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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)
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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”)
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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)
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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)
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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)
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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)
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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 (‰)
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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
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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%
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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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