El objetivo de este proyecto es el de optimizar los resultados del uso de aguas depuradas en las condiciones de clima, suelos, cultivos y técnicas propias en la Región de Murcia. Para ello se proyectan ensayos en zonas agrícolas: Campo de Cartagena, Campo de Lorca, Campos del Río, Alguazas, donde se han localizado depuradoras cuyos efluentes se utilizan de manera directa o indirecta para el riego, se seleccionaran cultivos, se realizará un seguimiento de los mismos y desarrollaran técnicas de cultivo que optimicen el uso de estos efluentes sin producir perjuicio ni daños en los cultivos ni en los suelos.

Con el presente proyecto se pretende evaluar distintos tratamientos avanzados de las aguas residuales depuradas con vistas a su posterior reutilización. Para ello se propone en un primer momento evaluar cuatro tecnologías diferentes que podemos resumir en utilizar: hipoclorito de sodio, hipoclorito de sodio y residencia en laguna de estabilización, desinfección mediante radiación ultravioleta y distintas técnicas de membrana (microfiltración, ultrafiltración, etc.).

A continuación se abordará el estudio de la eficacia de cada una de estas técnicas para distintos grados de depuración y diferentes épocas del año, con el objetivo final de encontrar la mejor correlación entre tecnología y condiciones idóneas de explotación de la depuradora.

Finalmente, se propone señalar los usos más adecuados del agua depurada y tratada con cada una de las tecnologías antes indicadas (uso recreativo, ornamental, agricultura, recarga de acuíferos, etc.), tras el análisis de sus características microbiológicas y físico- químicas. Se propone, así mismo, realizar una clasificación específica para el uso agrícola del agua regenerada, atendiendo a los distintos tipos de cultivo y sistemas de riego aplicables.

En el presente proyecto se persigue profundizar en el conocimiento de los mecanismos moleculares que regulan la absorción de agua, en plantas cultivadas en hidropónico con aguas salinas procedentes de acuíferos sobreexplotados, con el fin de proponer las bases para la optimización del uso del agua de estos cultivos. Se examinará la tolerancia a la salinidad de la planta de pimiento en la etapa de desarrollo vegetativo, así como la respuesta de la misma a concentraciones crecientes de sales solubles a nivel nutricional y fisiológico. Se abordará la caracterización y regulación de los flujos de agua, y las acuaporinas en la membrana plasmática y su papel en la regulación hídrica de la planta y su adaptación al estrés salino.

En 1993, la Memoria del proyecto del Plan Hidrológico Nacional  (Libro Blanco del Agua, 1998) contabilizaba 89 unidades hidrogeológicas con problemas de sobreexplotación en todo el territorio español, mientras que el Libro Blanco de las Aguas Subterráneas señala que existe un déficit superior a 700 hm3. Una visión general de la distribución de los acuíferos sobreexplotados pone de manifiesto que la mayor parte de ellos se encuentra en el SE de España, concretamente en las provincias de Alicante, Almería y Murcia.

Por poner un solo ejemplo de las tres provincias referidas diremos que, según el Mapa del Agua (DPA., 1991) la provincia de Alicante dispone de unos recursos hídricos medios de 785 hm3/año, los cuales pueden distribuirse de la siguiente forma: 413 hm3 corresponden a las aguas superficiales; 340 hm3 son aguas subterráneas y en torno a 30 hm3 corresponden a aguas residuales depuradas. Por otra parte, la demanda se estima en 850 hm3/año repartidos en: 670 hm3 destinados a regadío y 145 hm3 empleados para el abastecimiento urbano. Dentro del abastecimiento urbano se incluye el agua destinada a la industria (generalmente, el agua destinada a la industria se sirve mediante la propia red de distribución de las aguas urbanas, por lo que resulta prácticamente imposible poder separar ambos usos). Además, dada la gran afluencia turística en la época estival que experimenta la provincia de Alicante, hay que incrementar la dotación urbana en 35 hm3/año para cubrir esta demanda adicional. Si se compara el valor de recursos con el de demanda se deduce que el balance hídrico de la provincia de Alicante es deficitario, en torno a 65 hm3/año.

A pesar de que el balance hídrico es negativo y que no existen suficientes recursos para satisfacer toda la demanda, ésta se cubre totalmente de modo que las poblaciones se abastecen, los campos se riegan y el turismo dispone de agua a lo largo de todo el año. ¿De dónde se saca el agua que falta?. La falta de recursos se cubre con la extracción de las reservas de los acuíferos, es decir, utilizando el agua que en ellos está almacenada desde hace miles de años. Esta explotación, superior a los recursos , es la que se conoce como sobreexplotación y en la provincia de Alicante está localizada fundamentalmente  en la comarca del Vinalopó.

