Reaireación, fotosíntesis, respiración, dinámica de oxígeno disuelto y cinética de degradación en el Río Chiquito de Morelia

Abstract

It can be said that at present we face a global water crisis. The principal parameter indicating the health of aquatic ecosystems is dissolved oxygen (DO). In order to implement an adequate water management it is necessary the understating of the DO dynamics, as well as the principal factors influencing it. DO and temperature profiles were measured at high frequency, covering diel and seasonal variation, in the Río Chiquito at Morelia. The diel DO curve showed a complex pattern having two defined night sections deviating from the usual behavior described in the literature. The reaeration coefficient photosynthesis and respiration rates were estimated, for the suburban zone, with selected approaches involving three DO mass balance diel curve methods. DO dynamics was modeled with good concordance to experimental data and showed significant temperature influence. However, the complex DO pattern could not be accurately described solely with temperature correction functions, so that factors other than temperature variation must be influencing DO dynamics. Waste water loads were identified and organic matter content and degradation kinetics were determined. Metabolic rates and the reaeration coefficient were used to characterize the stream over the annual cycle. Results indicate that Río Chiquito is a heterotrophic system moderately affected by non-point sources, highly aerated and with high respiration and photosynthetic rates at suburban zone; and severely affected by point sources at the urban zone.

Se puede afirmar que en la actualidad se enfrenta una crisis del agua a nivel global. El principal parámetro que indica la salud de los ecosistemas acuáticos es el oxígeno disuelto (OD). Para implementar una adecuada gestión del agua es necesario comprender la dinámica de OD, así como los principales factores que la influyen. Perfiles de OD y temperatura fueron medidos a una alta frecuencia, cubriendo variación diaria y estacional en el Río Chiquito de Morelia. La curva de OD mostró un patrón complejo con dos secciones nocturnas diferenciadas desviándose del comportamiento usual descrito en la literatura. El coeficiente de reaireación y las tasas de fotosíntesis y respiración fueron estimados, para la zona suburbana, con estrategias selectas involucrando tres métodos de balance de masa de OD acoplados con curvas diarias. La dinámica de OD fue modelada con buena concordancia con los datos experimentales y mostró una influencia significativa de la temperatura. Sin embargo, algunas alteraciones del patrón de OD no pudieron ser descritas únicamente con funciones de temperatura, indicando la presencia de otros factores que afectan la dinámica de OD. Las descargas residuales de la zona urbana fueron identificadas y se determinó el contenido de materia orgánica y las cinéticas de degradación. Las tasas metabólicas y el coeficiente de reaireación fueron utilizados para caracterizar la corriente en el ciclo anual. Los resultados indican que el Río Chiquito es un sistema heterotrófico moderadamente afectado por fuentes no puntuales, altamente aireado y con altas tasas de fotosíntesis y respiración en la zona suburbana; y severamente afectado por descargas puntuales en la zona urbana.