Modelación numérica de la hidrodinámica del Lago Villarrica ad portas del anteproyecto del plan de descontaminación aprobado mediante resolución exenta N° 437/2020 del Ministerio del Medio Ambiente

Abstract

El Lago Villarrica es un cuerpo de agua con origen glacial que se encuentra en la zona precordillerana de la región de La Araucanía. Debido a la cercanía de centros urbanos, adquieren relevancia las actividades antrópicas desarrolladas en la cuenca de drenaje del lago, pues, estas acelerarían el enriquecimiento del cuerpo de agua en nutrientes que provocan un incremento del estado trófico. La preocupación por el estado trófico del Lago Villarrica conllevó al desarrollo de normas secundarias de calidad ambiental. Sin embargo, en base a resultados de mediciones efectuadas in situ, en las cuales se registró la superación de la normativa vigente, se declaró zona saturada a la cuenca del lago y se dio inicio al proceso de elaboración de un plan de descontaminación. En virtud de lo anterior, el objetivo general de esta investigación consiste en el desarrollo de un modelo numérico tridimensional sobre la hidrodinámica del Lago Villarrica, utilizando el software Delft3D, ad portas del anteproyecto del Plan de Descontaminación por clorofila-a, transparencia y fósforo disuelto para la cuenca del lago aprobado mediante Resolución Exenta N°437/2020 del Ministerio del Medio Ambiente. Los resultados derivados del modelo numérico permiten afirmar que (1) la evolución anual de la estructura térmica del Lago Villarrica comprende un periodo de incremento de la temperatura del agua durante el cual se desarrolla el fenómeno de estratificación térmica caracterizado por una termoclina ubicada en los 20 m de profundidad, una capa térmica superior a 20°C y una capa inferior a 10ºC, seguido un periodo de descenso durante el cual el lago se enfría hasta alcanzar una temperatura homogénea de 10°C; (2) las componentes de menor contenido energético de la velocidad del lago coinciden con las componentes energéticas dominantes de la velocidad del viento y (3) la termoclina recibe la energía cinética del viento y, consecuentemente, comienza a generar oscilaciones que constituyen ondas Kelvin tipo fundamental, cuya amplitud es afectada por la interacción resonante con el viento, y ondas Poincaré de periodicidad comprendida entre 5 y 10 horas. Las afirmaciones anteriores corroboran los estudios realizados por varios autores sobre los fenómenos hidrodinámicos del Lago Villarrica, por lo cual, se concluye que el modelo numérico es adecuado para ser acoplado con un modelo de calidad del agua que, en última instancia, permitiría estudiar los efectos del anteproyecto del plan de descontaminación elaborado por el Ministerio del Medio Ambiente.