La existencia de sobreexplotación de acuíferos en la provincia de Alicante responde a varios factores. Por un lado, la bonanza del clima hace que esta parte peninsular haya sido especialmente favorable para los cultivos intensivos (tomate, vid, frutales,...); en efecto, las extensiones de tierra cultivada del sur de la provincia se incrementaron mucho a partir de la década de los 60, necesitando grandes volúmenes de agua para su riego, que no pudieron cubrirse con las aguas superficiales (al carecer de ríos permanentes), sino que lo tuvieron que hacerse con los acuíferos. Por otro lado, los acuíferos provinciales, y más concretamente los de la parte meridional, son de pequeña extensión. Ello, unido a que las precipitaciones en esta región son escasas con valores medios por debajo de 400 mm/año, origina que la recarga de los mismos sea pequeña e incapaz de equilibrar las extracciones que durante varias décadas se han producido.

La sobreexplotación origina una serie de consecuencias negativas o indeseables, las cuales se han agrupado en: hidrológicas, de pérdida de calidad, medio ambientales, morfológicas y geotécnicas, económicas y legales. Dependiendo del tipo, ubicación y características de cada acuífero estas consecuencias han sido diferentes.

Los acuíferos sobreexplotados necesitan una solución inmediata al vaciado progresivo de sus reservas, debido al riesgo evidente de su agotamiento y a la ruina económica que se generaría en amplias zonas de nuestro país. Esta situación es especialmente grave en la Región de Murcia, donde la sobreexplotación de acuíferos alcanza los 300 hm3/ año, lo que representa casi 50% de la sopbreexplotación total de toda España.

No resolver este problema en los próximos años sería una catástrofe para amplias zonas de nuestro país y, especialmente, para la Región de Murcia donde podrían arruinarse entre 60.000 y 100.000 hectáreas de riego. Aunque parezca alarmista esta situación, podría ser realidad si no se toman medidas urgentes. Las soluciones, tal como indica el Plan Hidrológico Nacional ( PHN ), tienen que venir del exterior, dado que el déficit es estructural, es decir que no puede resolverse con recursos propios de la cuenca del Segura, que se encuentra al límite del aprovechamiento de sus recursos hídricos.

Cualquier solución para los acuíferos sobreexplotados incluso aunque dispongan de planes de ordenación requiere un control automatizado de todos aquellos parámetros que ponen en evidencia el estado de acuíferos en tiempo real. Esto es el control automatizado que deben poseer estos acuíferos que permita el conocimiento de los niveles de agua en los diferentes pozos de control, caudales de las emergencias naturales, de la alimentación (lluvia útil) y cuantos parámetros sean necesarios para el conocimiento de la cantidad y calidad de las aguas subterráneas de los acuíferos sobreexplotados.

El proyecto pretende llegar a este control automatizado en dos fases. Una primera fase, que es el objeto de este proyecto, sería la de perfeccionar el conocimiento actual de un acuífero y diseñar la mejor red de control automatizado para su gestión sostenible; todo ello aplicado a un caso real, como sería el acuífero de Caravaca. En esta fase, y previo al diseño apuntado, sería necesario hacer un estudio previo de toda la instrumentación necesaria en el mercado actual y realizar un análisis comparativo de la instrumentación existente para llegar a definir los equipos más adecuados para la casuística que presentan los acuíferos sobreexplotados.

En una segunda fase y objeto de este proyecto, sería la adquisición, instalación y seguimiento de la red establecida durante un año para poder transmitir este control automático a las autoridades administrativas, Confederación Hidrográfica del Segura, y muy especialmente a los usuarios, que dispondrían de unas herramientas imprescindibles para la gestión de su acuífero.

Este proyecto plantea el estudio de los parámetros más importantes de la agricultura litoral del sureste Español desde la óptica de la economía del agua. Si bien este sector productivo es, dentro del panorama agrícola Español, un ejemplo paradigmático de productividad y eficiencia en el uso de los recursos hídricos, pocos son los trabajos de investigación que permiten apoyar esta afirmación. Este proyecto pretende cubrir esta carencia, desarrollando un estudio de la eficiencia económica en el uso del agua que nos permitirá derivar curvas de demanda de este input y caracterizar tanto la productividad como otros indicadores de rentabilidad. Estos resultados cobran más relevancia si consideramos la importancia económica relativa que las producciones litorales (fundamentalmente hortícolas) tienen en la economía regional, pero también, cómo los recursos hídricos actúan en muchos casos como verdadero elemento estrangulador del potencial de expansión que esta actividad tiene.

El plan de trabajo propuesto supondrá, en primer lugar, la recogida de información en campo sobre aspectos técnicos, agronómicos, económicos y de gestión de este modelo agrícola. La simple generación de esta fuente de información constituye un hito importante del proyecto, dada la inexistencia de la misma, además de permitirnos -aplicando técnicas simples- evaluar la rentabilidad y la productividad del agua.

A continuación se procederá a construir, aplicando una metodología combinada, modelos matemáticos de simulación que permiten derivar funciones de demanda de agua con las que estudiar las respuestas del sector a diferentes sistemas de tarifación y dotación de agua.

El empleo de la técnica del Análisis Evolvente de Datos permitirá medir de forma rigurosa la eficiencia del sector estudiado en el uso del agua, tanto desde una perspectiva asignativa, como técnica y económica, permitiendo derivar, mediante un análisis de segunda etapa, perfiles de eficiencia en las explotaciones, identificando las líneas posibles de mejora en la eficiencia media de la zona.

