CGL2011-30302-C02-01

Localización geográfica del origen del agua subterránea del entorno del Parque Nacionalsubterránea del entorno del Parque Nacional de Las Tablas de Daimiel mediante el uso de

una metodología de modelización deuna metodología de modelización de distribución espacial de δ18O en la

óprecipitación

Silvino Castaño Castaño, Javier Rodríguez Arévalo, María Fe Díaz Teijeiro,

Almudena de la Losa Román, Pedro Martínez Santos

INTRODUCCIÓN

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 20131

INTRODUCCIÓN

C enca S pe ficialCuenca Superficial

ALTO GUADIANA2> 15.000 km2

Sistema subterráneo

MANCHA OCCIDENTAL

(Acuífero 23)

> 5.000 km2> 5.000 km

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 20132

INTRODUCCIÓN

MASb MANCHA OCCIDENTAL I MASb MANCHA OCCIDENTAL II

FUENTE: Martínez Santos, P. (2007)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 20133

INTRODUCCIÓN

FUENTE: García Rodríguez y Llamas (1996)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

FUENTE: García-Rodríguez y Llamas (1996)

4

INTRODUCCIÓN

PROCEDENCIA DEL AGUAPROCEDENCIA DEL AGUA

Hasta década de 1970 (“Régimen natural”): Río Guadiana yTablas de Daimiel efluentes del sistema acuífero

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 20135

INTRODUCCIÓN

PROCEDENCIA DEL AGUAPROCEDENCIA DEL AGUA

Década de 1970 a 2010: Sobreexplotación de recursossubterráneos. Humedal como zona de recarga de

- Aguas de trasvases de otras cuencas (Acueducto Tajo-Segura)

- Escorrentía superficial en período húmedo 1997-2004

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 20136

INTRODUCCIÓN

PROCEDENCIA DEL AGUAPROCEDENCIA DEL AGUA

2010-2012 (Régimen “pseudonatural”): Recuperación sustancialdel acuífero.

- Escorrentía subterránea en Río Guadiana

- Tablas de Daimiel ganadora y perdedora de aguas subterráneas

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 20137

INTRODUCCIÓN

RED DE CONTROL DE AGUAS SUBTERRÁNEASRED DE CONTROL DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

(Proyecto PaleoTD)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

2003-2012 (18 piezómetros + 3 puntos “especiales”)

8

INTRODUCCIÓN

Muestreo isotópico del agua subterránea

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

Muestreo isotópico del agua subterránea (2008-2012)

9

ANTECEDENTES: Caracterización de la evaporación

2

34

1 17

56

719

18

8

910

1112

13141516

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201310

ANTECEDENTES: Caracterización de la evaporación

10GMWL

18

19-10

0

GMWLCigüela DitchWastewater spillWater TableCiudad Real Precipitation (2000-06)Lineal (Cigüela Ditch)

16 17

18

y = 4.54x - 15.95-30

-20

SM

OW

(‰) Lineal (Cigüela Ditch)

2

3 4 56 7

8

910131211

1415

17

50

-40

30

δ2 H H2O

VS

3 41

-60

-50

-70-10 -8 -6 -4 -2 0 2

δ18OH2O VSMOW (‰)Basado en Castaño et al. (2011)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201311

ANTECEDENTES: La red REVIP

y = 8,4927x + 12,4

‐20

LaCoruña

Santander

Morón

Palma de Mallorca

Almería

ValenciaTortosa

Murcia

‐30

‰) La Coruña

CáceresCIUDAD REAL

Zaragoza

Gerona‐40

SMOW (‰

Madrid

Valladolid

‐50

δ2HH2OVS

LMM

León‐60

‐70‐9 ‐8 ‐7 ‐6 ‐5 ‐4 ‐3

δ18OH2O VSMOW (‰)Media valores ponderados 2000-2006

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

H2O ( )Basado en Díaz Teijeiro et al. (2009)

12

ANTECEDENTES: REVIP-Evaporación

y = 8,4927x + 12,4

‐20

LaCoruña

Santander

Morón

Palma de Mallorca

Almería

ValenciaTortosa

Murcia

‐30

‰) La Coruña

CáceresCIUDAD REAL

Zaragoza

Gerona‐40

SMOW (‰

Madrid

Valladolid

‐50

δ2HH2OVS

LMM18

19

y = 4 54x - 15 95

-20

-10

0

10

OW

(‰)

GMWLCigüela DitchWastewater spillWater TableCiudad Real Precipitation (2000-06)Lineal (Cigüela Ditch)

