Càtedra de l’Aigua, Natura i Benestar

La Càtedra interuniversitària de l’Aigua, Natura i Benestar, impulsada conjuntament per l’Ajuntament de Sant Hilari Sacalm, la Universitat de Vic – Universitat Central de Catalunya i la Universitat de Girona, treballa pel desenvolupament del territori a partir de la interacció entre els diferents agents socials i les universitats en aquells àmbits en què aquestes poden aportar expertesa. La Càtedra de l’Aigua té com a objectiu generar, difondre i transferir coneixement sobre el patrimoni natural de les Guilleries, amb la finalitat d’ajudar a desenvolupar un model de gestió territorial sostenible en el marc d’aquest espai natural. En aquest sentit, les línies de treball que s’hi desenvolupen s’emmarquen en la temàtica del patrimoni natural, treballant principalment amb l’aigua, el territori i la biodiversitat. En concret, s’hi distingeixen: 1) Promoure la recerca i la transferència, i col·laborar en la gestió sostenible del territori - Promoure l’estudi dels valors naturals i patrimonials de les Guilleries. - Crear unes beques de recerca centrades en les Guilleries. - Actuar com a òrgan consultiu en relació a les temàtiques d’aigua, de biodiversitat i de medi ambient. 2) Difondre i divulgar el coneixement - Formació - Promoure activitats formatives, que reforcin els valors patrimonials del territori, a l’entorn de temàtiques de l’aigua, territori i biodiversitat. - Actuar com a fòrum per incentivar i millorar la comunicació dels diferents actors del territori. - Promoure la participació ciutadana en la gestió i conservació del territori, especialment en l’àmbit de l’aigua. 3) Promoure i potenciar el turisme a través de la creació d’una nova marca - Crear i potenciar la marca Guilleries. - Promoure recursos que permetin activitats ambientalment respectuoses de lleure i turisme

Anàlisi de la intrusió marina derivada de l’extracció d’aigua per a l’abastament urbà a Ciutadella (Menorca, Illes Balears, Mediterrània Occidental)

The Hydrogeological Unit Migjorn is composed of an Upper Miocene carbonate platform and represents the main water resource in the island of Menorca. This unit is affected by general seawater intrusion process preferably in the west. This study, integrating techniques of Electrical Resistivity Tomography (ERT) with hydrochemical data analysis from wells of urban water supply and correlation of borehole logs of these wells, allows new contributions to the knowledge of the hydrogeological problem in the town of Ciutadella de Menorca. Analysis of hydrochemical facies and its temporal evolution indicate all samples show chloride facies without exception, but with a very different distribution of chloride ion concentrations. This distribution is justified by the presence of collapse structures and karstifications detected by Electrical Resistivity Tomography, as well as textural variability of materials where the pumping occur

