Cálculo de la evolución espacio-temporal de la recarga al acuífero cuaternario del Campo de Cartagena (SE España) desde 1970 a 2022

Mar Alcaraz; María José Polo; Jorge Hornero; Joaquín Jiménez-Martínez; Andrés Alcolea; Marisol Manzano

doi:10.4995/ia.2024.21733

Autores/as

Mar Alcaraz Universidad Politécnica de Cartagena
María José Polo Universidad Politécnica de Cartagena
Jorge Hornero Instituto Geológico y Minero de España
Joaquín Jiménez-Martínez Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology https://orcid.org/0000-0002-2063-6490
Andrés Alcolea HydroGeoModels AG https://orcid.org/0000-0001-8763-9779
Marisol Manzano Universidad Politécnica de Cartagena https://orcid.org/0000-0001-9732-6549

DOI:

https://doi.org/10.4995/ia.2024.21733

Palabras clave:

usos del suelo, evolución espacio-temporal, mapas de recarga, VisualBALAN, Acuífero Campo de Cartagena

Resumen

Los objetivos del trabajo son evaluar la evolución temporal y espacial de la recarga al Acuífero del Cuaternario del Campo de Cartagena desde 1970 a 2022 y generar mapas de entrada para un modelo numérico de flujo de agua subterránea. Para alcanzarlos se han recopilado datos meteorológicos, se ha compilado y contrastado la información disponible sobre los usos de suelo, poniendo especial atención en la evolución temporal de la distribución espacial, se ha calculado la recarga con el software VisualBALAN y se han generado mapas de recarga que reflejan la evolución espacial y temporal durante el periodo simulado, con el apoyo de QGIS. La recarga calculada se ha calibrado y validado con éxito con series piezométricas temporales. La recarga total media calculada es 91 hm³ año^-1 para todo el periodo; los valores extremos son 24 hm³ en 1978 y 172 hm³ en 2008. Esto se traduce en un coeficiente de recarga promedio del 16%, un valor mínimo del 8% y un máximo del 24%.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Alcolea, A., Contreras, S., Hunink, J. E., Luis García-Aróstegui, J., Jiménez-Martínez, J., Virgílio Cruz, J. (2019). Hydrogeological modelling for the watershed management of the Mar Menor coastal lagoon (Spain). Science of the Total Environment, 663. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.01.375

Allen, R.G.; Pereira, L.S.; Raes, D.; Smith, M. (1998). Crop Evapotranspiration. FAO 56.

Allison, G. B., Gee, G. W., Tyler, S. W. (1994). Vadose-Zone Techniques for Estimating Groundwater Recharge in Arid and Semiarid Regions. Soil Science Society of America Journal, 58(1), 6–14. https://doi.org/10.2136/sssaj1994.03615995005800010002x

Álvarez-Rogel, J., Barberá, G. G., Maxwell, B., Guerrero-Brotons, M., Díaz-García, C., Martínez-Sánchez, J. J., Sallent, A., Martínez-Ródenas, J., González-Alcaraz, M. N., Jiménez-Cárceles, F. J., Tercero, C., Gómez, R. (2020). The case of Mar Menor eutrophication: State of the art and description of tested Nature-Based Solutions. Ecological Engineering, 158(October), 106086. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2020.106086

Baudron, P., Barbecot, F., Aróstegui, J. L. G., Leduc, C., Travi, Y., Martinez-Vicente, D. (2014). Impacts of human activities on recharge in a multilayered semiarid aquifer (Campo de Cartagena, SE Spain). Hydrological Processes, 28(4), 2223–2236. https://doi.org/10.1002/hyp.9771

Caballero-Villar, P., Fernández-Zamudio, M. Á., Hernández-Espallardo, M. (2006). Plan Estrategico Del Sector Agroalimentario de la Región de Murcia. 2.3. Análisis del sector Citrícola. http://www.carm.es/web/pagina?IDCONTENIDO=4582&IDTIPO=100&RASTRO=c$m22721,22746

Contreras, S., Hunink, J. E., Alcolea, A., Jimenez-Martinez, J. (2017). Cuantificación de la descarga subterránea al Mar Menor mediante modelización hidrogeológica del acuífero superficial cuaternario.

