conservación de la fauna acuática también es claramente insatisfactorio. El 54% de las 28 especies de peces continentales españolas están amenazadas, entre ellas el jarabugo, el fartet y el samaruc. En cuanto a las aves acuáticas, basta decir que suponen el 38% del total de aves consideradas En Peligro de Extinción en el Catálogo Nacional de Especies Amenazadas (Decreto 139/2011). Entre ellas, se encuentran, por ejemplo, la focha cornuda, la malvasía cabeciblanca, la garcilla cangrejera, etc.

Las plantas macrófitas crecen, de manera natural en nuestros humedales, con las raíces sobre el sustrato del fondo y con la parte aérea sobresaliendo de las aguas poco profundas. Hace unos años se empezaron a cultivar en flotación, aprovechando que muchas de ellas tienen cavidades de aire en su interior y por lo tanto flotan. La finalidad de este cultivo ha sido siempre hasta ahora la depuración de aguas residuales, aprovechando las capacidades que tienen estas plantas de bombear oxígeno del aire al agua, de atraer a sus raíces iones contaminantes, etc. El cultivo en flotación aporta otras ventajas como el hecho de que no hay posibilidad de colmatación y que no se producen fangos.

En los documentos de patente ES2120388, ES2324277, ES2358715 Y ES2365435 se proponían procedimientos y dispositivos para el cultivo de macrófitas emergentes convertidas en flotantes para la depuración de aguas residuales, mientras que la Memoria actual lo propone como procedimiento para corregir diversos problemas que actualmente presenta el manejo de las aguas de embalse, como modificar su albedo, reducir la colmatación, mejorar su capacidad para albergar diversidad biológica, etc. Los documentos de patente ES2363363 y ES2283587 proponían otros procedimientos que utilizaban macrófitos para la fitopurificación, pero en este caso no en flotación. Por otro lado, los documentos de patente ES2331556, ES2277537, W02009141462, W02009141463, ES2373283 y ES2358715 proponen diversos procedimientos o dispositivos que facilitan la consecución o mantenimiento del cultivo flotante: una unidad de plantación, un soporte de sujeción, una celda flotante, etc. Ninguno de ellos supondría un inconveniente para la realización de un cultivo flotante de macrófitos siempre que éste se realizase sin utilizar los procedimientos o dispositivos patentados, o bien, lógicamente, comprando los derechos de explotación de esas patentes.

Sería por lo tanto deseable recuperar para los embalses las formaciones de macrófitos que tiene cualquier humedal natural. Como no es posible hacerlo en sus márgenes por la elevada pendiente y porque tienen un nivel muy oscilante, se propone un nuevo procedimiento consistente en la creación de islas o penínsulas flotantes de macrófitos, ancladas a la orilla o al fondo para evitar que el viento las desplace. Con esto se lograría reducir muy significativamente la contribución de los embalses al Calentamiento Global, mejorar el clima regional en verano, reducir la colmatación de los embalses, aprovechar la energía del sol para crear corrientes internas en el embalse, mejorar su oxigenación, mejorar mucho el estado de conservación de las aves acuáticas y de los peces, reducir la expansión de especies piscícolas exóticas, reducir la pérdida de agua de los embalses por evaporación, reducir la eutrofización y el contenido de pesticidas, etc.

-Descripción detallada de la invención.

El procedimiento consiste en disponer sobre la superficie del agua de un embalse un tapiz de macrófitos en flotación, que puede tener forma variable y que puede ser anclado al fondo del embalse o amarrado a las orillas, de manera que se evite que se desplace con el viento.

Ese tapiz o grupo de macrófitos tiene sus rizomas entrelazados, de forma que se comporta como un único cuerpo continuo, que puede ser desplazado sobre la superficie del agua formando una unidad, hasta ubicarlo en su emplazamiento definitivo. Se procurará situarlo en una parte del embalse profunda, de modo que nunca pueda quedar sin agua, incluso en las ocasiones en que el embalse esté más bajo.

El tapiz flotante de macrófitos refleja aproximadamente un 25% de la radiación solar incidente al espacio. Aunque es un porcentaje bajo, ya es un 17% más que el 8% que refleja el agua. Pero además, como los macrófitos forman un cultivo muy tupido y con una alta talla, la mayor parte de la radiación que no reflejan se queda en su parte aérea y es disipada por el viento, sin llegar a calentar el agua ni producir evaporación. Un estudio científico realizado con Typha en California (Goulden et al., 2007), que tiene un clima mediterráneo similar al de buena parte de España, comprobó que a través de una formación de Typha sólo penetra hasta el agua el 10,9% de la radiación recibida.