Anàlisi multidisciplinària de l'estat de l'aigua a la depressió de la Selva

Consultable des del TDXA portada: Institut de Ciència i Tecnologia AmbientalsTítol obtingut de la portada digitalitzadaLa gestió dels recursos hídrics ha esdevingut un element determinant en el desenvolupament territorial, en el que cal preservar el subministrament pels diferents usos antròpics, tradicionals o emergents, i alhora mantenir la qualitat ambiental del medi. El nivell assolit de qualitat ambiental, definit per l'estat hidrològic dels recursos superficials i subterranis i l'estat dels ecosistemes associats, és l'indicador final de l'eficiència en la gestió i la seva sostenibilitat. En aquest context s'ha desenvolupat aquesta tesi doctoral, titulada "Anàlisi multidisciplinària de l'estat de l'aigua a la depressió de la Selva", amb la finalitat d'assolir un coneixement exhaustiu de l'estat en què es troba l'aigua en aquesta zona, a través de la integració de dades de tipus hidrogeològic, hidroquímic, biològic i social, i proposar criteris per a una gestió apropiada de l'aigua. En aquest sentit, el contingut de la tesi comprèn un estudi hidrogeològic de la depressió de la Selva amb els objectius de caracteritzar la hidrodinàmica general del sistema, identificar i avaluar els sistemes de flux i finalment, determinar la possibilitat, en quantitat i qualitat, de satisfer la demanda actual a partir dels recursos subterranis existents. Seguidament, s'ha realitzat un estudi de la qualitat ecològica dels cursos fluvials d'aquesta zona identificant les pressions i els impactes que els afecten. Finalment, s'ha realitzat un exercici de participació pública per a definir diferents escenaris de futur en la gestió de l'aigua a la depressió, i per a identificar-ne les fortaleses i debilitats al comparar-los amb la disponibilitat de recursos hídrics descrita en els apartats anteriors. A partir d'aquests estudis s'han pogut destacar, d'una banda, aspectes positius en la hidrologia local, com el fet que, els recursos dels nivells aqüífers profunds permeten cobrir les necessitats dels usos actuals, sense afectar negativament el sistema. Els resultats d'aquesta tesi han permès definir els sistemes de flux i la seva hidrodinàmica a la depressió de la Selva, els quals recolzen la conclusió anterior. D'altra banda però, s'han identificat aspectes negatius relacionats amb la qualitat de l'aigua. En primer lloc, hi ha les deficiències de qualitat de tipus natural que presenten les aigües dels pous situats en els punts propers a les fractures principals de la depressió. Si bé els nivells aqüífers que exploten aquests pous són els que presenten millors recuperacions, les concentracions de fluorurs, i en alguns casos d'arsènic, poden suposar limitacions en l'ús de les seves aigües, i en aquest sentit, del volum total d'aigua disponible. En segon lloc, hi ha els problemes de qualitat d'origen antròpic, que evidencien mancances en la gestió de l'aigua. D'una banda, el fet que els aqüífers presentin problemes de contaminació per nitrats limita la disponibilitat d'aigua per a alguns usos, com l'abastament domèstic. Dins aquest grup també destaquen els impactes detectats en els cursos fluvials causats per una sobreexplotació dels aqüífers al·luvials i l'abocament d'aigües residuals (tractades o no). Ambdós casos suggereixen que la gestió portada a terme fins a l'actualitat, en relació a aquests aspectes, no ha estat la més apropiada. Així si, tal i com es destaca en l'exercici de participació pública realitzat, es preveu un creixement de l'ús del territori, del nombre d'habitants de la zona, i dels usos industrials, caldrà plantejar-se alternatives de gestió de l'aigua per assolir un nivell adient de sostenibilitat, tant pel que respecta a l'abastament com en la depuració, atès que aquestes noves activitats suposaran noves pressions sobre el territori, podent-se agreujar encara més els problemes identificats.Water management has become a determinant element for land planning. This management has to deal with the preservation of traditional and new water uses, as well as with environmental protection. In this context, environmental quality levels, defined by the hydrological surface and ground water status and the ecological status of the ecosystems associated, are indicators of water management and sustainability efficiency. In this context, the main aim of this dissertation is to achieve a complete knowledge of the «status of the water» in the Selva basin, in NE Catalonia, through the study of its water resources availability, its hydrochemical quality, and to check whether water management is conducted under sustainability principles. To attain these goals, this work presents a classical hydrogeological study of the area, an evaluation of the ecological status of freshwater ecosystems and, finally, an appraisal of future scenarios of water management and its associated uncertainties. First of all, the hydrogeological study has determined the main hydrogeological units of the area and their hydrodynamic relationships, the main recharge areas, and the existing flow systems. This study shows that, even though ground water recharge seems to satisfy present water extraction in the Selva basin, its low quality jeopardizes its use for human consumption as well as for some industrial applications. The study of the ecological status of streams in the Selva basin also considers surface-ground water interaction and human impacts upon the riparian area. The best ecological status is found on the uppermost stream reaches of this area, and the value of the indicators diminishes as riparian areas and water quality worsen downstream. Ground water exploitation, treated and non-treated waste water dumping and hydromorphological alterations of stream channels are the main impacts observed in the area. The last part of this dissertation deals with the interviews to different social actors involved in water management or its use in the Selva basin. In each interview, opinions on possible future scenarios were sought, as a means to identify opportunities, deficiencies and conflicts in water resources management. Those interviews show that the most demanding water-consuming activities will increase in this area in a near future, raising therefore the total water demand. However, these agents also consider that water uses and distribution will improve, which implies a most efficient use of present water resources. Nonetheless, this represents a paradox since despite water savings, the increase of water demand will represent a larger stress on the hydrological system. Based on these data and knowledge, we shall question whether a sustainable management is now taking place in the study area and which are the short-term prospects. Impacts related to human activities such as high nitrate concentrations related to excess pig manure application as fertilizer, or overexploitation of the shallow alluvial aquifer, show significant deficiencies in the water resources management in the Selva basin, which keeps it far from sustainability. Future development plans might increase the pressures of human needs upon water resources, even though better efficiency on water use and distribution can be achieved. Therefore, alternative management strategies must be defined for these areas, especially on ground water exploitation and its quality to fulfill potential water demand and prevent further deterioration of the hydrological and ecological systems