CRCC. (2023). Comunidad de Regantes del Campo de Cartagena. https://www.crcc.es/informacion-c-r-c-c/

Custodio, E. (2019). Recarga natural a los acuíferos, metodología y soporte de la isotopía del agua. Aplicación a la planificación hidrológica y conocimiento de las aguas subterráneas en España. Informe RAEMIA.

de Vries, J. J., Simmers, I. (2002). Groundwater recharge: An overview of process and challenges. Hydrogeology Journal, 10(1), 5–17. https://doi.org/10.1007/s10040-001-0171-7

Domingo-Pinillos, J. C., Senent-Aparicio, J., García-Aróstegui, J. L., Baudron, P. (2018). Long term hydrodynamic effects in a semi-arid Mediterranean Multilayer Aquifer: Campo de Cartagena in South-Eastern Spain. Water (Switzerland), 10(10). https://doi.org/10.3390/w10101320

Finch, J. W. (1998). Estimating direct groundwater recharge using a simple water balance model - Sensitivity to land surface parameters. Journal of Hydrology, 211(1–4), 112–125. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(98)00225-X

Garatuza-Payan, J., Shuttleworth, W. J., Encinas, D., McNeil, D. D., Stewart, J. B., DeBruin, H., Watts, C. (1998). Measurement and modelling evaporation for irrigated crops in north-west Mexico. Hydrological Processes, 12(9), 1397–1418. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1085(199807)12:9<1397::AID-HYP644>3.0.CO;2-E

García-Aróstegui, J. L., Aragón, R., Hornero, J., Trujillo, C., Guardiola, C., Fornés, J. M., Candela, L., Jiménez-Martínez, J., Elorza, F. J., Soler, M., Castillo, V. del, González, G., García-García, J., Arrabal, M. E. (2012). Caracterización del acuífero Cuaternario del Campo de Cartagena y modelización matemática en el contacto con el Mar Menor. https://info.igme.es/SidPDF/155000/322/155322_0000001.pdf

García-Aróstegui, J.L., Robles-Arenas, V.M., Pool, M., Mas, R., Sampietro, D., Abarca, E. (2023). Informe y modelo hidrogeológico del Campo de Cartagena-Mar Menor. MITECO, AQUIFER Project (SOE4/P1/E1045). 119 p.

Gee, G. W., Hillel, D. (1988). Groundwater recharge in arid regions: Review and critique of estimation methods. Hydrological Processes, 2(3), 255–266. https://doi.org/10.1002/hyp.3360020306

Hornero, J., Manzano, M., Ortega, L., Custodio, E. (2016). Integrating soil water and tracer balances, numerical modelling and GIS tools to estimate regional groundwater recharge: Application to the Alcadozo Aquifer System (SE Spain). Science of The. Total Environment, vol. 568, pp. 415–432, 2016, doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.06.011.

IMIDA. (2017). Presentación del Mapa de cultivos de la Región de Murcia. Aplicación al SIG Citricola: Desarrollo de un

Sistema de Información Geográfica de apoyo a la elaboración de la Estadística Agraria de Murcia- SIGEAM. Disponible en:

https://www.imida.es/documents/13436/913468/SIG_Citri_RMU.pdf/5cb467ff-cf8f-4574-a0b3-e50ed84359c9?version=1.0

ITGE. (1991). Estudio Hidrogeológico del Campo de Cartagena (2a Fase). 2 volúmenes (Memoria y anejos). Informe Técnico. Instituto Tecnológico Geominero de España, Madrid, España, 131 pp.

