Índice de calidad de aguas costeras para Chile

Abstract

El presente trabajo tiene por objetivo construir un índice de calidad de aguas marino-costeras para evaluar el estado del recurso hídrico marino de las ecorregiones de Chile, permitiendo un análisis fisicoquímico del agua considerando las áreas con una composición de especies relativamente homogénea y características oceanográficas o topográficas. Para la realización del índice se considera la base de datos del 2017 entregada por el Programa de observación del ambiente litoral (POAL) de la Armada de Chile, el cual tiene estaciones de monitoreo en todo el país. Para construir el índice se inicia con una búsqueda bibliográfica, en la cual se revisan diez índices utilizados a nivel mundial, esto se realiza con el fin de poder analizar metodologías usadas en estos índices. Luego se seleccionan los parámetros fisicoquímicos, considerando la bibliografía revisada además de los parámetros que son medidos por el POAL, siendo seleccionados los siguientes parámetros: oxígeno disuelto, nitrato, fosfato, coliformes fecales, sólidos suspendidos totales. A continuación, se definen las curvas de calidad o subíndices de cada parámetro, lo anterior se realizó revisando la bibliografía y normativas nacionales e internacionales. Seguidamente, se asigna el peso o valor de importancia que tiene cada parámetro dentro del índice. El peso asignado para cada parámetro fue de 0,2, ya que la suma de estos debe sumar 1. Después de esto, se unifican los subíndices de cada parámetro a través de una fórmula matemática propuesta por Cooper. Luego, se define la escala de valoración del índice en 5 categorías: excelente (calidad entre 91-100), bueno (calidad entre 71-90), razonable (calidad entre 51-70), contaminada (calidad entre 26-50) y muy contaminada (calidad entre 10-25); esta fue basado en el índice de Cooper. La aplicación del índice de calidad de aguas costeras (ICAC) por ecorregiones muestra que en la del Norte fue de 67; en la ecorregión de Atacama se obtuvo 58; en Paposo Taltal se tiene una calidad de 45; en Los Molles se tiene 66; en Chile Central se obtuvo 60; en Chiloé Taitao, Kawesqar, Magallanes e Isla de Pascua se obtuvieron valores de 78, 94, 87, y 72, respectivamente. Esto indica que a nivel general Chile presenta una calidad catalogada como razonable por Cooper, indicando que la calidad puede ser mejorada a bajo costo. La razón de que las ecorregiones con peor calidad sean Norte Grande, Atacama, Los molles y Chile Central, es por la actividad minera de la zona, ya que se encuentra la producción nacional de las rocas fosfóricas, esto tiene como consecuencia que en estos lugares se presente una alta cantidad de fosfatos, produciendo eutrofización en el océano, lo que lleva a una afectación a la calidad de los otros parámetros como lo es: el oxígeno disuelto, ya que cuando se degradan las algas se consume oxígeno disuelto, y los sólidos suspendidos, ya que con la producción minera se trasladan por el viento a los océanos.

The aim of the present work is to develop a marine-coastal water quality index to evaluate the state of the marine water resource of the chilean ecoregions, allowing a physicochemical analysis of the water considering the diverse ecosystems of the country. For the realization of the index, the dataset of 2017 was provided by the Programa de Observación del Ambiente Litoral (POAL) of the Chilean Navy, which has monitoring stations throughout the country. To begin to develop the index is necessary a bibliographic reviewe of different indexes used worldwide, this is performed to see the methodologies used. Then the physicochemical parameters are selected considering the bibliography checked in addition to the parameters that were measured by the POAL. The parameters considered are: dissolved oxygen, nitrate, phosphate, fecal coliforms, and total suspended solids. Then, the quality curves or sub-indices of each parameter are defined, this was done by the bibliographic review, national and international normatives. In addition, the weight or importance value of each parameter has within the index is assigned. The weight assigned for each parameter was 0.2, being the sum of all parameters: 1. After this, we proceed to unify the sub-indices of each parameter in a mathematical formula proposed by Cooper. Then, the rating scale of the index is defined in 5 categories: excellent (quality between: 91-100), good (quality between: 71-90), reasonable (quality between: 51-70), contaminated (quality between: 26- 50) and highly contaminated (quality between: 10-25), this was based on the Cooper index. Finally, the marine-coastal waters quality index was tested by ecoregions. According to this proposal, the qualities obtained in the ecoregion were in the range between 45 to 87 in the ecorregión of Paposo Taltal and Magallanes. This indicates that in general Chile presents a quality listed as reasonable by Cooper, indicating that quality can be improved at low cost. The ecoregions with the worst quality are Norte Grande, Atacama, Los molles and Chile Central, is due to the mining activity in the area, this is where the national production of the phosphate rock is located, this causes that in these places a high amount of phosphates is occurs, producing eutrophication in the ocean, which leads to an affectation to the quality of the other parameters such as: dissolved oxygen, this is because when the algae are degraded dissolved oxygen is consumed, and solids suspended, since with the mining production they move by the wind to the oceans.