Anàlisi de la intrusió marina derivada de l’extracció d’aigua per a l’abastament urbà a Ciutadella (Menorca, Illes Balears, Mediterrània Occidental)

La Unitat Hidrogeològica Migjorn està constituïda per una plataforma carbonatada del Miocè Superior i representa la principal font de recursos hídrics de l’illa de Menorca. Aquesta unitat està afectada per un procés d’intrusió marina generalitzat tot i que es manifesta especialment en la seva part occidental. El present estudi, que integra tècniques de Tomografia Elèctrica (ERT) amb l’anàlisi de les dades hidroquímiques dels pous d’abastament urbà i de testificació dels sondejos d’aquests pous, permet realitzar noves aportacions al coneixement d’aquesta problemàtica hidrogeològica al municipi de Ciutadella de Menorca. L’anàlisi de les fàcies hidroquímiques i la seva evolució temporal indiquen que totes les mostres presenten fàcies clorurades sense excepció, però amb un repartiment molt desigual de les concentracions de l’ió clorur. Aquesta distribució és justificada per la presència d’estructures de col·lapse i carstificacions, detectades mitjançant Tomografia Elèctrica, així com per la variabilitat textural dels materials des dels quals es produeix el bombamentThe Hydrogeological Unit Migjorn is composed of an Upper Miocene carbonate platform and represents the main water resource in the island of Menorca. This unit is affected by general seawater intrusion process preferably in the west. This study, integrating techniques of Electrical Resistivity Tomography (ERT) with hydrochemical data analysis from wells of urban water supply and correlation of borehole logs of these wells, allows new contributions to the knowledge of the hydrogeological problem in the town of Ciutadella de Menorca. Analysis of hydrochemical facies and its temporal evolution indicate all samples show chloride facies without exception, but with a very different distribution of chloride ion concentrations. This distribution is justified by the presence of collapse structures and karstifications detected by Electrical Resistivity Tomography, as well as textural variability of materials where the pumping occur

Diagnosi ambiental de la riera de Santa Coloma entre Santa Coloma de Farners i Riudarenes

