IDENTIFICANDO LAS FUENTES DE CONTAMINACIÓN POR NITRÓGENO Y FÓSFORO EN LA LAGUNA DE FÚQUENE, COLOMBIA Jorge Rubiano, Centro Internacional de Agricultura.

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1 IDENTIFICANDO LAS FUENTES DE CONTAMINACIÓN POR NITRÓGENO Y FÓSFORO EN LA LAGUNA DE FÚQUENE, COLOMBIA Jorge Rubiano, Centro Internacional de Agricultura Tropical – CONDESAN (j.rubiano@cgiar.org) Seminario Internacional CONDESAN “Experiencias y Métodos de Manejo de Cuencas y su Contribución al Desarrollo Rural en los Andes” Bogotá – Colombia, 8 a 10 de noviembre del 2004

2 Contenido Aproximación al problema - Reseña histórica Estudios preliminares Monitoreo de calidad del agua Modelamiento de la contaminación en la cuenca Alternativas

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4 Cuenca de Fúquene Area 187,234.7 Has. Población 229,011 hab Usos de la tierra: Agricultura: 26% Pasturas: 59% Bosques: 4% Paramo: 2% Lago: 2% Ganado Vacuno: 171,402 animales Degradación: 13.000 Ha Erosión severa; 40,000 Ha erosión moderada. 16,068 m 3 /año de sedimentos a la laguna (JICA)

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13 2003

14 Qué ha pasado en Fúquene

15 Nitrógeno y Fósforo Nitratos estimulan el crecimiento de macrophytes y phytoplanckton además de ser el nutriente clave que conlleva a la eutroficación. Amonio es tóxico para organismos acuáticos, su exceso puede acumularse en el organismo e incrementar el pH del cuerpo alterando el metabolismo del mismo. Fósforo es un nutriente clave para el crecimiento de algas.

16 Por qué la ‘explosión’ de algas? Agata Kot-Wasik. 2004. Water Quality Control. http://www.pg.gda.pl/chem/Dydaktyka/Analityczna/WQC/wqc.htm

17 Estudios preliminares Aguas subterráneas INGEOMINAS (1980 – 1990) Consultoría JICA (2001) Monitoreo CAR (1980 – 2000+)

18 Resultados Estudio JICA 2001

19 Producción de sedimentos durante cuatro años de simulación bajo cuatro diferentes escenarios (Girón, 2004)

20 Producción de nitratos durante cuatro años de simulación bajo cuatro diferentes escenarios (Girón, 2004)

21 Monitoreo de calidad de agua Análisis químico –NO3, NO2, NH3, P total, PO4 Análisis isotópico –d15N, d19O Carbono Orgánico Disuelto DOC

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30 (Kendall and McDonnel, 2002)

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33 Modelamiento de la contaminación en la cuenca Modelación dinámica SWAT L-THIA (Runoff, land use, EMC, Baird and Jennings (1996) ) Areas de contribución Regresión Logística Peso de la distancia Inversa (IDW) Kriging

34 Modelamiento de la contaminación en la cuenca Modelación dinámica SWAT L-THIA (Runoff, land use, EMC, Baird and Jennings (1996) ) Areas de contribución Regresión Logística Peso de la distancia Inversa (IDW) Kriging

35 NO3 - SWAT

36 N- Total – L-THIA

37 Regresión Logística >P N-Total Suelos Altura Hierro Geologia Nivel Freatico Indice de humedad

38 NO3 - Kriging

39 NO3 – Peso de la distancia inversa

40 mg/L NO3 Areas de Contribución

41 mg/L Amonio – Areas de Contribución

42 Fósforo Total - Kriging

43 Fosfatos – Areas de Contribución

44 Cuencas aportantes - resúmen

45 Fuentes contaminantes - Isótopos

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47 Que usos contribuyen con N y P PM: Pasto manejado PN: Pasto natural PR: Pastos con rastrojos R: Rastrojos TE: Tierras Eriales M1: Papa con cultivos como: alverja, cebada, habichuela, hortalizas, maíz, trigo, fríjol, árboles frutales y pastos. M7: En clima frío destacándose en su orden cultivos como: papa, cebada, maíz, alverja, fríjol, hortalizas, trigo, habichuela, cebolla, haba, árboles frutales, flores E 1, rastrojo, pastos, arracacha, zanahoria y tomate.

48 Alternativas Cambios tecnológicos en los sistemas de producción –Labranza mínima –Estabulación y manejo de excretas del ganado –Patrones de fertilización Acciones directas en la laguna –Remoción de plantas acuáticas –Uso de carpa –Aplicación de Bentonita (Phoslock)

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51 Uso de Phoslock TM (Bentonita)

52 A. Moreno, H. Frombreg, W. Otero (Cuencas Andinas/GTZ) J. C. Cardenas (Universidad Javeriana/Andes) C. Quintero, G. Garzon (CAR) E. Amezquita, M. Rondon (Suelos – CIAT) O. Madrid, V. Soto – (Uso de Tierras -CIAT) R. Stickrod (Isotopes Lab – IDAHO University) R. Zomer, D. Bossio (IWMI) B. Bergamashi (Drinking Water Inititative - USGS) M. Quintero, E. Giron, X. Pernett, M. Heshusius (Andes Basin CPWF/CONDESAN) R. D. Estrada (Cuencas Andinas/CIP- CONDESAN) M. Letts (University of Lethbridge