Diagnóstico Micro-Cuenca Río Purires
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1 Diagnóstico de la situación de la Micro-Cuenca del Río Purires Programa de Gestión Ambiental Integral (ProGAI) Universidad de Costa Rica (UCR) 2007
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Diagnóstico de la situación
de la Micro-Cuenca del Río Purires
Programa de Gestión Ambiental Integral (ProGAI)
Universidad de Costa Rica (UCR)
2007
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ÍNDICE
1 INTRODUCCIÓN. .................................................................................................................... 3
1.1 HIDROGRAFÍA DE COSTA RICA ..................................................................................................... 3
1.2 CASO DE ESTUDIO EN COSTA RICA ................................................................................................ 3
1.3 JUSTIFICACIÓN. ....................................................................................................................... 5
1.4 OBJETIVO GENERAL. .................................................................................................................. 5
1.5 OBJETIVOS ESPECÍFICOS. ............................................................................................................ 5
1.6 METODOLOGÍA. ....................................................................................................................... 6
2 CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RÍO REVENTAZÓN ................................................... 6
2.1 SITUACIÓN SOCIO - ECONÓMICA DE LA CUENCA DEL RÍO REVENTAZÓN .................................................... 7
2.2 PLAN DE MANEJO INTEGRADO CUENCA DEL RÍO REVENTAZÓN ............................................................... 8
2.2.1 Problemática de la Cuenca ........................................................................................... 9
3 CARACTERIZACIÓN DE LA MICROCUENCA DEL RÍO PURIRES ............................................. 9
3.1 ASPECTOS SOCIALES ................................................................................................................. 10
3.2 ASPECTOS ECONÓMICOS ............................................................................................................ 12
3.3 ASPECTOS CLIMÁTICOS ............................................................................................................. 13
3.4 ZONAS DE VIDA ....................................................................................................................... 15
3.5 ASPECTOS GEOLÓGICOS ............................................................................................................ 15
3.6 USO DEL SUELO. ..................................................................................................................... 18
3.6.1 Parte alta de la microcuenca. ....................................................................................... 18
3.6.2 Parte baja de la microcuenca del Río Purires ................................................................ 18
3.6.3 Efectos del manejo inadecuado de la cuenca ................................................................ 19
3.7 ASPECTOS HIDROLÓGICOS ......................................................................................................... 19
3.7.1 Balance hídrico de suelos. ........................................................................................... 19
3.8 DEMANDA DEL RECURSO HÍDRICO. ................................................................................................ 21
3.9 CALIDAD AMBIENTAL ................................................................................................................ 27
3.9.1 Calidad de agua superficial .......................................................................................... 27
3.9.2 Uso de plaguicidas en la microcuenca ........................................................................... 30
3.9.3 Efectos ambientales acumulativos ................................................................................ 31
4 ÍNDICE DE FRAGILIDAD AMBIENTAL. ................................................................................. 33
4.1.1 Recurso hídrico subterráneo. ....................................................................................... 34
4.2 BIOAPTITUD. ......................................................................................................................... 35
4.3 ANTROPOAPTITUD. .................................................................................................................. 36
5 REFERENCIAS. ..................................................................................................................... 36
3
1 INTRODUCCIÓN.
Costa Rica con 51 100 km2, se extiende en plena zona tropical norte entre los 8° y los
11°00’ de latitud y 84°00’ de longitud oeste. Está comprendido entre el mar Caribe al Este, el
océano Pacífico al Oeste y las repúblicas de Nicaragua al Norte y Panamá al Sur.
Su superficie está atravesada de noreste a sudeste por una sola cordillera longitudinal,
extendida de forma ininterrumpida por más de 650 km. Esta cordillera es en su mayor parte
volcánica y al sureste está formada por tierras altas con estructuras de plegamiento y fallas
(Flores, 1992).