Por lo tanto, en el espacio ocupado por un tapiz de macrófitos el agua recibe un 10,9% de la radiación solar incidente, mientras que si no hay tal tapiz el agua absorbe el 92% de dicha radiación. Es decir, que recibe un 81,1 % del total de radiación incidente menos. Este es el motivo que justifica otro hecho observado en dicho estudio, como es que las aguas bajo una formación de Typha permanecen frías, y por el día apenas superan en unos grados el mínimo nocturno. Estos investigadores concluyeron que la capa inferior de hojas actúa como un diodo eléctrico, permitiendo la pérdida de calor del agua a la atmósfera por la noche pero impidiendo el flujo de calor de la atmósfera al agua durante el día.

Un agua más fría es un agua más densa, pues la densidad máxima del agua se registra en tomo a 4°C. Por lo tanto, el agua que está bajo una isla de macrófitos tenderá a hundirse, empujando así hacia arriba y luego hacia dentro de la isla al agua más caliente que está en la periferia (figuras 1 y 2). Es decir, que sólo poniendo una isla de macrófitos, y sin gastar energía, porque estamos utilizando para ello la diferencia de energía solar absorbida por el agua dentro y fuera de la isla, estamos poniendo en funcionamiento una potente bomba que mezcla las aguas del embalse, y con ello favorece su enfriamiento y su oxigenación, y como veremos tiene otras muchas consecuencias deseables. La energía que mueve esta bomba se puede calcular. Por ejemplo, si ponemos una isla de macrófitos de 1 ha en un embalse de la región de Madrid, en la que la energía incidente del sol supone unos 565,2 Kw.h/m2/año, el agua que está bajo la isla recibe una energía de 61,6 Kw.h/m2/año, mientras que la de la periferia de la isla recibe 520 Kw.h/m2/año. Por tanto, en este caso la diferencia de energía externa e interna a la isla es de 4.584 Mw.h/año. Es decir, que la energía que promueve la circulación y mezcla de las aguas del embalse sería, en este caso, la equivalente al consumo eléctrico anual medio de 801 españoles.

Por otro lado, como la energía que hace circular el agua es la del diferencial de radiación absorbida por el agua dentro y fuera del tapiz de macrófitos, esta bomba será tanto más potente cuanto mayor sea la radiación solar incidente. Por lo tanto, muchos de los efectos favorables del tapiz flotante de macrófitos, como son la oxigenación del agua, reducción de su temperatura, absorción de partículas en suspensión que producen colmatación y eutrofización, etc., son más intensos en los embalses que más lo necesitan, que son los de regiones áridas o semiáridas, con alta insolación y altas tasas de sequía y erosión.

Los macrófitos liberan oxígeno por sus raíces, y además lo hacen tanto más cuanto mayor sea la diferencia existente entre la concentración de oxígeno del aire y la del agua. Como la concentración de oxígeno del aire es constante, en tomo a un 21 %, la realidad es que cuanto menos oxígeno tiene el agua mayor es la aportación de oxígeno por los macrófitos. Además, simplemente por el hecho de reducir a un 10,9% la radiación solar incidente que es absorbida por el agua y con ello enfriar el agua, ya hacen que tenga mucho más oxígeno, porque la capacidad del agua de contener oxígeno disuelto aumenta notablemente a medida que disminuye la temperatura (gráfico 1). Por ejemplo, supongamos que un embalse tenía 15°C de temperatura en el agua de su parte superficial los días soleados de Verano. Supongamos que poniendo un tapiz de macrófitos en la mitad de su superficie su temperatura en similar tiempo y lugar disminuyera hasta los 7°C. Esa reducción de sólo 8°C implica que su agua podría contener un 20,5% más de oxígeno disuelto.

16 c, .§. 14

e

-

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GI 10

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....