León‐60

2

3 4 56 7

8

910131211

1415

16

1

17y = 4.54x - 15.95

-70

-60

-50

-40

-30

-10 -8 -6 -4 -2 0 2

δ2 H H2O

VS

MO

‐70‐9 ‐8 ‐7 ‐6 ‐5 ‐4 ‐3

δ18OH2O VSMOW (‰)

10 8 6 4 2 0 2

δ18OH2O VSMOW (‰)

Media valores ponderados 2000-2006

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

H2O ( )Basado en Díaz Teijeiro et al. (2009)

13

ANTECEDENTES: REVIP-Modelo Continuo de O-18 en precipitación-SIGs

-4

-3

-2

-1

0

‰)

Medidos Cota<200 m s.n.m.Medidos Cota>200 m s.n.m.Modelo Cota 0 m s.n.m.Modelo Cota 1000 m s.n.m.

Modelo de distribución continua de δ18O basado en factores geográficos

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

35 37 39 41 43 45

Latitud (º)

δ18O

(‰

Latitud ( )

+

Modelo ajuste no lineal: δ18O = f(LAT, ALT)δ18O = -0.0004·LAT2 - 0.0588·LAT - 0.0032·ALT – 2.2074

+

Mapa continuo de distribución de δ18O

Modelo digital de elevación

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

Mapa continuo de distribución de δ O

Basado en Rodríguez Arévalo et al. (En prensa)

14

METODOLOGÍA: Planteamiento

CIUDAD REAL

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201315

METODOLOGÍA: Planteamiento

0

10

Valores  isotópicos  medios

Línea de evaporación de referencia

‐10

LMM

P‐08

P‐05

‐30

‐20

VSM

OW (‰

)

EA‐1

GUAD‐2

GUAD‐1P‐18

P‐16

P‐15P‐14

P‐12P‐10

P‐04P‐09

P‐03P‐02P‐01

D

‐40δ2HH2O V

P‐17

P‐13 P‐11P‐07P‐06

Dep.

‐60

‐50

‐70

‐9 ‐8 ‐7 ‐6 ‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0δ18OH2O VSMOW (‰)δ OH2O VSMOW (‰)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201316

METODOLOGÍA: Planteamiento

0

10

Valores  isotópicos  medios

Línea de evaporación de referencia

‐10

LMM

P‐08

P‐05

‐30

‐20

VSM

OW (‰

)

EA‐1

GUAD‐2

GUAD‐1P‐18

P‐16

P‐15P‐14

P‐12P‐10

P‐04P‐09

P‐03P‐02P‐01

D

‐40δ2HH2O V

P‐17

P‐13 P‐11P‐07P‐06

Dep.

‐60

‐50

‐70

‐9 ‐8 ‐7 ‐6 ‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0δ18OH2O VSMOW (‰)δ OH2O VSMOW (‰)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201317

METODOLOGÍA: Planteamiento

0

10

Valores  isotópicos  medios

Línea de evaporación de referencia

‐10

LMM

P‐08

P‐05

‐30

‐20

VSM

OW (‰

)

EA‐1

GUAD‐2

GUAD‐1P‐18

P‐16

P‐15P‐14

P‐12P‐10

P‐04P‐09

P‐03P‐02P‐01

D

‐40δ2HH2O V

P‐17

P‐13 P‐11P‐07P‐06

Dep.

‐60

‐50

‐70

‐9 ‐8 ‐7 ‐6 ‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0δ18OH2O VSMOW (‰)δ OH2O VSMOW (‰)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201318

METODOLOGÍA

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201319

RESULTADOS

0

10

Valores  isotópicos  medios

Línea de evaporación de referencia

‐10

LMM

Corte

P‐08

P‐05

‐30

‐20

VSM

OW (‰

)

EA‐1

GUAD‐2

GUAD‐1P‐18

P‐16

P‐15P‐14

P‐12P‐10

P‐04

P‐08

P‐09

P‐03P‐02P‐01‐40δ2

HH2O V

P‐17

P 14

P‐13 P‐11P‐07P‐06

Dep.

‐60

‐50

‐70

‐9 ‐8 ‐7 ‐6 ‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0δ18OH2O VSMOW (‰)

-7.35‰-8.40‰

δ OH2O VSMOW (‰)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201320

RESULTADOS

Procedencia del agua precipitada usando l l d d di

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

solamente valores ponderados medios.Área del Alto Guadiana implicada: 66%

21

RESULTADOS

0

10

Valores  isotópicos  medios

Línea de evaporación de referencia

‐10

LMM

Corte

P‐05

P‐08‐30

‐20

VSM

OW (‰

)

P‐01P‐02P‐03

P‐09

P‐08

P‐04P‐10

P‐12

P‐14 P‐15

P‐16P‐18

GUAD‐1

GUAD‐2

EA‐1

‐40δ2HH2O V

Dep.