1.1 Hidrografía de Costa Rica
La configuración de la red hidrográfica de Costa Rica está estrechamente influenciada
por la cordillera longitudinal que atraviesa el país, la estrechez del territorio entre los dos mares
y la intensidad y distribución anual de las lluvias.
La cordillera funciona como divisoria de aguas. De ahí drenan los cursos fluviales en las
Vertientes Pacífico y Vertiente Caribe. Basándose en la intensidad de las lluvias y por dirección
de los ríos, la Vertiente Caribe se subdivide en dos: los ríos que van directamente al Caribe y los
que desembocan en el Río San Juan que luego drena al Caribe.
Actualmente, el país se ha subdivido en 34 cuencas hidrográficas, de las cuales la mitad
drenan hacia el Pacífico y 17 hacia el Caribe, 10 en forma directa y 7 a través del Río San Juan,
fronterizo con Nicaragua (Figura 1.1).
De las 34 cuencas hidrográficas, seis de ellas son consideradas como las principales. Su
nivel de importancia se clasifica por el número de población, número de industrias,
agroindustrias y actividad turística establecida en la cuenca. De estas, la segunda cuenca en
importancia es la cuenca del Río Reventazón, que nace en la ciudad de Cartago y desemboca en
la costa del Caribe.
1.2 Caso de estudio en Costa Rica
El presente estudio será implementado en la microcuenca del Río Purires, afluente
importante de la Cuenca del Río Reventazón, localizada al oeste de la parte alta de la Cuenca.
4
Figura 1.1: Cuencas y ríos de Costa Ricas.
5
1.3 Justificación.
La dinámica poblacional del área demuestra problemas de pobreza, que han llevado con
el tiempo a la práctica de inapropiados usos del suelo, del agua y de los ecosistemas asociados,
a un grado que es necesario recurrir a agentes externos a la región que permitan catalizar
procesos de recuperación de los recursos naturales.
1.4 Objetivo general.
El objetivo de este trabajo es el contribuir con el desarrollo social y ambiental de la
microcuenca del Río Purires, por medio de la coordinación interinstitucional y el involucramiento
activo de las comunidades locales en la identificación de su situación ambiental y del desarrollo
e implementación de soluciones.
En sí, se pretende promover un manejo adecuado de la microcuenca del Río Purires, la
cual está siendo amenazada por la acción cotidiana del ser humano y el impacto de las
actividades agrícolas e industriales.
1.5 Objetivos específicos.
Los objetivos específicos a desarrollar son:
a) Conformar un grupo intersectorial, interinstitucional e interdisciplinario para la gestión de
la micro-cuenca.
b) Promover la conformación de una organización social de tal forma que se adquiera
identidad, se apropie del proceso y le de sostenibilidad.
c) Evaluar el estado ambiental del Río Purires, y su relación directa con los aportes de
contaminantes que recibe, en función de las actividades socioeconómicas que se
desarrollan a lo largo de ella.
d) Desarrollar un modelo del flujo de contaminantes en la micro-cuenca del Río Purires.
e) Evaluar y aplicar el Indice de Fragilidad Ambiental.
f) Implementar programas de educación y capacitación formal y no formal.
g) Promover la incorporación de tecnologías y procesos limpios en las actividades
económicas y productivas predominantes.
6
1.6 Metodología.
Dentro de las actividades a desarrollar para la realización de este estudio están:
a) Conformar un grupo asesor y de apoyo intersectorial, interinstitucional e inter-
disciplinario.
b) Evaluar el estado de la contaminación actual del agua del Río Purires, y su relación
directa con los aportes de contaminantes que recibe en función de las actividades socio-
económicas que se desarrollan a lo largo de la microcuenca. De esta manera se estarían
evaluando parámetros básicos tales como:
1. Oxígeno Disuelto en concentración y en porcentaje de saturación,
2. Temperatura,
3. pH,
4. Sólidos Disueltos, Sólidos Suspendidos Totales, Sólidos Sedimentables,
5. Demanda Bioquímica de Oxígeno,
6. Demanda Química de Oxígeno,
7. Grasas y Aceites,
8. Nutrientes: fósforo total o fosfato y Nitrógeno amoniacal o Nitratos,
9. Plaguicidas, se estarían evaluando aquellos plaguicidas que estén utilizando
actualmente o aquellos metabolitos de aquellos plaguicidas que utilizaron,
10. Metales Pesados.
c) Desarrollar un protocolo de campo para la toma de información.
