El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la historia trófica del Embalse San Roque, vinculada a la eutrofización y la variación hidroclimática. Para ello se analizaron indicadores físicos, químicos y biológicos (paleopigmentos) en un testigo sedimentario. Esta información fue correlacionada con datos hidroclimáticos- precipitaciones y nivel del embalse-. Los resultados indican que existen una asociación entre la productividad del sistema con períodos más húmedos. Además, se observó un incremento de la productividad en los últimos años debido al aumento de los aportes autóctonos. Sin embargo, se requieren más análisis que confirmen estas relaciones.Centro de Investigaciones Geológica

Guerra, Lucía

Halac, Silvana Raquel

Lami, Andrea

Masuzzi, S.

Mengo, Luciana

Piovano, Eduardo Luis

Spanish

El Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

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PALEOLIMNOLOGÍA DEL EMBALSE SAN ROQUE. RELACIÓN ENTRE LA 
EUTROFIZACIÓN Y LA VARIABILIDAD HIDROCLIMÁTICA 
PALEOLIMNOLOGY OF THE SAN ROQUE RESERVOIR. RELATIONSHIP 
BETWEEN EUTROPHICATION AND HYDROCLIMATIC VARIABILITY 
Mengo, Luciana
1
; Lami, A
2
; Guerra, L
1
; Masuzzi, S
2
; Piovano, E
1
; Halac, S
1
. 
1Centro de Investigaciones en Ciencias de la Tierra (CICTERRA), CONICET -Universidad 
Nacional de Córdoba, 2Istituto per lo Studio degli Ecosistemi, CNR, Pallanza, Italy. 
luci.92.22@gmail.com  
Resumen 
El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la historia trófica del Embalse San Roque, 
vinculada a la eutrofización y la variación hidroclimática. Para ello se analizaron indicadores 
físicos, químicos y biológicos (paleopigmentos) en un testigo sedimentario. Esta información 
fue correlacionada con datos hidroclimáticos- precipitaciones y nivel del embalse-. Los 
resultados indican que existen una asociación entre la productividad del sistema con períodos 
más húmedos. Además, se observó un incremento de la productividad en los últimos años 
debido al aumento de los aportes autóctonos. Sin embargo, se requieren más análisis que 
confirmen estas relaciones.   
Palabras clave: paleopigmentos; proxies físico-quimicos; condición trófica. 
Introducción 
La eutrofización es un proceso natural que ha sido acelerado por la actividad humana, producto 
del incremento de nutrientes sumado a los cambios en la temperatura y el régimen de 
precipitaciones. (O'Neil et al., 2012).  Una de las dificultades en la evaluación del estado actual 
de los sistemas, es la falta de conocimiento de estos durante períodos de baja actividad 
antrópica. La paleolimnología permite la reconstrucción de las condiciones históricas a través 
del estudio de los sedimentos donde existen indicadores indirectos o proxies que reflejan 
cambios físicos, químicos y biológicos de los sistemas (Tremblay et al., 2001). 
Entre los posibles registros sedimentarios relacionados a la condición trófica y a la 
productividad del sistema, los restos bioquímicos de los organismos fotosintéticos-
paleopigmentos-, son a menudo el único proxy que representa todos los grupos algales. 
Además, permiten identificar cambios históricos en la abundancia y la composición de las 
comunidades algales, por lo que son considerados indicadores de la condición trófica presente 
y pasada (Lami et al., 2000), de procesos de acidificación y del cambio climático. En la 
actualidad no existen en Sudamérica muchos estudios mayores a 60 años que aborden los 
cambios de la condición trófica en embalses, a pesar de su importancia como proveedores de 
servicios (Lewis, 2000). Nuestro estudio propone evaluar la historia trófica de un embalse, con 
un enfoque en la eutrofización y factores climáticos. 
Materiales y métodos 
Área de estudio  
El Embalse San Roque (ESR) está localizado en la región semiárida del Valle de Punilla 
(31°22' S; 64° 28' O), a 608 m s.n.m. en la provincia de Córdoba (Argentina). La superficie del 
lago es de aproximadamente 15 km2, con un volumen de 201 Hm3 y un promedio de 
profundidad de 13 m. La cuenca del ESR posee una extensión de 1750 km2 y corresponde a la 
cuenca superior del Río Suquía (Rodríguez y Ruiz 2016) (Figura 1). El clima presenta un 
régimen de precipitación estacional, siendo el periodo húmedo entre Noviembre-Abril. La media 
anual de precipitaciones es de 780 mm (Rodriguez y Ruiz, 2016). El ESR es un embalse de 
usos múltiples siendo los principales el de abastecimiento de agua a la ciudad de Córdoba, el 