A l'actualitat trobem nombrosos sistemes aquàtics alterats per diferents efectes d'origen antropogènic. Per tal d'evitar i/o disminuir aquests efectes va sorgir la Directiva Marc de l'Aigua (2000/60/CE) essent aquest un dels seus objectius. Aquest article descriu el funcionament hidrogeològic i l'estat ecològic de la riera de Santa Coloma, afluent de la Tordera (NE Catalunya), des de pràcticament el seu inici a Santa Coloma de Farners (Girona) fins a Riudarenes (Girona). S'intenta establir les possibles influències del funcionament hidrogeològic en l'estat ecològic a partir de dades piezomètriques, de cabal, fisicoquímiques i biològiques. Per aquesta última part s'han utilitzat indicadors biològics com l'índex d'hàbitat fluvial (IHF), avaluant l'hàbitat físic; l'índex de Qualitat del Bosc de Ribera (QBR), per determinar la qualitat ecològica de la zona de ribera; l'índex Biological Monitorig Working Party per a conques internes de Catalunya (BMWPC), per avaluar les diferents famílies de macroinvertebrats que hi viuen i l'índex ECOSTRIMED, una síntesi dels dos índex anteriors.En la actualidad encontramos numerosos sistemas acuáticos alterados por diferentes efectos de origen antropogénico. Para intentar evitar y/o disminuir estos efectos surgió la Directiva Marc del Agua (2000/60/CE) siendo este uno de sus objetivos. Este artículo describe el funcionamiento hidrogeológico y el estado de la riera de Santa Coloma, afluente de la Tordera (NE Catalunya), desde prácticamente su inicio en Santa Coloma de Farners (Girona) hasta Riudarenes (Girona). Se intenta establecer las posibles influencias del funcionamiento hidrogeológico en el estado ecológico a partir de datos piezométricos, de caudal, fisicoquímicos y biológicos. Para esta última parte se han utilizado indicadores biológicos como el índice de hábitat fluvial (IHF), evaluando el hábitat físico; el índice de Calidad del Bosque de Ribera (QBR), para determinar la calidad ecológica de la zona de ribera; el índice Biological Monitorig Working Party para cuencas internas de Catalunya (BMWPC), para evaluar las diferentes familias de macroinvertebrados que viven y el índice ECOSTRIMED, una síntesis de los dos índice anteriores.Nowadays there are several water systems affected by anthropogenic actions. In order to avoid or minimize these effects came up the Water Framework Directive (2000/60/EC) being one of its objectives. This article describes the hydrogeological behaviour and the ecological status of the Santa Coloma River, a tributary of Tordera River (NE Spain), from near the headwaters in Santa Coloma de Farners (Girona) to Riudarenes (Girona). We try to establish the potential influences of the hydrogeological system in the ecological status of the river from potentiometric data, stream flow, physicochemical and biological parameters. For this last part have been used as biological indicators the river habitat index (IHF), evaluating the physical habitat; the quality index forest bank (QBR), to determine the ecological quality of riparian zone; the Biological index Monitorig Working Party for the inner basins of Catalonia (BMWPC) to evaluate the different families of macroinvertebrates; and the ECOSTRIMED index, a synthesis of the two previous rates

Quadern de pràctiques d'hidrogeologia i recursos hídrics en format interactiu

En l'àmbit de les ciències de la terra es presenten de manera simultània el material cartogràfic, les bases de dades i els mètodes de càlcul numèric. El quadern de pràctiques en temàtica hidrogeològica, elaborat en format interactiu, reuneix cartografies, textos, imatges, bases de dades i fulls de càlcul destinats a permetre un millor desenvolupament dels exercicis proposats, disposant de tota la documentació necessària en un format de qualitat. Amb la finalitat de fer-ne més atractiva la realització als estudiants de matèries relacionades amb la hidrogeologia i els recursos hídrics, els exercicis han estat elaborats amb dades i problemàtiques reals i actuals de Catalunya, que permeten copsar la complexitat de la gestió hidrològica del país i valorar-ne el potencial i les limitacions.En el ámbito de las Ciencias de la Tierra, el material cartográfico, las bases de datos y los métodos de cálculo numérico se presentan de manera simultánea. El Cuaderno de Prácticas en materia hidrogeológica, elaborado en formato interactivo, reúne cartografías, textos, imágenes, bases de datos y hojas de cálculo destinadas a permitir un mejor desarrollo de los ejercicios propuestos, ofreciendo toda la documentación necesaria en un formato de calidad. Con el propósito de hacer más atractiva su realización a los estudiantes de materias relacionadas con la Hidrogeología y los recursos hídricos, los ejercicios se han elaborado a partir de datos y problemáticas reales y actuales de Cataluña, que permiten captar la complejidad de la gestión hidrológica del país y, al mismo tiempo, valorar su potencial y sus limitaciones.In the field of the earth sciences, cartographic material, databases and numerical calculation methods are presented simultaneously. This workbook of practical exercises on the topic of hydrogeology, developed to be interactive, includes maps, texts, images, databases and spreadsheets aimed at enabling students to better perform the proposed exercises, as they have all the documentation they need in a high-quality format. With the purpose of making it more interesting for students in fields related to hydrogeology and water resources, the exercises were developed using real and up-to-date data and problems in Catalonia, enabling us to capture the complexity of water management in the country and assess both its potential and its limitations