d) Realizar una comparación del estado actual de la calidad del agua en relación a su
calidad años atrás.
e) Aplicar índices de calidad físico-química y biológica.
f) Desarrollar un modelo del flujo de sedimentos y contaminantes en la microcuenca del
Río Purires.
2 CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA DEL RÍO REVENTAZÓN
La cuenca del Río Reventazón hasta su desembocadura al mar ocupa una superficie de
2950 km2, de los cuales 1 530,90 km2 corresponden a la cuenca media – alta.
7
Está comprendida entre los meridianos 83° 23’ y los 84° 02’ de longitud Oeste, y entre
los paralelos 09° 33’ y 10° 20’ de latitud Norte. El rango de lluvia varía entre los 1200 mm y los
8000 mm al año.
2.1 Situación socio - económica de la Cuenca del Río Reventazón
La cuenca alta abarca el 48 % del área de la provincia de Cartago y en ella se
encuentran 6 cantones, Cartago, Paraíso, Jiménez, Turrialba, Alvarado, Oreamuno y el Guarco.
En dichos cantones la población censada en 1997 fue de 325 751 habitantes y de acuerdo a una
proyección se estima que para el año 2015 será de más de 600 mil habitantes.
Economía
La cuenca del Río Reventazón produce el 11 % del valor total de las exportaciones de
productos agrícolas del país, el 25 % de la energía hidroeléctrica, el 50 % de la producción de
cemento. Ocupa además el cuarto (como provincia de Cartago) en el número de industrias y
salarios pagados por el sector industrial. Abastece el 50 % del agua que consume el Área
Metropolitana de San José, y sus áreas protegidas aportan varios servicios ambientales.
En la cuenca alta del Río Reventazón existe un esquema de generación hidroeléctrica en
cascada. Dicho sistema tiene tres plantas en operación, cuya producción representa el 32% de
la energía hidroeléctrica del país (las cuales en total producen 397 MW). Las plantas en
operación son Río Macho (120 MW), Cachí (100 MW) y la más reciente Angostura, inaugurada
en diciembre del 2000 con 177 MW.
Otra de las actividades principales en la parte norte y oeste de la cuenca alta, es la
actividad agropecuaria. Dicha área se caracteriza por ser de suelos volcánicos muy fértiles cuyo
grosor apto para la explotación agropecuaria alcanza entre los 5 m y los 8 m de profundidad.
En la zona norte se produce el 85 % de la papa y la cebolla del país y el 30 % de la leche y
carne, además se produce zanahoria, maíz, frijol, café, caña de azúcar, chayote, macadamia,
entre otros, en general es el área de mayor producción hortícola de Costa Rica.
En la parte oeste, donde se ubica la microcuenca del Río Purires, se tienen igualmente
áreas de producción agropecuaria, pero se ha venido expandiendo de forma intensiva los
viveros de cultivo de flores y follajes para la exportación, así como las zonas francas
industriales.
8
Hacia la parte intermedia de la cuenca se encuentran importantes núcleos urbanos,
donde se carece de sistemas de evacuación de aguas negras.
La cuenca del Río Reventazón ha sido objeto de varios proyectos de conservación y
manejo de suelos desde los años 50 y de agricultura conservacionista con el apoyo de la FAO en
los últimos años. La protección de sus bosques se inició desde el año 1964 con la creación de la
Reserva Forestal del río Macho. En la parte alta sur de la cuenca se encuentran una serie de
áreas protegidas (70 % del total), como el Parque Nacional Macizo de la Muerte Tapantí y la
Reserva Forestal Río Macho que protegen importantes recursos acuíferos y tienen una
extraordinaria biodiversidad. En la parte norte solo el 5,1% del área está protegida.