Jiménez-Martínez, J., Candela, L., Molinero, J., Tamoh, K. (2010). Groundwater recharge in irrigated semi-arid areas: Quantitative hydrological modelling and sensitivity analysis. Hydrogeology Journal, 18(8), 1811–1824. https://doi.org/10.1007/s10040-010-0658-1

Jiménez-Martínez, J., García-Aróstegui, J. L., Hunink, J. E., Contreras, S., Baudron, P., Candela, L. (2016). The role of groundwater in highly human-modified hydrosystems: A review of impacts and mitigation options in the Campo de Cartagena-Mar Menor coastal plain (SE Spain). Environmental Reviews, 24(4), 377–392. https://doi.org/10.1139/er-2015-0089

Kendy, E., Gérard-Marchant, P., Walter, M. T., Zhang, Y., Liu, C., Steenhuis, T. S. (2003). A soil-water-balance approach to quantify groundwater recharge from irrigated cropland in the North China Plain. Hydrological Processes, 17(10), 2011–2031. https://doi.org/10.1002/hyp.1240

MAPAMA. (2023). Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación de España Sistema de Información Geográfica de Datos Agrarios Disponible online: https://sig.mapama.gob.es/siga/ (revisado el 15 abril 2023).

MITECO. (2019). Análisis de soluciones para el objetivo del vertido cero al Mar Menor proveniente del Campo de Cartagena. Estudio de Impacto Ambiental. Apéndice 1. Diagnóstico. https://www.miteco.gob.es/es/agua/temas/concesiones-y-autorizaciones/Mar-Menor-Campo-de-Cartagena-Vertido-Cero.aspx

MITECO. (2020). Cuantificación, Control de La Calidad y Seguimiento Piezométrico de La Descarga de Agua Subterránea Del Acuífero Cuaternario Del Campo de Cartagena al Mar Menor.

MITECO. (2022). Proyecto de Plan Hidrológico de La Demarcación Hidrográfica Del Segura (Revisión Del Tercer Ciclo: 2022-2027).

Ouaissa, S., Gómez-Jakobsen, F., Yebra, L., Ferrera, I., Moreno-Ostos, E., Belando, M. D., Ruiz, J. M., Mercado, J. M. (2023). Phytoplankton dynamics in the Mar Menor, a Mediterranean coastal lagoon strongly impacted by eutrophication. Marine Pollution Bulletin, 192(April). https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.115074

Polo, M. J. (2022). Estimación de la recarga distribuida al acuífero del Cuaternario del Campo de Cartagena mediante el código VisualBALAN. UPCT.

Román-Cervantes, C. (1996). Uso y explotación de la tierra en la comarca del campo de Cartagena, (Siglos xix y xx). In P. Y. A. Ministerio de Agricultura (Ed.), Serie Estudios (Issue 126). https://www.mapa.gob.es/ministerio/pags/biblioteca/fondo/pdf/16436_all.pdf

Samper, J., Huguet Rotger, L., Ares, J., García Vera, M. A. (1999). Modelos interactivos de balance hidrológico. Estudios En La Zona No Saturada: Acta de Las IV Jornadas Sobre Investigación En La Zona No Saturada Del Suelo,3-6 de Noviembre de 1999, La Laguna, Tenerife, 1999, ISBN 84-699-1258-5, Págs. 187-194, 187–194. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7962054

Samper J, Huguet Ll, Ares J, García-Vera MA (2005) User’s guide VisualBALAN v.2.0: código interactivo para la realización de balances hidrológicos y la estimación de la recarga [Visual- BALAN v.2.0: interactive code to establish water balance and aquifer recharge]. Civil Engineering School of A Coruña, A Coruña, Spain, 150 pp.

Samper, J., García-Vera, M. A. (1997). Estimación de la recarga producida por la lluvia y los excedentes de riego mediante balances diarios de agua en el suelo. Experiencias en diferentes zonas climáticas. En E. Custodio, R. Llamas, F. J. Samper Calvete (Eds.), La evaluación de la recarga a los acuíferos en la planificación hidrológica (pp. 367–380). Instituto Tecnológico Geominero de España; Ministerio de Ciencia y Tecnología.

SIAM - Sistema de Información Agrario de Murcia Coeficientes de Cultivo: Kc. (2023). Retrieved February 5, 2024, from http://siam.imida.es/