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1 3 5 7 9 11 13 15 17 1921 2325272931 3335

Temperatura

Gráfico 1. Relación entre la temperatura del agua y su capacidad de contener oxígeno disuelto (Bain y Stevenson, 1999, modificado)

5 Más oxígeno en el agua es sinónimo de que los procesos de descoposición de materia orgánica que tengan lugar van a ser aerobios, y no anaerobios, por lo que se reducirá la producción de ácido sultbídrico (H2S), que produce olor a huevos podridos, y metano (C~). Este último también produce mal olor, pero sobre todo es importante porque es un gas de efecto invernadero 21 veces más potente que el CO2, aunque permanece en la atmósfera menos tiempo.

10 Se ha comprobado que en una formación de Typha natural se produce una reducción en la producción de metano del 36%, aunque se desconoce cuánto se reduce cuando las plantas están en flotación.

Tenemos, por tanto, un tapiz de macrófitos que oxigena poderosamente el agua, y tenemos una potente maquinaria energética que dispersa ese aporte de oxígeno por buena parte 15 del embalse. Pero esto no es todo. Porque al producir una columna de agua tan voluminosa descendiendo, el tapiz de macrófitos impulsa otras columnas igualmente voluminosas ascendiendo. Y al ascender impulsan hacia las capas superiores una gran cantidad de partículas en suspensión que de otro modo hubieran sedimentado y con ello contribuido a la colmatación del embalse. Simplemente por situarse en la parte alta de la columna de agua tienen muchas más 20 posibilidades de ser eliminadas del vaso del embalse en los desembalses normales. Pero como las corrientes ascendentes después tienden a penetrar bajo el tapiz de macrófitos (figuras 1 y 2), buena parte de esas partículas puede ser absorbida por las raíces de los macrófitos, incorporándose a ellos como materia viva y estimulando su crecimiento. Esa captura se verá poderosamente favorecida por dos factores: el viento, cuando actúa sobre la parte aérea de los macrófitos, arrastra 25 electrones, por lo que sus raíces quedan cargadas positivamente, y atraen iones con carga negativa, como nitratos, fosfatos y metales pesados; por otro lado, los macrófitos tienen una enorme producción primaria, similar a la de los ecosistemas más productivos de la Tierra. En un estudio realizado en España (Ciria, Solano y Soriano, 2005) se comprobó que la producción máxima de Typha latifolia era de 2,25 kglaño/m2 de peso seco de tallos y hojas y 1 kglaño/m2 de

30 rizomas. Aunque en un embalse el crecimiento no sería tan notable, porque el agua no tiene tantos nutrientes, lo cierto es que estas plantas atrapan con avidez las partículas, y crecen bastante rápido. Además, al estar flotando, se pueden eliminar los anclajes y arrastrar el conjunto de biomasa hasta la orilla, donde se extraería, eliminando todos esos nutrientes del embalse, y por lo tanto purificando el agua.

Todo esto implica dos cambios de paradigma revolucionarios en la gestión de los embalses:

-

Antes se intentaba luchar contra la colmatación actuando sólo sobre la cuenca de recepción

mediante restauración hidrológico-forestal, en sus diferentes vertientes: repoblación para crear

cubierta vegetal protectora, tratamientos selvícolas para mantener y mejorar la cubierta

vegetal preexistente, hidrotecnias de corrección de cauces y barrancos, y trabajos de

ordenación y corrección de cuencas especialmente degradadas o amenazadas. Ahora se podrá

actuar, por primera vez, sobre el propio embalse.

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Antes se mantenía el agua del embalse no muy limpia, empleando complejos y caros

sistemas de potabilización antes de introducirla en la red de abastecimiento. Ahora se podrá

mantener el agua bastante limpia en el embalse, haciendo los tratamientos de potabilización

mucho más sencillos y baratos y disfrutando además del resto de ventajas de tener el agua

limpia: se podrá utilizar para más usos, albergará especies piscícolas más sensibles, etc.

El tapiz de macrófitos refleja al Espacio un 17% más de radiación solar incidente que el agua del embalse, y hace que otro 64,1% no penetre tampoco en el agua, sino que sólo caliente la parte aérea de las plantas, con lo cual ese calor se queda en el aire, que tiene mucha menos inercia térmica que el agua, y por lo tanto se puede perder de nuevo hacia el Espacio más fácilmente. Por ambos motivos, los tapices de macrófitos flotantes en los embalses de todo el mundo pueden ser una gran idea para reducir el Calentamiento Global. En promedio para España, podemos afirmar que por cada hectárea de tapiz de macrófitos flotantes situada en un embalse, sus aguas absorben