Todos estos resultados permitirán finalmente proponer estrategias de actuación (tanto públicas como privadas) que ayuden a mejorar el uso y la gestión de los recursos hídricos en la agricultura litoral del sureste Español.

El objetivo fundamental del proyecto consiste en la determinación y análisis de la eficiencia y de la productividad técnica y económica del agua en los agrosistemas de regadío de la cuenca del Segura, caso paradigmático, por el carácter subárido y déficit estructural, entre las cuencas peninsulares. Se realizará siguiendo un itinerario metodológico que, al tiempo, generará una serie de resultados primarios e intermedios, necesarios para dicho análisis pero también con carácter sustantivo por sí mismo. Destacando entre ellos, determinación de las superficies de regadío en las diferentes áreas y subáreas espaciales subregionales, la caracterización tipológica de los agrosistemas determinando y analizando sus balances agroeconómicos y funciones de producción respectivas y la determinación de la demanda ¿necesidades hídricas- y del consumo, bases imprescindibles para alcanzar el objetivo fundamental del proyecto. A partir de ellos, se determinará y analizará la eficiencia y productividad del agua en los diferentes agrosistemas y áreas espaciales, aplicando una metodología compleja y combinada que permita establecer esas variables en todas sus dimensiones, dando lugar a un sistema modélico de indicadores. Por último, como colofón necesario, el análisis de la demanda de agua en relación con el precio y el nivel de eficiencia, al objeto de determinar, en primer lugar, un sistema paramétrico de precios relativos del factor y, en segundo lugar, la dinámica de los flujos de asignación del recurso, tendencias en la distribución y accesibilidad en relación con el precio y la productividad.

El objeto de este proyecto es estudiar la influencia de la recuperación de la cubierta vegetal y la construcción de diques de retención de sedimentos en la hidrología geomorfología y balance de sedimentos en tres cuencas representativas de los medios semiáridos Mediterráneos del sureste peninsular.

Se inventariarán y estudiarán las características, estado y grado de colmatación de los diques construidos al ejecutar los proyectos de restauración. En tramos representativos de la red de drenaje se analizarán los ajustes morfológicos, aguas arriba y aguas abajo del dique, ocasionados por las obras de corrección. Mediante técnicas de trazadores isotópicos se estimarán la cronología de los sedimentos retenidos (relacionándolos con eventos hidrometeorológicos) y su procedencia.

Con este trabajo se propone diagnosticar adecuadamente los procesos de la salinización con especial atención a las tierras agrícolas, su origen, la influencia de factores naturales y antrópicos, y su influencia en la calidad de las aguas superficiales y subterráneas.

El conocimiento de la mineralogía de los suelos afectados por esta degradación se usará para poder establecer las relaciones causa-efecto y para determinar posibles estrategias de recuperación, así como elaborar códigos de manejo y buenas prácticas.

Se incluye  un estudio de identificación de metales pesados, asimilabilidad y el riego de paso a la cadena trófica y la localización de posibles focos contaminantes.

Los estudios de los flujos de dispersión de los contaminantes y las afecciones en los recursos hídricos, junto con los mapas de evolución espacio-temporal serán otros resultados esperables de este trabajo.

Con la realización del proyecto que se somete a consideración se pretende optimizar el proceso de degradación de xenobióticos (plaguicidas y metales en estado de oxidación elevado) en aguas residuales, principalmente de origen agrícola e industrial, dada la potencial carga contaminante que éstas pueden tener, con el fin de conseguir que los niveles residuales finales se encuentren por debajo de los exigidos por la legislación vigente para su posterior vertido a cauce y reutilización para uso doméstico y agrícola. Para ello se proyecta utilizar distintos tipos de catalizadores, como TiO2, FeCl3, ZnO, WO3 y MoS2, y oxidantes como Na2S2O8 y H2O2. Se emplearán dos tipos de fotocatálisis, una en fase heterogénea mediante el empleo de materiales semiconductores, y otra en forma homogénea (Foto-Fenton), en la cual el catalizador es el catión Fe2+. Ambos procesos se realizarían en una planta piloto a nivel de laboratorio aprovechando la radiación solar que recibe la Región de Murcia (más de 3.300 horas de Sol al año, intensidad de radiación superior a 120.000 lux en las horas más luminosas de la época estival y una radiación global media mayor que 200 W/m2.hora de Sol). En el caso de que las concentraciones finales fueran superiores a los límites permitidos para aguas potables, la reutilización de las aguas iría dirigida al empleo de éstas para riego, por lo que se realizarían las experiencias necesarias, al objeto de conocer si los niveles presentes en las mismas pudieran afectar al desarrollo y rendimiento de un cultivo tipo, como el tomate o el pimiento, sensibles a estos factores, y al mismo tiempo muy relevantes para el sector agrícola regional desde el punto de vista económico. Si los resultados obtenidos son los esperados, éstos serán fácilmente transferibles a empresas del sector, preocupadas cada vez más por la necesidad de implantar sistemas sostenibles, caracterizados por ser técnicamente apropiados, económicamente viables y socialmente aceptables, sobre todo en una zona como la del SE español en donde la escasez de agua hace que los recursos hídricos sean muy preciados.