control de inundaciones, irrigación, generación de energía, y actividades recreativas. 
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Muestreo del testigo sedimentario y mediciones in situ  
En Septiembre de 2017 se extrajo un testigo sedimentario 
de 77 cm de largo (SR17-1) del centro del ESR 
(31°22'35.95" S; 64°28'12.60" O).  
El testigo se conservó a 4°C en oscuridad. Con el fin de 
determinar las distintas estructuras sedimentarias, se 
realizó una tomografía computada y una vez abierto, se 
tomaron fotografías. La susceptibilidad magnética 
volumétrica (SM) se determinó a través de un equipo MS2C 
Bartington con una resolución de 1 cm. 
Datación del testigo  
Las dataciones fueron realizadas mediante radioisótopos 
de 210Pb y 137Cs por espectrometría gamma (Universidad de 
Ginebra). Para las determinaciones radiométricas se utilizaron intervalos de 7 cm, con un 
incremento de detalle entre los 50 y 60 cm de profundidad. El modelo aplicado en el cálculo de 
edades fue el de flujo constante de 210Pb en exceso y de sedimentación constante (Appleby, 2001). 
Proxies físico-químicos y paleopigmentos 
Se realizó un análisis granulométrico, mediante un analizador de partículas HORIBA LA950 
según Vaasme (2008). El contenido de Carbono Orgánico Total (TOC) y carbonatos (CO3) se 
determinó a través del método de pérdida por ignición (LOI; Bengtsson y Enell, 1986). Además, 
se realizaron mediciones de carbono (C), nitrógeno (N) y azufre (S) elemental a través de un 
analizador elemental automático (Fisons NA1500). Todas las mediciones se realizaron cada 1 
cm.  Además, se determinó la relación C/N para diferenciar la productividad de origen alóctona 
u autóctona (Meyers, 1994). En cuanto a los paleopigmentos se determinaron las clorofilas y 
sus derivados (DC) y los carotenos totales (CT), mediante la técnica de espectrofotometría UV 
visible. (Lami et al., 1994), mientras que para los carotenoides y clorofilas específicas se utilizó 
Cromatografía Líquida de Alta Resolución en fase reversa usando un HPLC Thermo Scientific. 
Las mediciones se realizaron cada 1 cm a 460 y 665 nm (Lami et al., 2000). 
Análisis de datos 
Se analizaron diferentes bases de datos de precipitaciones en el período húmedo (Vicario, 
2008), y nivel del embalse (Catalini y García, 2014) para evaluar relaciones entre las 
condiciones ambientales y los proxies descriptos. Para ello, las variables hidroclimáticas y los 
proxies medidos fueron transformados a logaritmos, aplicando luego correlaciones de Pearson.  
Resultados 
La figura 2 muestra los distintos proxies físico-químicos estudiados durante los últimos 80 años.  
La SM y el tamaño de grano presentan picos de mayores valores en la base y seguidos por 
una disminución hasta la actualidad. Los porcentajes de TOC y N con respecto a CO3 muestran 
tendencias opuestas: mientras el TOC y N aumentan, el CO3 decrece desde la base hacia el 
techo especialmente desde A.D. 1985 (30,5 cm) y de manera más pronunciada desde A.D. 
2004 (12,5 cm). Existe una disminución de la relación C/N a partir de A.D. 1977 (38,5 cm), lo 
que indicaría un cambio de la productividad alóctona hacia una autóctona. 
Los cambios litológicos y de las proxies permitieron dividir al testigo en unidades A, B y C, de 
techo a base (Figura 2). La unidad basal (C; A.D.  1937-1977), está dividida en dos 
subunidades: C1 and C2. La subunidad C2 (76,5-54,5 cm) presenta una serie de bandas 
marrones oscuras alternadas con otras marrones claras depuestas en forma oblicua. Está 
caracterizada por alto valores de SM y bajo contenido de TOC. Sin embargo, presenta varios 
picos de TOC y N. La siguiente unidad (C1; 54,5-37,5 cm) consiste en una capa maciza marrón 
grisáceo y presenta menos variación en los proxies. La unidad B (37,5-13,5 cm; A.D. 1978-
2003) consiste en láminas negras intercaladas con capas marrones. Esta unidad es 
caracterizada por una tendencia de incremento de TOC y N y una disminución de la SM. A su 
vez, la unidad más reciente (A: entre 13,5 cm y la superficie del testigo), el registro de los 
Figura 1. Cuenca del ESR y su red 
de drenaje. 
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últimos c.a 13 años, corresponde a láminas finas grises en la base y una capa maciza marrón 
oscura, rica en materia orgánica con una consistencia gelatinosa en el extremo superior. La 
unidad A es claramente distinguible de las otras unidades ya que registra de manera sincrónica 
los valores más bajos de SM y los más altos de TOC y  N. 
 