4.584 Mw.h menos al año.

Todo ello implica que la evaporación directa del agua del embalse debida al calentamiento del agua que produce la radiación solar se reduce en un 81,1 %. Sin embargo, las plantas también transpiran, es decir, pierden agua a través de sus estomas cuando los abren para realizar el intercambio de gases necesario para realizar la función clorofílica. En el mencionado estudio realizado en California (Goulden et al., 2007) se comprobó que una formación de Typha evapotranspira 490 1/m2/año, de los que el 20% corresponden a evaporación directa desde el agua y el 80% restante a transpiración por las hojas. Podemos aceptar estos datos como válidos para España, ya que en su mayor parte tiene un clima mediterráneo similar al de California.

El agua que evapora un embalse en España es un 92% de la Evapotranspiración Potencial promedio, es decir, 828 1/m2/año. Con un tapiz de macrófitos flotantes sobre sus aguas, se evaporarían 490 1/m2/año. Se produce, por tanto, una reducción de la pérdida de agua por evaporación de 3381/m2/año, un 41%.

El ahorro de agua es tanto mayor cuanto mayor es la radiación solar incidente y la evapotranspiración potencial, de modo que mientras en un embalse de las montañas cantábricas o pirenaicas sólo se produciría un ahorro de 500 * 0,92 *0,41=189 l/m2/año, en un embalse de las cercanías de Algeciras (Cádiz) o de Zaragoza se produciría un ahorro de 1.250 * 0,92 * 0,41 = 472 lIm2/año.

Por otro lado, los lugares donde hay más insolación al año y por lo tanto más evapotranspiración potencial son también los lugares con menores precipitaciones. Por ello, esos datos de ahorro de agua por reducción de la evaporación en los embalses, son especialmente significativos si los comparamos con los datos de precipitación. El que en una zona de montaña del norte de España se evaporen de un embalse 189 l/m2/año menos no tiene gran importancia, porque las precipitaciones en forma de lluvia y nieve en esa zona son de unos 1600 1/m2/año. Pero en una zona como el SE de España, donde llueven unos 185 1/m2/año, tiene una enorme importancia que de sus embalses se evaporen 415 1/m2/año menos.

Hay que tener en cuenta que, de los 346 km3 de precipitación que hay en España, sólo 82 km3 llegan a correr en los ríos, que son los que alimentan los embalses (el 23,7%). Por lo tanto, poner una isla de 1 ha de macrófitos en un embalse situado en una zona con una evapotranspiración potencial promedio de la de España equivaldría a que la cuenca receptora de ese embalse recibiera 14.262 m3 más de precipitaciones. Esto en la práctica, equivale a ampliar de manera virtual su cuenca receptora en 2,38 ha. Si hiciéramos lo mismo en un embalse de las montañas del N de España equivaldría a ampliar su cuenca receptora de manera virtual en sólo 0,5 ha, pero en una zona de clima seco, como Murcia o Almería, poner en flotación 1 ha de macrófitos equivaldría a ampliar la cuenca receptora del embalse de manera virtual ¡en 9,5 ha!

Actualmente, los embalses españoles evaporan 2,48 km3, que es el 3% de los 82 km3 que corren por nuestros ríos. Si el 50% de su superficie estuviera cubierta por tapices flotantes de macrófitos, evaporarían un 20,5% menos, es decir, 508,4 hm3 menos, aproximadamente el 85% del agua que se consume anualmente en la Comunidad de Madrid. Y además, esa reducción sería mucho mayor en las zonas más áridas. Esto además de un enorme aporte extra de agua a nuestros embalses -por reducción de su pérdida por evaporación-supondría una reducción también enorme de la contribución española al Calentamiento Global, porque el vapor de agua de la atmósfera absorbe los rayos infrarrojos del Sol.