2.2 Plan de Manejo Integrado Cuenca del Río Reventazón
El Plan de Manejo Integrado es el punto culminante de una larga serie de acciones de
protección del medio ambiente dentro de un marco de desarrollo sostenible.
Para efectos del Plan de Manejo, el área de la cuenca (Figura 2.1) se definió desde su
límite superior hasta el sitio de presa Guayabo, área que se ubica entre los meridianos 830° 33’
y los 840° 02’ de longitud oeste, y entre los paralelos 090° 33’ y 100° 02’ de latitud norte1.
1 Ley de Ordenamiento y Manejo de la Cuenca Alta el Río Reventazón, Ley Núm. 8023, artículo 1.
Río Purires
9
Figura 2.1. Parte alta y media de la Cuenca del Río Reventazón, con la ubicación de la Microcuenca del Río Purires.
En esta última área es donde la Unidad de Manejo de la Cuenca del Río Reventazón
(UMCRE) viene desarrollando el plan de manejo de la cuenca.
2.2.1 Problemática de la Cuenca
Debido a las características del terreno del área norte y oeste de la cuenca, con fuertes
pendientes, técnicas productivas no amigables con el ambiente, poca protección arbórea,
combinado con actividad sísmica - volcánica y precipitaciones intensas, se producen
deslizamientos en algunas microcuencas, se da la degradación de los suelos en campos
productivos y por consiguiente grandes niveles de erosión.
Es de esta manera que los principales problemas de la cuenca del Río Reventazón, son la
alta erosión, el transporte de sedimentos y la contaminación. En el caso de la represa
hidroeléctrica Cachí se estima que llega en promedio un millón de toneladas y en la represa
hidroeléctrica Angostura entre 1,5 y 2 millones de sedimentos por año, con tasas de arrastre de
sedimentos del orden de 26 toneladas/ha/año. Esto provoca la necesidad de realizar
desembalses anuales con impactos ambientales importantes y sobrecostos de generación de
energía térmica de varios millones de dólares anuales, durante los días que salen de operación
ambas centrales hidroeléctricas (ICE, 2003, p. 16).
3 CARACTERIZACIÓN DE LA MICROCUENCA DEL RÍO PURIRES
La microcuenca del Río Purires ( Figura 3.) se localiza en la parte alta de la Cuenca del
Río Reventazón, en su extremo oeste. Desde el punto de vista político – administrativo, la
microcuenca del Río Purires corresponde al cantón de El Guarco, provincia de Cartago, Costa
Rica. Se localiza entre los 83°55´ longitud oeste y de 9°48´ a 9°54´ latitud norte. El área de la
microcuenca es de 76,25 km2, con un perímetro de 38,79 km y una longitud de río de 14,4 km.
La microcuenca es de un orden de 4. Su elevación máxima es de 2200 m.s.n.m. y su mínima es
de 1380 m.s.n.m.
En la microcuenca del Río Purires se cuenta solamente con una estación meteorológica,
el pluviómetro de Linda Vista ubicado cerca del centro de la microcuenca. El principal afluente
de la microcuenca del Río Purires es el Río Coris.
10
Figura 3.1 Ubicación de la micro-cuenca Río Purires.
3.1 Aspectos sociales
Como lo indica la figura 3.2, administrativamente el área de estudio se encuentra en
jurisdicción de los cantones de Cartago y El Guarco. Específicamente, al cantón de Cartago
corresponden los distritos de San Nicolás, Quebradilla, Guadalupe y Aguacaliente; al cantón de
El Guarco los distritos de Tobosi, Patio de Agua, San Isidro y Tejar.