Figura 2. Gráfica de los distintos proxies físico-químicos en profundidad medidos en el testigo 
sedimentario SR17_1 del ESR. De izquierda a derecha: profundidad del testigo, fotografía del testigo, 
tomografía del testigo, datación realizada a partir de 210Pb y 137Cs, susceptibilidad magnética (SM, SI), 
tamaños medio de partícula (µm), carbono orgánico total (TOC, %), carbonatos (CO3, %), nitrógeno (N, 
%) sobre el peso seco (p.s.), y la relación carbono nitrógeno (C/N). 
La figura 3 sintetiza la evolución del fitoplancton en el ESR durante el período 1937-2017. 
Aunque los paleopigmentos presentaron una gran variabilidad en todo el testigo, muchos de 
ellos presentan un incremento hacia los sedimentos más recientes. Las variaciones en la 
concentración de los paleopigmentos se corresponden de manera aproximada con las 
diferentes unidades identificadas en base los proxies físico-químicos y sedimentarios. Los DC 
presentan un incremento desde los sedimentos más basales a los más superficiales. El grupo 
de los carotenos y la clorofila a muestran una tendencia similar con grandes concentraciones 
de β-caroteno. Sin embargo, este pigmento registra algunos picos en las unidades C y B. Una 
de las asociaciones de paleopigmentos más frecuentes a lo largo del testigo es la secuencia de 
zeaxantina y equinona pigmentos característicos del grupo de las Cianobacterias. Asimismo, la 
mixoxantofila y la cantaxantina otros marcadores de las Cianobacterias, presentan una 
tendencia similar. Estos paleopigmentos se encontraron en altas concentraciones en la unidad 
C y en la superficie de la unidad A, con algunos picos en la unidad B. Sin embargo, en la parte 
superior del testigo (c.a. 7,5 a 8,5 cm), aparece un cambio en la comunidad fototrófica, con 
dominancia de pigmentos indicadores de Crisófitas y diatomeas: fucoxantina, diadinoxantina 
diatoxantina de Criptófitas: aloxantina de Clorófitas: luteína y de Dinófitas: perididina en los 
primeros 5 cm).  
 
Figura 3. Gráfica donde se observan los pigmentos medidos en todo el testigo sedimentario. De izquierda 
a derecha: derivados de la clorofila (DC, unidades por gramos LOI), carotenos totales (CT, miligramos por 
gramos LOI), β-caroteno, clorofila a, zeaxantina, equinona, mixoxantofila, cantaxantina, diadinoxantina, 
diatoxantina, fucoxantina, aloxantina, luteína y perdidina (en nanomol por gramos de LOI). Los colores 
agrupan a los pigmentos que pertenecen a los mismos grupos algal: verde oscuro: Cianobacterias; 
amarillo: Crisófitas y diatomeas; rosa: Criptófitas; verde claro: Clorofíceas; violeta: Dinófitas. 
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Correlaciones entre proxies y variables ambientales 
En líneas generales las variables ambientales (precipitaciones y cota del embalse) presentaron 
sólo correlaciones positivas significativas con los DC. En tanto que los proxies físico-químicos 
que más correlaciones presentaron con los pigmentos analizados fueron la SM, el tamaño 
medio de grano, el N y el TOC. Las dos primeras variables mostraron correlaciones negativas, 
mientras que las otras dos fueron positivas. En particular, se presentó un patrón de correlación 
negativa entre C/N y los DC. La fucoxantina, diatoxantina y luteína presentan algunos pulsos 
en los sedimentos más basales (c.a. 67.5 a 70.5 cm). 
Conclusiones 
Los resultados indican que la productividad del sistema se vería incrementada en períodos más 
húmedos, debido a la relación observada entre las variables hidroclimáticas y los DC. Sin 
embargo, se requieren más análisis que confirmen o no esta relación.   Por otro lado, la 
relación inversa entre la SM y el tamaño medio de grano con las variables de TOC y N podría 
indicar la variabilidad entre períodos de mayor aporte de sedimentos alóctonos en 
contraposición a períodos de mayor productividad en el embalse. Esto se vincula a la 
disminución en los últimos años de la relación C/N vinculada a aportes autóctonos de la 
comunidad fitoplantónica, Además, el aumento de la materia orgánica en los sedimentos se 
correlacionó significativamente con la mayoría de los pigmentos analizados, indicando que la 
materia orgánica está asociada en su mayoría, con las variaciones de la biomasa del 
fitoplancton del ESR. El ESR presenta un avanzado estado de eutrofización en la actualidad, 
hecho que se ve reflejado en el registro del testigo sedimentario. El avance de esta situación se 
observa muy marcada en los últimos 15 años, lo que coincide con el incremento de la 
urbanización de la cuenca.  
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Paleolimnology of the San Roque reservoir. Relationship between eutrophication and hydroclimatic variability

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/77605/Documento_completo.pdf?sequence=1

Paleolimnology of the San Roque reservoir. Relationship between eutrophication and hydroclimatic variability

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