Tipus d’alteracions 9 

Podem considerar que hi ha dos tipus d’alteració del règim tèrmic: directes i indirectes. Les alteracions directes serien aquelles en què hi ha una alteració directa de la temperatura de l’aigua, principalment mitjançant l’abocament d’aigua a una temperatura diferent d’aquella que seria d’esperar en estat natural. Les alteracions indirectes del règim tèrmic serien aquelles en què es produeixen alteracions sobre factors que afecten els processos d’intercanvi de calor de l’aigua amb l’ambient.

Així mateix, les alteracions es poden classificar en funció de la seua intensitat. Quant més intensa o freqüent siga la seua intensitat, més fàcil és predir-ne les conseqüències. Quan les alteracions són més lleus o poc freqüents pot ser que els factors naturals tinguen més importància que l’alteració (Prat & Ward, 1994).

2.2.1 Alteracions directes

2.2.1.1 Alteracions per vessaments d’aigua calenta

Consisteix en l’alteració de la temperatura de l’aigua d’una massa d’aigua per causa de vessaments d’aigua calenta. També se la sol anomenar pol·lució tèrmica. L’efecte d’aquests

10

vessaments depèn de la temperatura i del volum d’aigua abocat al riu. Com majors siguen la temperatura i volum abocats major és l’impacte. El vessament d’aigua escalfada sovint té el seu origen en els efluents de l’aigua de refrigeració provinents de centrals elèctriques (tèrmiques, nuclears) o indústries (Hellawell, 1986). En el riu Ebre hi ha diverses centrals elèctriques que usen l’aigua de l’Ebre per a refrigeració. Un exemple és la central nuclear de Santa María de Garoña, inaugurada el 1971 i amb una potència instal·lada de 466 MWh (Nuclenor, 2008). La seua descàrrega tèrmica és de 6570 × 109 kcal/any i produeix un augment de la temperatura de l’aigua d’uns 3 ºC (Alberto & Arrúe, 1986). De la mateixa magnitud és l’alteració causada per la central nuclear d’Ascó (v. ap. 2.3) en el tram inferior de l’Ebre (Prats et al., 2004). En canvi, la

central tèrmica d’Escatrón produeix un efecte mínim sobre el riu degut al reduït volum d’aigua utilitzat (Limnos, 1998).

D’altra banda, els vessaments de les ciutats també poden tenir un efecte “calefactor” sobre la temperatura de l’aigua (Alberto & Arrúe, 1986) així com els regadius (Verma, 1986). Kinouchi

et al. (2007) van quantificar l’increment, en 20 anys, de la temperatura de l’aigua del riu Ara al

seu pas per Tòquio, a l’hivern i inici de la primavera, en 3,2 ºC i 4,2 ºC respectivament per causa de l’augment en el vessament d’aigües residuals. Alberto & Arrúe (1986) van observar un increment de la temperatura de l’aigua del riu Zadorra al seu pas per Vitòria de 1,7 ºC.

2.2.1.2 Alteracions per vessaments d’aigua freda

Es tracta, principalment, de vessaments d’aigua subterrània procedent de les mines o utilitzada per regular el cabal, que produeixen un refredament de l’aigua del riu (Hellawell, 1986).

2.2.1.3 Embassaments

L’efecte produït pels embassaments depèn de diferents factors, com la grandària de l’embassament, el temps de residència, l’estabilitat de l’estratificació tèrmica i la profunditat de l’aigua que s’allibera. A més, hi ha una certa variabilitat interanual tant en la magnitud com en la distribució temporal de les alteracions (Webb & Walling, 1993).