La población total proyectada para el 2008 en los distritos de interés, es de 129 643
personas. El número de habitantes por distrito se presenta en el cuadro 3.1. Esto con base en
los datos estadísticos del Centro Centroamericano de Población.
11
Cuadro 3.1 Proyección de la población por sexo distritos de los cantones del Guarco y de Cartago, para el 2008.
Distrito Cantón Masculino Femenino Total El Tejar
Guarco
10 844 10 164 21 008 San Isidro 5 352 4 732 10 084
Tobosi 3 682 3 299 6 981 Patio de Agua 248 223 471 Agua caliente
Cartago
23 445 23 512 46 957 Quebradilla 3 138 2 879 6 017 Guadalupe 7 201 7 025 14 226 San Nicolás 12 044 11 855 23 899
Total 65 954 63 689 129 643 Fuente: ProGAI, Elaboración propia a partir de cálculos de la consulta a los censos y grandes bases de
datos estadísticas del CCP http://censos.ccp.ucr.ac.cr, fecha de consulta 8 de abril, 2008.
12
Figura 3.1 Distribución política administrativa por distritos de la cuenca del Río Purires.
3.2 Aspectos económicos
Entre las actividades económicas de mayor importancia de la microcuena del Río Purires,
se identifican la actividad pecuaria, la agricultura (incluyendo el cultivo de flores) y la industria
(Cuadro 3.2). La actividad pecuaria, principalmente dedicada a la actividad ganadera, es la más
extensa en área (4.435 ha), representando un 58,2 % del área total de la microcuenca. Le sigue
en orden de importancia y de cobertura en área, el bosque correspondiente a un 13,11% y de
tercero en área de cobertura la agricultura, con 451 ha o 5,91 % del área de la microcuenca.
De las 699 empresas reportadas en los cantones de Cartago y el Guarco, 315 empresas
se ubican propiamente, en los distritos localizados en la microcuenca del Río Purires. Como una
aproximación se puede indicar que existen 43 actividades económicas con base en la
Clasificación Industrial Internacional Uniforme (CIIU), según información suministrada por el
Ministerio de Salud. En el Anexo 1 se presenta el listado de las industrias ubicadas en los
distritos de interés.
La actividad agrícola más extensiva en área de la región de la microcuenca, es el cultivo
de café, con un área dedicada a esta actividad de 2,7%, seguido del helecho cuero con 1,11%
del área total de la microcuenca. Otros cultivos de importancia son la papa, hortalizas, chile,
tomate y flores. En el cuadro 3.2 se presenta una estimación de las áreas de cultivo, pecuario y
bosque de la microcuenca del Río Purires. El distrito de mayor área dedicada a la agricultura es
el de Tobosi.
Cuadro 3.2 Estimación de áreas de cultivo, potrero y Forestal de la microcuenca del Río Purires.
Localidad Uso Actual (Ha)
Agricultura Pecuario Bosque Urbano
Patio de Agua, Guarco helecho cuero 5
735 250 ND papa 6 otros cultivos 4
Tobosi, Cartago café 166
1400 --- ND hortalizas 2 chile / tomate 53
San Isidro, Guarco café 20 1500 500 ND
13
chile / tomate 12 hortalizas 18
Tejar, Guarco café 2
50 --- ND chile / tomate 3 hortalizas 20
Quebradilla, Central
café 16
750 250 ND
chile / tomate 8 hortalizas 6 helecho cuero 80 flores 30
Total 451 4.435 1.000 ND
El uso de suelo dedicado a la actividad urbana, ocupa aproximadamente el 3 % del área
total de la microcuenca. Es la cobertura de menor área en la microcuenca.
Figura 3.2 Vista en 3 dimensiones de la cuenca del Río Purires.
3.3 Aspectos climáticos
Como lo muestra la Figura 3.1, la estación seca se extiende entre los meses de
diciembre a abril; por su parte, la estación lluviosa se extiende de mayo a noviembre. La
14
precipitación promedio anual de la microcuenca es de 1.440 mm. La temperatura mínima oscila
entre los 16,5 ºC (agosto) y lo 19,2 ºC (junio); temperaturas máximas pueden alcanzar los 20,2
ºC (abril). En promedio la temperatura del área de estudio es de 18,9 ºC.
