Procesos físicos que controlan el intercambio de agua entre la Bahía de Puno y la Cuenca Principal del Lago Titicaca, en el Perú

Resumen

El Lago Titicaca, en la actualidad, es considerado una maravilla natural del mundo. Es el habitad de muchas especies nativas únicas y en extinción, con flora y fauna de gran diversidad, sitio de anidamiento de muchas aves migratorias, fuente de agua dulce filtrada, por su volumen, regula la temperatura del aire de la región permitiendo condiciones del clima menos agresivas para la vida. Sin embargo en las últimas décadas, la influencia antropogénica afectó su conservación. Los problemas que presenta el Lago Titicaca, están concentradas en la zona litoral, las bahías y el Lago Menor. Grandes cantidades de agua residuales que ingresan directamente o deficientemente tratadas, en particular a las Bahías de Puno y Copacabana, están generando procesos de eutrofización. El efecto de las descargas son el incremento de sedimentos acumulados en el fondo, floración explosiva de algas Lemna sp. en la superficie, reducción en los niveles de oxígeno disuelto, y disminución de la calidad del agua. Sin embargo, los procesos de contaminación no pueden entenderse solo en función de la carga de materia orgánica que recibe, ya que están bien acoplados a una amplia gama de procesos físicos que van a vincular la dinámica entre la zona litoral y la cuenca principal. Se ha demostrado en grandes lagos, que mueven nutrientes, calor, carbono orgánico, y otros trazadores a través de isóbaras, desde el borde del lago a la plataforma interna, y viceversa. Estos procesos físicos determinan en gran medida el tiempo promedio en que los contaminantes permanecen en las zonas cercanas a la costa y, por tanto, es necesario estimar su concentración y el nivel de variabilidad en la zona costera. En regiones con fuerte intercambio, los flujos de nutrientes a través de la zona costera parecen estar todavía dominados por grandes entradas de agua, y hay poca evidencia de perturbaciones antropogénicas. En zonas de intercambio restringido, a su vez, existen fuertes evidencias del impacto humano, en términos de cantidad de toplancton y abundancia relativa de especies, o zonas profundas del lago donde el oxígeno disminuye. La zona costera del lago Titicaca, y en particular, la bahía interior de Puno, es un ejemplo paradigmático de contaminación causada por la acción humana sin control sobre el entorno cercano a la costa. La Bahía Interior está unido a la Bahía Exterior de Puno por dos canales y una región con mucha totora que genera restricciones al intercambio. Desafortunadamente, poco se sabe sobre el tipo de intercambio o de los procesos físicos que controlan los flujos de sustancias entre la bahía de Puno y el cuerpo principal del lago. Este, también es el caso de muchas bahías en lagos de todo el mundo, en el que los procesos de intercambio se mantienen en gran parte inexplorados. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de comprender los procesos físicos que controlan el intercambio entre zona litoral y pelágico, esto permitiría tratar mejor los problemas de calidad del agua en las zonas costeras. Nuestro objetivo es entender los mecanismos físicos que intervienen en el intercambio de agua y sustancias entre zona litoral y pelágica en grandes lagos tropicales. Utilizamos la bahía de Puno y el lago Grande, como un ejemplo del caso. Estimamos el caudal de salida o entrada a través de la boca de la Bahía de Puno, debido a tres procesos físicos que consideramos de mayor importancia que serían los responsables del flujo de agua y sustancias. En particular, se presta atención al intercambio horizontal impulsado por ondas barotrópicas, baroclínicas y procesos de difusión, temas que en la actualidad siguen sin explorarse. Para cumplir con este objetivo se utiliza una combinación de argumentos de escala, basados en datos de campo existentes que apareció principalmente en informes científicos y profesionales, y simulaciones que se realizaron con un modelo de transporte hidrodinámico tridimensional y, originalmente desarrollado por el Servicio Geológico de Estados Unidos, en la Universidad de California, Davis, USA, ampliado y adaptado en la Universidad de Granada para ejecutarse en arquitecturas paralelas. Se estimó los caudales de intercambio y tiempo de residencia de la Bahía de Puno, así como la tasa de difusión para una sustancia, entre el Lago Grande y la Bahía de Puno.