Ciencia y
Biodiversidad
TIERRA
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VARIACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN INORGÁNICA
DE LAS AGUAS DEL SISTEMA HIDROGRÁFICO DEL
RÍO AMBI, EN RELACIÓN CON LA PRECIPITACIÓN,
EVAPORACIÓN Y EVAPOTRANSPIRACIÓN
VARIATION OF INORGANIC CONCENTRATION IN WATERS OF AMBI RIVER
HYDROGRAPHIC SYSTEM, IN RELATION TO PRECIPITATION, EVAPORATION
AND EVAPOTRANSPIRATION
Recibido: 19/03/2020 – Aceptado: 31/08/2020
David Vinicio Carrera Villacres
Docente - Universidad de las Fuerzas Armadas
Sangolquí – Ecuador
Magister Scientiarum Mención: Química
dvcarrera@espe.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-7648-5356
Paulina Valeria Guevara García
Docente en la Universidad de las Fuerzas Armadas
Sangolquí – Ecuador
Doctora en Medio Ambiente y Recursos Naturales
pvguevara@espe.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-1295-1228
Como citar este artículo:
Carrera, D., Guevara, P. (Enero – Diciembre 2020). Variación de la concentración
inorgánica de las aguas del sistema hidrográfico del río Ambi, en relación
con la precipitación, evaporación y evapotranspiración. Tierra Infinita (6),
55-63. https://doi.org/10.32645/26028131.1032
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la precipitación, evaporación y evapotranspiración. Tierra Infinita (6), 55-63. https://doi.org/10.32645/26028131.1032 56
VARIACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN
INORGÁNICA DE LAS AGUAS DEL SISTEMA
HIDROGRÁFICO DEL RÍO AMBI, EN RELACIÓN
CON LA PRECIPITACIÓN, EVAPORACIÓN Y
EVAPOTRANSPIRACIÓN
Resumen
El área de estudio se encuentra ubicada en la provincia de Imbabura-Ecuador, cantón San Miguel
de Urcuquí, su economía se basa en la agricultura y en la ganadería, siendo de gran importancia
el uso del suelo y realmente indispensable el recurso hídrico, parte del área de estudio está
conformada por la ciudad del conocimiento Yachay con una inversión de más 15 mil millones de
dólares, enfocando parte del área al sector agrícola para mejoramiento de cultivos. Los objetivos
del presente trabajo fueron medir las concentraciones inorgánicas de las aguas del sistema
hidrográfico del Ambi, y relacionarlo con las variables climáticas: precipitación
evapotranspiración y evaporación. Existió una diferencia entre las concentraciones debido al
grado de disolución de los iones en época lluviosa, obteniendo un promedio de 745.34 mg/L en
época seca mientras que en época lluviosa 577,73 mg/L, la zona presento dos zonas que
registraron diferentes valores de precipitación, siendo la parte sur de la cuenca con valores por
debajo de los 1900 mm anuales, mientras que la parte norte de la cuenca es el sector que presentan
registros por debajo de los 1100 mm anuales
Palabras Clave: Concentration, precipitation, irrigation, evaporation, variables
Abstract
The study area is located in the province of Imbabura-Ecuador, canton San Miguel de Urcuquí, its
economy is based on agriculture and livestock, being of great importance the use of soil and really
essential water resources, part of the The study area is made up of the city of knowledge Yachay
with an investment of more than 15 billion dollars, focusing part of the area on the agricultural
sector for crop improvement. The objectives of the present work were to measure the inorganic
concentrations of the waters of the Ambi hydrographic system, and to relate it to the climatic
variables: evapotranspiration precipitation and evaporation. There was a difference between the
concentration due to the degree of dissolution of the ions in the rainy season, obtaining an average
of 745.34 mg / L in the dry season while in the rainy season 577.73 mg / L, the area presented two
zones that registered different values of precipitation, being the southern part of the basin with
values below 1900 mm per year, while the northern part of the basin is the sector with records
below 1100 mm per year..
Keywords: : Concentration, precipitation, irrigation, evaporation, variables
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VARIACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN
INORGÁNICA DE LAS AGUAS DEL SISTEMA
HIDROGRÁFICO DEL RÍO AMBI, EN RELACIÓN
CON LA PRECIPITACIÓN, EVAPORACIÓN Y
EVAPOTRANSPIRACIÓN
Introducción
El agua es un elemento esencial para todas las actividades humanas, conocer su
disponibilidad es un factor importante para el bienestar y el progreso de un país, sin embargo, este
recurso es cada vez más escaso en muchas regiones del mundo y su calidad se encuentra en
detrimento (Castro, P. M., 2008; Carrera et al., 2011). La composición química natural de las aguas
puede verse alterada por la incorporación de sustancias que incorporan las actividades humanas,
tales como: agrícolas, ganaderas e industriales a través de vertidos de aguas residuales o debido al
paso de las aguas por terrenos tratados con productos agroquímicos o contaminados. (Lavie,
Bermejillo, y Morábito, 2011). La composición inorgánica de las aguas varía en su composición
por el poder disolvente y su capacidad de combinación de los iones, entre los cationes mayoritarios
se encuentra el Ca2+, Mg2+, Na+, y K+, y los aniones CO32-, HCO3-, SO42-, y Cl- , la
concentración de estos iones constituye el 99% del total de la salinidad en el agua y sus
proporciones aportan información sobre el origen y tipología de los materiales del sector, dado que
generalmente permanecen en concentraciones constantes en el agua. Se forman por la disociación
de ácidos, sales y bases (Roldán, y Ramírez, 2008).