Nitrate pollution processes in the Plana de Vic aquifers (Osona, Barcelona)

Nitrate pollution in the Plana de Vic aquifers has presently reached very high levels, which pose enormous limitations to its use. The origin of nitrate is mainly caused by manure application as fer tilizer. In this paper, we present a hydrodynamic scheme of the Plana de Vic aquifer system, based on potentiometric data and nitrate concentrations obtained through a monthly monitoring effort of a 80 well database. The response of those wells to the recharge that ended a severe drought period allows us to depict different hydrogeological behaviours between surface and deep aquifer levels. We conclude that a mixing process occurs in this multilevel leaky-aquifer system facilitated by the uncasing of most of the wells. Therefore, a deficient exploitation of the aquifer is seen as an additional cause for the spreading of nitrat

Nitrate pollution of groundwater; all right…, but nothing else?

Contamination from agricultural sources and, in particular, nitrate pollution, is one of the main concerns in groundwater management. However, this type of pollution entails the entrance of other substances into the aquifer, as well as it may promote other processes. In this study, we deal with hydrochemical and isotopic analysis of groundwater samples from four distinct zones in Catalonia (NE Spain), which include 5 different aquifer types, to investigate the influence of fertilization on the overall hydrochemical composition of groundwater. Results indicate that intense fertilizer application, causing high nitrate pollution in aquifers, also homogenize the contents of the major dissolved ions (i.e.; Cl(-), SO4(2-), Ca(2+), Na(+), K(+), and Mg(2+)). Thus, when groundwater in igneous and sedimentary aquifers is compared, significant differences are observed under natural conditions for Cl(-), Na(+) and Ca(2+) (with p-values ranging from <0.001 to 0.038), and when high nitrate concentrations occur, these differences are reduced (most p-values ranged between 0.054 and 0.978). Moreover, positive linear relationships between nitrate and some ions are found indicating the magnitude of the fertilization impact on groundwater hydrochemistry (with R(2) values of 0.490, 0.609 and 0.470, for SO4(2-), Ca(2+) and Cl(-), respectively). Nevertheless, the increasing concentration of specific ions is not only attributed to agricultural pollution, but to their enhancing effect upon the biogeochemical processes that control water-rock interactions. Such results raise awareness that these processes should be evaluated in advance in order to assess an adequate groundwater resources management.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Dinámica de la contaminación por nitrato en el sistema acuífero de la Plana de Vic ( Osona, Barcelona)

Nitrate pollution in the Plana de Vic aquifers has presently reached very high levels, which pose enormous limitations to its use. The origin of nitrate is mainly caused by manure application as fer tilizer. In this paper, we present a hydrodynamic scheme of the Plana de Vic aquifer system, based on potentiometric data and nitrate concentrations obtained through a monthly monitoring effort of a 80 well database. The response of those wells to the recharge that ended a severe drought period allows us to depict different hydrogeological behaviours between surface and deep aquifer levels. We conclude that a mixing process occurs in this multilevel leaky-aquifer system facilitated by the uncasing of most of the wells. Therefore, a deficient exploitation of the aquifer is seen as an additional cause for the spreading of nitrate