El tapiz de macrófitos flotantes también actúa como un potente agente contra la eutrofización o exceso de nutrientes del embalse, que es un grave problema que afecta al menos a la mitad de los embalses españoles. A pesar de que se intenta impedirlo, siempre terminan llegando al embalse aguas mal depuradas, heces de ganado, etc. que aportan nutrientes, especialmente nitrógeno y fósforo. El nivel variable del agua y la fuerte pendiente de las orillas impiden el crecimiento de macrófitos en su margen. Por tanto, el exceso de P se traduce fácilmente en un crecimiento excesivo, cuando no explosivo, del fitoplancton. Éste también produce oxígeno donde está vivo, que es en la zonas más cercana a la superficie del embalse. Pero como dificulta la penetración de la luz en la columna de agua, a muy poca profundidad lo que hay ya son algas fitoplanctónicas muertas y en descomposición. Esta demanda oxígeno y que hace que de ahí para abajo haya déficit de oxígeno, descomposición anaerobia y por tanto producción de metano y ácido sulfidrico y con ellos contaminación del agua, malos olores, mortandad de peces, etc.

El tapiz de rnacrófitos es una eficaz herramienta de lucha contra la eutrofización, porque actúa de tres modos diferentes:

a) Captura el nitrógeno y fósforo con mayor eficiencia que las algas fitoplanctónicas, por lo

que reduce mucho su crecimiento.

b) Promueve la mezcla de las aguas, por lo que impide la concentración de las algas

fitoplanctónicas en las capas superiores y por lo tanto la luz penetra más profundamente en la

columna de agua. Esto, unido a la oxigenación de las aguas que produce, impide que haya

algas fitoplactónicas muertas descomponiéndose de modo anaerobio.

c) La parte sumergida del tapiz de macrófitos flotantes, es decir, sus raíces, constituye un

sustrato muy adecuado para la fijación y crecimiento de muchos invertebrados de agua dulce,

y favorecería también el crecimiento de rotíferos, que en aguas dulces constituyen el principal

componente del zooplancton. Estos depuran las aguas por filtración directa y son

consumidores del fitoplancton.

Los tapices flotantes de macrófitos harían que los embalses funcionasen como verdaderos humedales, pues son el principal hábitat de los humedales, y del que actualmente carecen los embalses. En España hay 825 humedales en buen estado y 675 alterados o degradados. Teniendo en cuenta que, por otro lado, existen 1226 embalses, y que todos ellos son susceptibles de albergar tapices flotantes de macrófitos, podemos afirmar que esta técnica puede, potencialmente, duplicar el número de humedales atractivos para los peces y la avifauna en España. Favorecerían notablemente la biodiversidad, por cuatro motivos:

a) Fomentarían el crecimiento del zooplanton y la fijación en sus raíces de muchos otros

invertebrados. Todos ellos, y las propias raíces y hojas de los macrófitos, servirían de

alimento a los peces.

b) A diferencia de un humedal natural, estarían casi a salvo de los factores de degradación

habituales, como la caza y la pesca, el pastoreo, los incendios, la contaminación del agua, la

urbanización, etc.

c) Harían que el agua fuera mucho más limpia, fría y oxigenada, por lo que podrían vivir

mejor peces más exigentes en oxígeno, como son los salmónidos (truchas y salmones). Esto

favorecería la conservación de muchas especies de peces autóctonas, y además les ayudaría

mucho en su competencia con las numerosas especies exóticas, que generalmente prefieren aguas más sucias. Mejoraría también la resiliencia de todo el río, es decir, su capacidad para recuperar sus poblaciones de peces tras las alteraciones en la calidad o cantidad de su caudal, porque el embalse actúa como criadero estable. d) Las aves acuáticas y algunas especies de mamíferos acuáticos, como la nutria y la rata de agua, dispondrían de un lugar de refugio y alimentación más tranquilo y seguro que ningún humedal natural. Esto produciría incrementos poblacionales muy notables de estas aves, lo cual además de solucionar buena parte de sus problemas de conservación significaría un incremento del interés cinegético de los embalses y de otros humedales, pues aumentarían mucho las poblaciones de anátidas.

-Descripción de los dibujos.

En la figura 1 se muestra una vista lateral del sentido de circulación del agua del embalse producida por el tapiz flotante de macrófitos, siendo:

1.

Tapiz flotante de macrófitos.

2.

Columna principal descendente de agua fría, oligotrófica y oxigenada.

3.

Columnas ascendentes de agua empujada hacia arriba por la columna central descendente, que están cargadas de partículas en suspensión, son más cálidas y están menos oxigenadas.

4.

Vaso del embalse.

5.

Superficie del agua.

En la figura 2 se muestra una vista superior o cenital del mismo fenómeno de circulación del agua del embalse producida por el tapiz flotante de macrófitos, siendo:

1.

Tapiz flotante de macrófitos.

