Modelización de la incidencia de la minería abandonada de mercurio en la cuenca del río Nalóncorrelación de eventos y análisis de riesgos

Abstract

Este trabajo constituye una contribución al conocimiento de los procesos de transporte de contaminantes, especialmente arsénico, desde las áreas afectadas por la minería huérfana de mercurio de la cuenca del río Nalón. Se trata del primer trabajo que analiza, estudia y discute el proceso de transporte de contaminantes a nivel diario para el periodo de abandono de la minería de mercurio en Asturias. El objetivo de esta investigación es el desarrollo de un modelo hidrológico calibrado que permita obtener los caudales diarios de las microcuencas afectadas por la minería abandonada, para posteriormente estimar la carga de arsénico en disolución. Hasta el momento sólo existía un valor medio anual obtenido a partir del caudal medio anual del rio multiplicado por la concentración media de arsénico. En el presente trabajo se ha obtenido una serie diaria de valores de carga de arsénico en solución para los principales cauces, lo que permite una discusión más exacta del riesgo asociado a la minería abandonada en la cuenca. Otro objetivo de este trabajo era el análisis de los escenarios de cambio climático y su afección a la hidrología y al transporte de contaminantes en la cuenca, para comparando con el escenario base evaluar el comportamiento a futuro de arsénico en la cuenca. Previo a la construcción del modelo se ha recopilado toda la información pública disponible sobre calidad del agua en la cuenca. Sobre esta serie de datos hidroquímicos se han seleccionado aquellas series que aportaban información homogénea para logar los objetivos de la tesis. Esta base de datos hidroquímicos ha sido el punto de partida para el análisis de la calidad del agua y el riesgo asociado a los procesos de contaminación en la cuenca. En esta tesis se ha realizado un análisis mediante índices de calidad de agua e índices de riesgo que indica que, con carácter general, la calidad del agua en la cuenca es buena y no presenta riesgos, con excepción de los puntos situados en las cuencas con presencia de minería abandonada de mercurio. Este análisis se realizó mediante los índices de calidad y riesgo más citados en la literatura, desarrollándose como complemento a estos un índice de calidad de agua y un índice de riesgo no supervisados basados en técnicas de PCA. También se ha estudiado el riesgo mediante redes neuronales para evaluar el comportamiento de las muestras y testar la viabilidad de estas técnicas en una cuenca con presencia de minas abandonadas., donde los datos presentan valores atípicos. Una vez analizado el riesgo asociado a la contaminación, se procedió a construir el modelo hidrológico, para lo cual fue preciso confeccionar una cartografía hidrológica de mejor resolución que la existente. Una vez obtenida esta se simulo, calibro y valido el modelo, obteniéndose un valor de eficiencia del mismo bueno (NSE>5). A partir de este modelo se han construido modelos de detalle de las principales microcuencas afectadas por la minería abandonada, obteniéndose por primera vez series de caudales diarios que han permitido la estimación de las cargas diarias transportadas de contaminantes. Con estas cargas diarias se ha podido determinar las cuencas que mayor aporte de arsénico hacen a la cuenca, así como su comportamiento estacional. Con el modelo calibrado se han simulado dos escenarios de cambio climático para evaluar la respuesta hidrológica a estos cambios, y posteriormente estudiar las cargas de arsénico bajo estos escenarios. Los resultados obtenidos en el escenario base muestran que más del 90% del arsénico que llega al estuario del Nalón procede de la cuenca del río caudal, siendo en esta cuenca el principal donante el San Tirso, seguido del arroyo de Brañalamosa y con un aporte muy inferior a este el río San Juan. En el análisis de escenarios de cambio climático se ha observado una reducción significativa de los caudales y asociada a esta una reducción de las cargas de arsénico transportadas. Con todo ello puede concluirse que dentro de la cuenca del río Nalón los aportes de arsénicos que llegan a la desembocadura provienen de microcuencas con muy poca extensión, y que, si se mantienen las condiciones actuales de contaminación en ellas, bajo los escenarios de cambio climático se reducirían los aportes como consecuencia de las reducciones de caudales, pero aun así seguirían llegando cantidades significativas de arsénico a las marismas de Pravia, por lo que es prioritario actuar sobre los focos teniendo en cuenta sus aportes a la cuenca.