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
Ener
o
Febr
ero
Mar
zo
Abril
May
o
Juni
o
Julio
Agos
to
Sept
iem
bre
Oct
ubre
Nov
iem
bre
Dic
iem
bre
Precipitación (mm)
0
5
10
15
20
25
Temperatura (ºC)
Precipitación Temp. Mínima Temp. Máxima Temp. Promedio
Figura 3.1 Gráfico de precipitación y temperatura promedio mensual para el
área de estudio.
15
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Ener
o
Febr
ero
Mar
zo
Abril
May
o
Juni
o
Julio
Agos
to
Sept
iem
bre
Oct
ubre
Nov
iem
bre
Dic
iem
bre
Humedad (%)
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
Radiación (W/m2)
Radiación global Humedad relativa
Figura 3.2 Gráfico de radiación global y humedad relativa promedio mensual
para el área de estudio. Según lo muestra la figura 3.4, la humedad relativa oscila entre el 83 %, en agosto y
93% en noviembre y diciembre. La radiación global presenta valores entre los 491004 W/m2
(octubre) y los 647990 W/m2 (abril).
3.4 Zonas de vida
La zona de vida es Bosque Húmedo Montano Bajo Tropical. La vegetación es de tipo
bosque lluvioso tropical montano siempreverde.
3.5 Aspectos geológicos
Según Denyer & Arias (1991), Denyer et al. (1993), Denyer et al (1994a) y Denyer et al.
(1994b) en cuenca del Río Purires y sus alrededores afloran las siguientes formaciones
hidrogeológicas (en orden cronológico):
Formación Coris: está constituida por ortocuarcitas o areniscas cuarzosas que afloran en
bancos masivos de varios metros de espesor, siendo esta la litología más típica. Con mayor
distribución y abundancia se encuentran intercalaciones de vulcarenitas, conglomerados,
tobas, lutitas carbonosas y lignito. En términos generales, se extiende irregularmente sobre
16
un área de 30 km2; se considera que alcanza un espesor cercano a los 500 m. El contacto
superior es con la Formación La Cruz. Los contactos superior e inferior con la Formación
San Miguel es transicional, con un espesor de transición no mayor a los 15 m. Se considera
que el contacto es transicional con la Formación Peña Negra.
Intrusivos y Cornubianitas de Escazú: corresponden con monzonitas, granodioritas,
manzogabros, monzodioritas, gabros y sienitas. Las corneanas son metamorfismo de la
Formación Peña Negra y de la Formación Coris, pudiéndose determinar generalmente la roca
original. Su color varía de negro a gris claro, a menudo con bandeamiento centimétrico
irregular. Se encuentran los siguientes minerales de alteración: cuarzo, epidota, carbonatos,
clorita, hematina, moscovita, biotita, sericita, pirita. Esta rocas intruyen generalmente a las
formaciones Peña Negra y Coris y levemente a la Formación La Cruz. Las cornubianitas se
encuentran en posición lateral como superior.
Formación La Cruz: está constituida principalmente por coladas de basalto y leucobasalto,
con espesores promedio entre 20 m y 30 m. Es frecuente encontrar amigdalas de ceolita y
menos frecuentes de calcita. Tiene forma bastante tabular, a veces algo acuñada, con
espesores que alcanzan hasta 1500 m. Sobreyace en concordancia angular a las
formaciones Peña Negra, Coris y Turrúcares. Está sobreyacida con discordancia angular por
la Formación Grifo Alto, Depósitos lacustres, las Tobitas Ococa, la Formación Depósitos de
Avalancha Ardiente y aluviones.