Los objetivos de este trabajo fueron medir las concentraciones inorgánicas de las aguas del
sistema hidrográfico del río Ambi en dos épocas representativas del año, época de lluvias y de
estiaje, establecer la relación existente con la precipitación, evaporación y evapotranspiración
Materiales y Métodos
El sistema hidrográfico del río Ambi se encuentra localizada en la Provincia de Imbabura
cubre 341.83 km2 de extensión. El río Ambi es el cauce principal de la cuenca, desemboca en la
confluencia del río Mira y el río Chota rodeado por el cerro Imbabura y el Volcán Cotacachi. De
acuerdo a la nueva delimitación realizada en el 2009 en conjunto por la Secretaría Nacional del
Agua del Ecuador [SENAGUA], la Secretaría General de la Comunidad Andina y la Unión
Internacional para la Conservación de la Naturaleza [UICN], la cuenca del río Ambi forma parte
del nivel 3 en la Unidad Hidrográfica #154 con un área de 6507.65 km2 correspondiente al río
Mira.
Para la investigación se utilizó los datos del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología
del Ecuador (INAMHI), los cuales fueron rellenados y validados con anterioridad, se utilizó
información de 33 años en lo que respecta a tres estaciones meteorológicas que tenían registros
mensuales de precipitación, temperatura, velocidad del viento, humedad relativa a través de los
cuales se calculó la evaporación y evapotranspiración. La toma de muestras de agua se realizó en
el área que comprende el río Ambi y sus afluentes, acequias y quebradas cercanas a la Ciudad del
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conocimiento Yachay en dos épocas representativas entre los años 2014 y 2015, se tomaron 25
puntos en época seca y 11 puntos en época lluviosa (Figura 1), posteriormente se realizaron los
análisis de las concentraciones en el Laboratorio Ambiental de las Fuerzas Armadas-ESPE
comprobándose la calidad de los datos de acuerdo a lo que propone el Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater, 1998.
Resultados y Discusión
Datos de Precipitación, evaporación y evapotranspiración
Para establecer la relación existente entre las concentraciones inorgánicas y la precipitación,
evaporación y evapotranspiración se buscaron tres estaciones que se encuentren distribuidas en el
sistema hidrográfico del río Ambi, estas fueron la M001, M0009 y M107 (Figura 1).
Figura 1. Mapa de Ubicación de puntos de muestreo y estaciones meteorológicas – Río Ambi.
Fuente: Elaboración propia
La información proporcionada por el INAHMI estaba incompleta y fue necesario llenarla,
homogeneizarla y validarla para empezar con la interpretación. La zona de estudio que presentó
mayores registros de precipitación fue en la que se encuentra la estación M0001 (Figura 2a), debido
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a esto la Cuenca del Ambi se destaca por su topografía ya que los efluentes del río Ambi al ubicarse
en la parte baja no presentan sequias notables por el abastecimiento del agua recolectada en la zona
de mayor altitud. La tendencia en las zonas altas presentó mayor cantidad de lluvia en 1998, 1993,
1994 y 2007 mientras que un déficit de agua se presentó en 1987, 1992 y 2001
Para el análisis de la variación de precipitación, evaporación y evapotranspiración anual y
mensual se utilizaron tres estaciones, se escogieron las estaciones más representativas de acuerdo
a su altitud, ubicación y a la información proporcionada por las estaciones climatológicas. La
primera Estación es la M0001 ubicada a los 3550 m.s.n.m; zona de la Reserva Ecológica Cotacachi-
Cayapas, la segunda Estación es la M0105 ubicada en la parte céntrica de la Cuenca a 2550
m.s.n.m. La tercera estación es la M0107 ubicada a 2335 m.s.n.m, se la eligió por ser una de las
estaciones climatológicas y presentar una tendencia similar a las estaciones M0315 y M0009
(Figura 13), dichas estaciones además generaron inconvenientes en cuanto a registros de
temperatura y evaporación por lo que se las descartaron, así se analizó la variación anual y mensual
de precipitación, evaporación y evapotranspiración a diferentes altitudes.
A medida que la altitud disminuye en el sistema hidrográfico del río Ambi los valores de
precipitación bajan, es así, que la zona que menor cantidad de lluvias presentaron fue la parte norte
conformada por los Cantones de Urcuqui, Antonio Ante, Otavalo y Cotacachi, durante el periodo
de 1979-2014 los registros presentaron una tendencia variada de lluvias al igual que en la zona alta,
pero con menores valores de precipitación (Figura 2b).