2.

Líneas centrípetas de avance del agua superficial hacia el tapiz flotante de macrófitos.

3.

Presa del embalse.

4.

Orillas del embalse.

En la figura 3 se muestra una vista lateral de los sistemas de fijación o anclaje del tapiz flotante de macrófitos, siendo:

1.

Tapiz flotante de macrófitos.

2.

Hilos o cuerdas terminadas en un ancla o dispositivo similar que permiten la fijación del tapiz flotante al fondo del embalse.

3.

Hilos o cuerdas atadas a una piqueta o dispositivo similar que permiten la fijación del tapiz flotante a la orilla del embalse.

4.

Vaso del embalse.

5.

Superficie del agua.

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Exposición de un modo de realización de la invención y de la manera en que es susceptible de aplicación industrial. El tapiz de macrófitos se cultivaría en balsas poco profundas en vivero, de modo que los rizomas estuvieran entrelazados y no se fijasen al fondo de la balsa. Después se vaciaría la balsa, se segaría la parte aérea y se cortaría la alfombra de rizomas entrelazados para obtener piezas de la longitud y anchura deseada. Se dejaría escurrir el agua para reducir su peso y se enrollarían esas alfombras de rizomas para proceder a su transporte hasta la orilla del embalse. Allí se descargarían y desenrrollarían las porciones necesarias para formar la isla o península, y se unirían entre sí mediante grapas o ataduras con material biológico. Finalmente se remolcaría el tapiz flotante completo hasta el emplazamiento deseado en el embalse, y allí se fijaría al fondo o a las orillas con hilos gruesos de nylon o bien con cuerdas de material orgánico. Cuando llegase la primavera, ese tapiz flotante de rizomas comenzaría a brotar, y la parte aérea se formaría a partir de las sustancias de reserva, fundamentalmente almidón, almacenadas en los rizomas.

Para retirar el tapiz, se procedería de modo inverso: se eliminarían las fijaciones, se remolcaría hasta la orilla, se dejaría escurrir y se procedería a su corte o picado mediante una astilladora o dispositivo similar.

BIBLIOGRAFÍA CITADA

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Bain, M.B. Y Stevenson, N.J. (ed.) (1999). Aquatic habitat assessment: common methods. American Fisheries Society, Bethesda, Maryland.

10 -Ciria, M.P., Solano, M.L. y Soriano, P. (2005). Role 01 Macrophyte Typha latifoUa in a Constructed Wetland lor Wastewater Treatment and Assessment ollts Potential as a Biomass Fuel. Biosystems engineering, Vol. 92, N° 4, págs. 535-544 -Goulden, M.L., Litvak, M. y Miller, S.D. (2007). Factors that control Typha marsh evapotranspiration. Aquatic Botany, 86. 97-106.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Procedimiento para el mantemmlento de los embalses consistente en disponer sobre la superficie del agua un tapiz de macrófitos con el fin de reducir su colmatación, su eutrofización, su pérdida de agua y su contribución al Calentamiento Global y regional y aumentar su capacidad para albergar biodiversidad, caracterizado porque se encuentra en flotación.

2. 2.

   Procedimiento para el mantenimiento de los embalses consistente en disponer sobre la superficie del agua un tapiz de macrófitos con el fin de reducir su colmatación, su eutrofización, su pérdida de agua y su contribución al Calentamiento Global y regional y aumentar su capacidad para albergar biodiversidad, caracterizado porque puede constituir una isla o tener un determinado número de zonas de contacto con la orilla.

3. 3.

   Procedimiento para el mantenimiento de los embalses consistente en disponer sobre la superficie del agua un tapiz de macrófitos con el fin de reducir su col matación, su eutrofización, su pérdida de agua y su contribución al Calentamiento Global y regional y aumentar su capacidad para albergar biodiversidad, caracterizado porque se encuentra anclado al fondo o amarrado a uno o varios puntos de la orilla.

4. 4.

   Procedimiento para el mantenimiento de los embalses consistente en disponer sobre la superficie del agua un tapiz de macrófitos con el fin de reducir su colmatación, su eutrofización, su pérdida de agua y su contribución al Calentamiento Global y regional y aumentar su capacidad para albergar biodiversidad, caracterizado porque sus porciones se unen entre sí mediante grapas

   o ataduras de material biológico (esparto, madera, mimbre, etc.).