Embassaments amb descàrrega d’aigua profunda

Els efectes sobre la temperatura d’aquest tipus d’embassament han estat àmpliament estudiats. Si hi ha estratificació, aigües avall de la presa es produeix un escalfament a l’hivern, un refredament a l’estiu, es redueix l’amplitud tèrmica diària i anual, i els màxims de temperatura

11 anual es retarden (Barnes & Minshall, 1983; Ward, 1985; García de Jalón, 1996). Recentment també s’ha vist que poden reduir la variabilitat de la temperatura de l’aigua en escales temporals reduïdes, de l’escala de dies fins a setmanes (Steel & Lange, 2007). Les baixes temperatures a l’estiu poden ser perjudicials per als organismes, però també poden portar el riu a un estadi anterior del continu del riu i afavorir la presència de truites (García de Jalón, 1996).

Com a exemple de les alteracions produïdes per aquest tipus d’embassaments, citem el cas del llac Powell en el riu Colorado. Després de la construcció d’aquest embassament hi va haver un canvi en el règim tèrmic consistent en una disminució de la temperatura mitjana anual en 10- 15 ºC, amb aigües més fredes a l’estiu, i més calentes a l’hivern. Si abans de la construcció de l’embassament la temperatura de l’aigua al llarg de l’any oscil·lava entre 0-29,5 ºC, després només variava entre els 6-15 ºC (Stanford & Ward, 1986; Ward et al., 1986).

Un altre exemple és la presa Keepit al riu Namoi (Austràlia), l’efecte de la qual va ser estudiat per Preece & Jones (2002). Aquest embassament té una capacitat de 423 hm3_{, una profunditat} màxima de 40 m i una comporta a 24 m per sota de la cota de coronació. El cabal mig del riu Namoi aigües avall de la presa és d’uns 7 m3_{/s. Van observar una disminució de la temperatura} màxima anual d’uns 5 ºC i un retard del màxim de 22 dies just aigües avall de la presa. A mesura que augmentava la distància el règim tèrmic natural es recuperava, fins que a una distància de 100 km de la presa les diferències respecte a la situació anterior a la construcció de la presa eren menors a 1 ºC.

Embassaments amb descàrrega d’aigua superficial

Es tracta de preses en que l’aigua alliberada prové de la superfície. A diferència de les preses amb descàrrega d’aigua profunda, en latituds temperades l’aigua vessada és calenta a l’estiu i freda a l’hivern (Wotton, 1995) i normalment produeixen un augment de l’amplitud tèrmica anual (Allan, 1995).

Lessard & Hayes (2003) van estudiar l’impacte causat per 10 petites preses d’aquest tipus en rius de Michigan. Van trobar que es produïa un escalfament de l’aigua a l’estiu (fins a 5 ºC) en tots els casos excepte un, en què hi va haver un refredament de 1 ºC. A més, aigües avall de la presa no es produïa una retorn als valors de temperatura mesurats aigües amunt.

12

2.2.2 Alteracions indirectes

S’hi inclouen variacions en el règim de cabals produïts pels embassaments, derivacions (també dites transvasaments), canvis en els usos del sòl, etc.; l’augment de la radiació solar incident en petits rius per la tala del bosc de ribera; o l’augment de la temperatura de l’aire a causa del canvi climàtic.

2.2.2.1 Embassaments

S’ha parlat ja de les alteracions directes causades pels embassaments, però la gestió d’aquestes estructures pot donar lloc també a alteracions indirectes per causa de l’alteració del règim de cabals. Els embassaments amb usos hidroelèctrics sovint donen lloc a fluctuacions brusques del nivell dels rius. La finalitat d’aquestes oscil·lacions es cobrir puntes de demanda energètica. Els embassaments dissenyats per al reg de camps de cultiu, en canvi, fan augmentar el cabal a l’estiu i el fan disminuir a l’hivern. En altres casos, la regulació dels cabals dóna lloc a uns cabals estivals reduïts i, en conseqüència, un major rang diari de temperatures. D’altra banda, la regulació també causa la reducció de la magnitud del flux subterrani, reduint l’efecte esmorteïdor de les variacions de la temperatura de l’aigua (Poole & Berman, 2001).

