Dos métodos matemáticos para estudiar la eutrofización por fósforo de un humedal en Puerto Rico

Introducción: Laguna Cartagena (LC), es un humedal en Lajas, Puerto Rico, que ha sido afectado negativamente por nutrientes, principalmente escorrentía de fósforo de las actividades agrícolas hasta el final del cultivo de la caña de azúcar a fines del siglo XX. Estas condiciones han propiciado que,...

Full description

Autores:
Paredes Gutiérrez, Marlio
Torres Velasquez, Brenda Carolina
Sanchez Colon, Yashira Marie
Schaffner Gibbs, Fred Charles
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/12206
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/12206
https://doi.org/10.17981/ingecuc.15.1.2019.06
Palabra clave:
total phosphorus
soluble reactive phosphorus
total nitrogen
equilibrium point
eutrophication
hypereutrophication
grey cluster method
phosphorus dynamics
fósforo total
fósforo soluble reactivo
nitrógeno total
punto de equilibrio
eutrofización
hipereutrofización
método de agrupamiento de grises
dinámica del fósforo
Rights
openAccess
License
INGE CUC - 2019
Description
Summary:Introducción: Laguna Cartagena (LC), es un humedal en Lajas, Puerto Rico, que ha sido afectado negativamente por nutrientes, principalmente escorrentía de fósforo de las actividades agrícolas hasta el final del cultivo de la caña de azúcar a fines del siglo XX. Estas condiciones han propiciado que, la concentración de P permaneciera alta en un estado hipereutrófico, el cual era irremediable incluso después de una reducción de 5 veces en la concentración de nutrientes del agua fuente. Objetivo: El objetivo principal de este artículo de investigación es aplicar dos métodos matemáticos diferentes para evaluar el nivel de eutrofización de un humedal en Puerto Rico. Metodología: El Método de Agrupamiento de Grises (GCM) se usó para clasificar el estado eutrófico de LC aplicando los estándares tróficos internacional y chino y dos parámetros, Fósforo Total (TP) y Nitrógeno Total (TN). La media de TP y TN en el sustrato del fondo consolidado de LC y las muestras de floculencia se utilizaron para clasificar LC. Para analizar si LC puede recuperarse, se utilizó fósforo reactivo soluble (SRP) y TP a partir de muestras de agua a la entrada, salida y centro de LC para modelar (ecuación diferencial) la entrada y pérdida de fósforo en LC y determinar si existe un punto de equilibrio. El análisis GCM clasificó a la LC como un humedal eutrófico utilizando el estándar internacional e hipereutrófico utilizando el estándar chino. Resultados: La clasificación del estado trófico no presentó variaciones con el uso del sustrato de fondo consolidado versus las muestras de floculencia. El modelo de ecuaciones diferenciales mostró que los niveles de SRP y TP dentro de LC fueron más altos que los niveles de SRP y TP que entran en LC, lo que podría ser causado por un proceso de reciclaje de nutrientes dentro de LC que puede predecir el fracaso de los esfuerzos de remediación. Se encontró un punto de equilibrio a nivel eutrófico, lo que significa que incluso si hay una reducción en la entrada de fósforo, no habrá un cambio en el estado eutrófico de LC. Conclusiones: El estándar trófico chino indicó que la LC estaba en un estado hipertrófico. Se encontraron resultados similares usando el estándar internacional. El modelo de ecuaciones diferenciales mostró que LC es irreversible.