Biorreactores para mitigar la contaminación por nitratos

Bioreactors per mitigar la contaminació per nitrats

Ante la problemática urgente de la contaminación de las aguas en Cataluña, causada por las actividades ganadera y agraria, Andrena y un grupo de expertos proponen recuperar ecosistemas biorreactores, capaces de eliminar parte de los nitratos contaminantes.

  • La contaminación de las aguas por nitratos es un problema urgente y muy grave en Cataluña.
  • Hay que atacar el problema desde diferentes frentes.
  • Andrena y un grupo de expertos propone un trabajo a escala de paisaje, centrado en la protección de espacios biorreactores, capaces de eliminar parte de los nitratos contaminantes.
  • Este proyecto es complementario a otras iniciativas relacionadas con el tratamiento de las aguas.

El 68% de las aguas subterráneas de Cataluña están contaminadas por nitratos

El exceso de nitratos en las aguas es uno de los principales problemas de contaminación en el Distrito de Cuenca Fluvial de Cataluña (DCFC), especialmente significativo en las aguas subterráneas. Esta contaminación difusa provoca que el 68% de las masas de agua subterráneas del DCFC tengan un estado químico “deficiente”, a causa del exceso de nitratos (ACA, Documento IMPRESS 2019).

El origen de esta contaminación son compuestos nitrogenados procedentes de las deyecciones ganaderas que se aplican para fertilizar los campos de cultivo. En zonas como el Maresme, el origen de la contaminación son los fertilizantes inorgánicos.

Los cultivos no asimilan todo el fertilizante que reciben, y el excedente se infiltra, en forma de nitrato, hacia las aguas subterráneas, contaminando los acuíferos y también las aguas superficiales (ríos, arroyos, lagos).

Esta situación pone en grave riesgo la resiliencia hídrica de Cataluña, especialmente vulnerable en un contexto de previsible disminución de los recursos hídricos debido al cambio climático. Hay que tener en cuenta que, en la Unión Europea, los acuíferos son el principal recurso hídrico para el consumo humano (el 75% de los habitantes de la Unión Europea dependen de ellos). En el contexto español, las aguas subterráneas no son tan utilizadas para el consumo doméstico, debido a la elevada cantidad de embalses, la más grande de Europa.

En un eventual contexto de sequía extrema, con una disminución severa de las reservas en los embalses, sería muy grave no poder contar con los acuíferos para el abastecimiento humano, por su mal estado químico. Al mismo tiempo, los acuíferos subterráneos tienen un papel clave en la alimentación de los flujos de las aguas superficiales.

La protección de las aguas subterráneas, se convierte por tanto, en una herramienta crucial en la adaptación al cambio climático.

Sin embargo, desde la designación de las primeras zonas vulnerables en 1998, no ha parado de aumentar el número de masas de agua en las que se detecta esta problemática. La concentración de nitrato es creciente, y en muchos casos vulnera la Directiva Europea de Agua Subterránea (Directiva 2006/118 / CE).

Biorreactores, una de las soluciones para mitigar la contaminación por nitratos

En la actualidad, no existe una tecnología capaz de descontaminar un acuífero en su conjunto, por su dimensión. Las soluciones tecnológicas que se han experimentado son eficaces para descontaminar puntos concretos, como por ejemplo, pozos.

Al tratarse de un problema de contaminación difusa, y a gran escala, la mitigación de este problema requiere una perspectiva a escala de paisaje. . La prevención y mitigación de la contaminación difusa por nitratos de origen agrario es posible, mediante la recuperación de las funciones ecológicas que eliminan el nitrógeno del agua, a escala de paisaje.

Varios ecosistemas (humedales, bosques de ribera…) reciben la consideración de “biorreactores”, porque ejercen la función de eliminación del nitrato, a través del proceso de desnitrificación, el cual requiere condiciones anaeróbicas y presencia de materia orgánica. Las zonas húmedas no directamente conectadas con la red fluvial también ejercen funciones de eliminación del nitrógeno a escala de paisaje.

Se ha estimado que, en zones templadas, las zonas húmedas (wetlands) contribuyen significativamente a la mejora de la calidad del agua a escala de cuenca (>30% reducción N), si su superficie alcanza como mínimo entre el 2-7% de la cuenca (Verhoeven et al, 2006)[1].

Los biorreactores son una solución complementaria a otras acciones de tratamiento de las aguas

La Fundación Andrena ha creado un grupo de trabajo que cuenta con la colaboración de algunos de los principales expertos en biogeoquímica fluvial, hidrogeología, y restauración ecológica de Cataluña. El objetivo es promover un programa que permita encarar el problema con eficacia, desde la perspectiva de las funcionalidades ecológicas (nature based solutions) a escala territorial.

La estrategia de nuestro proyecto es recuperar una red de ecosistemas biorreactores, diseminados a escala de cuenca, en aquellos puntos donde se optimice la función de desnitrificación.

El proyecto es COMPLEMENTARIO a otras soluciones de tratamiento de las aguas en origen (depuradoras en las granjas) y la valorización de las deyecciones ganaderas:

  1. Las aguas subterráneas se mueven lentamente, y los contaminantes que las afectan pueden permanecer muchos años, incluso décadas. Este hecho implica que habrá que favorecer acciones que ayuden a la regeneración natural de los acuíferos.
  2. Los tratamientos en origen, disminuirán el volumen de deyecciones disponibles, pero la agricultura seguirá requiriendo fertilización.
  3. Se espera que las mejoras en la fertilización (smart farming) vayan reduciendo el nitrato excedente, pero es difícil que este excedente desaparezca del todo. La mejora de las funciones ecológicas que proponemos, sería capaz de proteger a los acuíferos de la llegada de más nitratos, a largo plazo, y con un coste bajo.

La estrategia de este programa se basa en:

  • El conocimiento de los factores clave hidrogeológicos y biogeoquímicos que optimizan la función de desnitrificación, para identificar las localizaciones óptimas para dichos ecosistemas.
  • Modelización regional de los puntos con más potencial biorreactor.
  • Propuesta y ejecución de restauración de ecosistemas biorreactores en los puntos de mayor potencial.
  • Acción de incidencia social y política para lograr una ordenación territorial que bonifique la protección de los acuíferos, a través de estos ecosistemas biorreactores.
  • Área geográfica del proyecto: cuencas hidrográficas situadas en zonas vulnerables.
Representación de un paisaje agrícola
Representación de un paisaje agrícola
Implementación idealizada de ecosistemas biorreactores.
Implementación idealizada de ecosistemas biorreactores.

Este proyecto está avalado por un equipo multidisciplinar

El grupo de trabajo que propone el proyecto está integrado por:


Verhoeven et al, (2006)[1]. Regional and global concerns over wetlands and water quality. Trends in Ecology and Evolution, Volume 21).

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