Per contrarestar aquestes alteracions es proposen diverses solucions. D’una banda, es proposa el manteniment d’uns cabals mínims estivals de forma que la temperatura de l’aigua no assolisca temperatures perjudicials per la fauna (Chu et al., 1999). En altres casos, es proposa

l’alliberament selectiu d’aigua d’una profunditat i temperatura determinada per minimitzar les afectacions, si bé s’ha vist que aquestes no sempre s’eliminen completament (Khangaonkar & Yang, 2008).

2.2.2.2 Transvasaments i extraccions de cabals

Els transvasaments consisteixen en una transferència d’aigua entre diferents conques. Això produeix una reducció dels fluxos circulants en el riu d’origen. La disminució dels cabals té com a conseqüència una menor inèrcia tèrmica i, en conseqüència, una major sensibilitat de la temperatura de l’aigua respecte a les variacions en els fluxos de calor entre l’aigua i l’entorn. A l’estiu, és d’esperar que l’aigua s’escalfe més i a l’hivern que es refrede més (Meier et al., 2003).

La importància de l’alteració depèn de la quantitat d’aigua extreta respecte dels cabals circulants normalment.

13 Pel que fa a les extraccions d’aigua de l’aqüífer mitjançant pous, poden disminuir el cabal superficial d’un riu, a més de reduir les aportacions laterals degudes al flux subterrani d’aigua (Poole & Berman, 2001).

2.2.2.3 Tala del bosc de ribera

La vegetació de ribera impedeix el pas de radiació solar. També disminueix la velocitat del vent prop del riu, cosa que redueix l’intercanvi de calor per convecció i advecció. La importància de l’efecte depèn de l’ordre del riu (Poole & Berman, 2001): en rius petits, l’efecte és important, mentre que en rius grans i amples, la part del riu sobre la que fa ombra el bosc de ribera és molt menor i l’efecte d’arrecerament és menor, de forma que el seu efecte és més reduït.

2.2.2.4 Actuacions d’enginyeria en el riu

Es tracta d’actuacions del tipus de la rectificació, revestiment del canal, etc. La principal conseqüència és la disminució de la connectivitat entre el canal del riu i la zona d’inundació (Poole & Berman, 2001).

2.2.2.5 Canvi climàtic

Els efectes del canvi climàtic sobre la temperatura de l’aigua depenen principalment de dos factors: de l’elevació de la temperatura de l’aire i de la variació de les precipitacions i, per extensió, del règim de cabals. Alguns efectes de l’escalfament del clima són l’augment de la temperatura mitjana de llacs i rius, l’augment de la profunditat a la qual es forma la termoclina i una major duració del període d’estratificació (Schindler, 1997; Livingstone, 2003).

2.2.3 Combinació de diferents tipus d’alteracions

Sovint sobre una determinada massa d’aigua hi incideixen més d’un tipus d’alteracions que fan que siga difícil determinar el resultat final de les mateixes. Això és especialment cert en els rius de major cabal, ja que la distància necessària perquè aquests tipus de rius es recuperin d’una alteració tèrmica és major que en rius més petits, com també és cert que costa més escalfar-los. En el cas del riu Danubi, per exemple, Bonacci et al. (2008) van observar un increment de la

14

temperatura de l’aigua d’aquest riu i d’alguns del seus tributaris a Croàcia. L’increment en la temperatura mitjana anual va ser de 0,012-0,025 ºC/any i el de la temperatura màxima anual va ser de 0,017-0,06 ºC/any, amb una certa variabilitat espacial. A Linz (Àustria), el Danubi presentà una tendència a l’augment de la temperatura de l’aigua de 0,009 ºC/any en el període 1901-1990, essent més important en els mesos de tardor i hivern (Webb & Nobilis, 1994). Aquestes alteracions es poden atribuir a una combinació de factors com són la realització d’obres de drenatge, la regulació, la construcció d’estructures hidràuliques o l’augment de la temperatura de l’aire, si bé és difícil determinar amb precisió quina és la importància de cada un d’aquest factors (Bonacci et al., 2008).