MODELADO ECOLÓGICO DEL EMBALSE LOS MOLINOS

RODRIGUEZ REARTES, S. B.; ESTRADA, V.; BAZAN, R. ; LARROSA, N. ; COSSAVELLA, A. ; LOPEZ, A; BUSSO, F.

Los Cocos, Córdoba

Otro; III Reunión Interdisciplinaria de Tecnología y Procesos Químicos; 2014

La descarga de residuos provenientes de actividades antropogénicas al medioambiente afecta negativamente los ecosistemas provocando serios problemas ambientales. Particularmente, la descarga de nutrientes en cuerpos de agua provoca el envejecimiento prematuro de los mismos al promover la proliferación masiva de algas, eventos de mortandad de peces, disminución del oxígeno disuelto en la columna de agua, etc. Este fenómeno, denominado "eutrofización", puede ser descripto a través de la formulación de modelos matemáticos que consideran los principales fenómenos biológicos, físicos y químicos relacionados con la dinámica algal y de nutrientes (Estrada et al., 2011). En el presente trabajo, calibramos y validamos un modelo de calidad de agua basado en primeros principios, el cual representa los procesos ecológicos mediante ecuaciones algebraico-diferenciales. El modelo contiene un gran número de parámetros que deben ajustarse a las condiciones específicas del sitio en estudio. El embalse Los Molinos, un cuerpo de agua multipropósito ubicado 65 km al SO de la Ciudad de Córdoba, es nuestro caso de estudio. Su estado trófico es mesotrófico, pero ya han sido detectados eventos de mortandad de peces por anoxia y blooms de Ceratium hirundinella (Bazán, 2006; Cossavella, 2003), por lo tanto, contar con una herramienta que contribuya a la gestión del recurso hídrico es fundamental. El modelo planteado considera balances dinámicos de los principales grupos de fitoplancton observados (dinófitas, criptófitas y cianobacterias) y de nutrientes (nitrato, amonio, nitrógeno orgánico, fosfato y fósforo orgánico). Resulta un complejo set de ecuaciones algebraico-diferenciales a derivadas parciales que luego se discretiza considerando dos capas horizontales en la columna de agua. El embalse Los Molinos es un lago monomíctico, estratificado térmicamente en verano; siendo la segmentación física definida consistente con las profundidades epilimnética e hipolimnética observadas. Los principales parámetros biogeoquímicos del modelo son obtenidos por resolución de un problema de estimación dinámica de parámetros, sujeto al DAE formulado (gPROMS, 2012). Los valores obtenidos para los parámetros permiten una representación adecuada de la dinámica del embalse, tal como se observa a partir de los resultados presentados para la validación del modelo con un set independiente de datos experimentales.