P‐06P‐07 P‐11P‐13

P 14

P‐17

‐60

‐50

‐70

‐9 ‐8 ‐7 ‐6 ‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0δ18OH2O VSMOW (‰)Incluyendo error analítico δ OH2O VSMOW (‰)

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

Incluyendo error analítico

22

RESULTADOS

Procedencia del agua precipitada usando l d d di lí i

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

valores ponderados medios y error analítico Área del Alto Guadiana implicada: 92%

23

RESUMEN Y CONCLUSIONES

i) Se estima la procedencia del agua subterránea del entorno delPNTD de acuerdo a posibles valores isotópicos del agua de laprecipitación de origen, estimando el valor isotópico “eliminando” lamarca de la evaporación y usando un modelo de distribución espacialdel δ18O basado en variables geográficas (latitud y cota) que sede δ O basado e a ab es geog á cas ( at tud y cota) que sepueden relacionar con la variación de la temperatura del aire

ii) dada la escasa diferencia de cota en la zona el agua subterráneaque se encuentra en el entorno del PNTD debe proceder de lluviaprecipitada en un sector muy extenso del Alto Guadiana, alejado delParque Nacional, que incluye comarcas tales como el Campo deq , q y pMontiel o la Sierra de Altomira,

iii) la mayor parte de la hoy denominada Masa de Agua SubterráneaM h id t l I l itú l PNTD ti i íMancha occidental I, en la que se sitúa el PNTD, participaríaminoritariamente en el volumen almacenado en dicha masa

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 201324

REFERENCIAS

• Castaño, S.; Díaz-Teijeiro, M.F.; Rodríguez-Arévalo, J.; Moreno, L.; Aguilera, H.; de La Losa,A.; Jiménez-Hernández, M.E. (2011): Characterization of evaporation in "Las Tablas deDaimiel" National Park using stable isotopes of water. En: 9th International Symposium onA li d I t G h i t B k f Ab t t (Ot N S l A A dí C Ed ) CIMNEApplied Isotope Geochemistry. Book of Abstracts (Otero, N; Soler, A.; Audí, C., Eds.). CIMNE.Tarragona. p. 47

• Díaz-Teijeiro, M.F.; Rodríguez-Arévalo, J.; Castaño, S. (2009). La Red Española de Vigilanciad I ót l P i it ió (REVIP) Di t ib ió i tó i i l t ió lde Isótopos en la Precipitación (REVIP): Distribución isotópica espacial y aportación alconocimiento del ciclo hidrológico. Ingeniería Civil, 155, 87-97

• García-Rodríguez, M.; Llamas, M.R. (1996): Características geológicas del borde suroccidentald l id d hid ló i 04 04 i fl i b l hid l í d l T bl dde la unidad hidrogeológica 04.04 y su influencia sobre la hidrogeología de las Tablas deDaimiel. Geogaceta, 20(6), 1271-1273.

• Martínez Santos, P. (2007): Hacia la gestión adaptable del acuífero de la Mancha Occidental.D ll d d l di it l d fl j l b ió ti i ti d i f t dDesarrollo de un modelo digital de flujo y elaboración participativa de escenarios futuros degestión del agua. Tesis Doctoral. Universidad Complutense de Madrid. 375 pp.

• Rodríguez-Arévalo, J; Díaz-Teijeiro, M.F.; Castaño, S.; Sánchez-Moral, R. (En prensa):M d lli d i i 18 i t iti f t i it ti f fModelling and mapping oxigen-18 isotope composition of recent precipitation: a reference forthe isotope composition of groundwater recharge and surface run-off in Spain. TECDOC onGeostatistical analysis of spatial isotope variability to map the sources of water for hydrologyand climate studies. International Atomic Energy Agency. Vienna. 25 pp.

IX Congreso Ibérico / XI Congreso Nacional de GEOQUÍMICA. Soria, 16-18 septiembre 2013

a d a ud a o a o gy g y a 5 pp

Más información: http://www.igme.es/internet/propaleotd25

AGRADECIMIENTOS

La realización de este trabajo ha sido posible gracias a:gracias a:

• Proyecto CGL2011-30302-C02-01 del MINECO

• CRP F33016 (Research Agreement No. 14813) del OIEA

• Convenio IGME/CEDEX para la creación del Laboratorio Virtual Conjunto de Hidrología Isotópica

• Personal y Dirección del Parque Nacional de Las y qTablas de Daimiel

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AGRADECIMIENTOS

Y GRACIAS A USTEDES

POR SU ATENCIÓN

Y PACIENCIAY PACIENCIA

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