Figura 2: Gráfica de Precipitación total anual, Estaciones: M0105 (2 550 m.s.n.m), y
M0107 (2 335 m.s.n.m).
Fuente: Elaboración propia
En los meses de marzo y abril se registraron las mayores precipitaciones en la serie de datos
de 33 años, por otro lado, en los meses de julio y agosto fueron los meses de menores
precipitaciones. Los datos promedios mensuales de precipitación, evaporación y
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evapotranspiración en la parte alta de la Cuenca, en los meses de junio a octubre existe déficit de
agua ya que presenta registros de evaporación hacia la atmosfera (Figura 3a).
La parte céntrica de la Cuenca, sector de Otavalo en los meses de Mayo a noviembre
presentan falta de recurso hídrico (Figura 3b), en la parte norte de la Cuenca sector de Yachay
presento mayor pérdida de agua en todos los meses (Figura 3c), el agua que es utilizada en esta
zona es proveniente de la parte alta por lo que el sistema hidrográfico del Ambi no presenta cauces
con falta de agua, fuera de la cuenca empieza a existir demanda de este recurso, en cuanto a la
evapotranspiración existen mayor registró en la parte alta (sur) de la Cuenca por la presencia de
vegetación.
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Figura 3. Precipitación, Evaporación y Evapotranspiración Estación a) M0001, b) M0105, c)
M0107
Fuente: Elaboración propia
3.2 Concentración inorgánica de las aguas del río Ambi
Las muestras de agua del primer muestreo se enviaron al Laboratorio Analítico HAVOC en
octubre del 2014, mientras que las muestras del segundo muestreo se analizaron en el Laboratorio
de Ambiental de la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE en el 2015, los parámetros objeto
de esta investigación fueron: cationes (Ca2+, Mg2+, Na+, K+), aniones (HCO3-, CL-, SO42-), CE y
pH.
En la Figura 4 y 5 se presentan las concentraciones de los puntos de muestreo de acuerdo al
cauce, el promedio de la concentración de aniones y cationes, en la época seca la concentración de
iones fue de 723.89 mg/l, mientras que en la época lluviosa fue de 557.22 mg/l. En época seca los
puntos 24 y 25 presentaron concentraciones altas de cloruros, al estar en una zona geológica las
rocas por lo común presentan escasa proporción de cloruros, su elevada solubilidad de sus pasan
rápidamente a la fase acuosa pudiendo alcanzar concentraciones muy altas, el ión Cloruro es muy
soluble y de alta movilidad en el suelo, a medida que el pH del suelo incrementa hasta alcanzar
valores de 6-7 este no es retenido por el complejo coloidal, bajo estas condiciones de pH es muy
susceptible al lavado o a la lixiviación. (Kass, D., 1998). En época seca las concentraciones
disminuyeron, sin embargo, hay predominancia de Sodio y Bicarbonatos en los puntos del río Ambi
y en la Quebrada los Totorales, la cuenca al estar ubicada entre los 2000 y 3000 m.s.n.m. presentó
diferentes tipos de materiales volcánicos de composición andesitica, feldespatos sódicos (Eguez,
A., Aspden, J., Baez, N., Beate, B., Benitez, S., y Van, F., 2011). El Na+ es el catión que se lava
con facilidad en el suelo mientras que el potasio permanece casi constante. (Thompson, L., y Troeh,
F., 2002).
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la precipitación, evaporación y evapotranspiración. Tierra Infinita (6), 55-63. https://doi.org/10.32645/26028131.1032 62
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Figura 4: Distribución de iones del muestreo de aguas en la cuenca del río Ambi – Época seca
Fuente: Elaboración propia
Figura 5: Distribución de iones del muestreo de aguas en la cuenca del río Ambi – Época
lluviosa
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Conclusiones
La cuenca del Río Ambi presento datos homogéneos a lo largo de 33 años a excepción de
las épocas en que se presentó el fenómeno del niño superando los 1000mm en 1997 generando
impedimento al acceso a las comunidades de Pimampiro. A diferencia de 1992 que se registraron
precipitaciones por debajo de los 600 mm al año, en el periodo de sequía la precipitación en
conjunto con la evaporación y evapotranspiración aumentan la composición química mientras que
en la época lluviosa la composición disminuye. Sin embargo, existen varios factores que influyen
en la concentración como el punto 25, en época seca en el que existe registro en campo de la
presencia de relleno sanitario que por los lixiviados existe mayor presencia de Cloruros.
Referencias Bibliográficas
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Federation., 1998. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.
Washington: CHAIR, APHA Y AWWA.
Eguez, A., Aspden, J., Baez, N., Beate, B., Benitez, S., y Van, F., 2011. Mapa Geológico de la
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Kass, D., 1998. Fertilidad en los Suelos. Costa Rica: Universidad Estatal a Distancia San José.
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Andina, Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza [UICN]. 2009.
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