Formación Grifo Alto: se designa con este nombre a una serie de rocas volcánicas
andesíticas y piroclásticas que cubrieron las secuencias sedimentarias y volcánicas post –
basculamiento. Las lavas son de composición andesítica y de color gris, aunque también se
encuentran colores rojizos. Los flujos piroclásticos a veces son gruesos, conteniendo
bloques lávicos y escoriáceos decimétricos, normalmente angulares y raras veces
redondeados; su matriz matriz es lodosa y se encuentra “cocinada”, dando evidencia de una
depositación en caliente. Las rocas de esta formación tienen una edad no superior a los 4
millones de años, correspondiendo con el Plioceno – Pleistoceno (?). Sobreyace
discordantemente a la Formación La Cruz y Formación Coris. Es sobreyacida por las Lavas
Intracañón y los Depósitos de Avalancha Ardiente.
Unidad Lahares y Cenizas: corresponden con depósitos de avalanchas de lodo, los cuales
se intercalan con cenizas que cayeron por las erupciones violentas de los volcanes. Los
17
lahares tienen un espesor de 60 m, son muy heterogéneos con fragmentos volcánicos
subangulares de más de 1 m de diámetro. Estos depósitos rellenaron las depresiones que
quedaron entre los cerros ubicados al Sur.
Depósitos aluviales recientes: corresponden con depósitos de abanicos coluvio –
aluviales en la base de los sectores montañosos que bordean las zonas de baja pendiente en
la que se ubican las localidades de Toboci, Tejar, Taras y el centro de la ciudad de Cartago
(inclusive).
La distribución espacial de estas unidades geológicas se observa en la figura 3.5.
Figura 3.3 Mapa geológico del área de estudio. Tomado de Deyer et
al. (1993).
18
3.6 Uso del suelo.
3.6.1 Parte alta de la microcuenca.
Posee suelos predominantes de tipo dystrandept y humytropet de la fase fuertemente
ondulada con bajo índice de infiltración, alto riesgo de erosión, textura franca y baja capacidad
de intercambio catiónico (MAG, 1991). La actividad agropecuaria es el uso dominante de la
tierra, acompañado de cultivo de flores y follajes, cultivos aislados y con algunos parches de
bosques. El proceso de deforestación fue muy extenso en el pasado, lo que provocó cambios
inadecuados en el uso de la tierra. Por su topografía y suelos, esta zona no tiene capacidad
agropecuaria de mayor productividad; sin embargo, sí son aptas para conservar el bosque
natural, con una explotación y manejo controlados que incluyan prácticas de conservación y
protección.
Las limitaciones para el uso del suelo agrícola son la fuerte pendiente, alta
susceptibilidad a la erosión o ya muy erosionados, alta pedregosidad, suelos superficiales,
excesiva humedad, factores climáticos adversos.
Esta categoría comprende todas aquellas tierras con diferentes grados de erosión
causadas tanto por mal manejo (erosión actual) o riesgos de erosión ocasionados por
limitaciones topográficas.
El agua de la microcuenca en su parte alta, va entre una calidad de buena a regular. El
principal aporte de contaminantes son los sedimentos, provenientes del efecto de erosión sobre
los suelos. El segundo aporte de contaminación es la materia fecal y las aguas jabonosas
provenientes de la población localizada en su parte alta. No obstante, el agua fluye con
características de calidad inolora, incolora y con baja turbiedad.
3.6.2 Parte baja de la microcuenca del Río Purires
Rodeado por las montañas se encuentra el Valle del Guarco, con poca pendiente y
explotación agrícola extensiva. Se caracteriza como zona de uso intensivo, teniendo más del
75% de su superficie, recursos físicos con capacidad para dar altos rendimientos por hectárea.
Estas áreas son muy planas, de origen aluvial, con suelos livianos de textura franca a franco
arenosa que responden bien a la aplicación de fertilizantes; aptos tanto para cultivos anuales,
como flores y follajes, como para cultivos permanentes y ganadería extensiva; requieren el
empleo de métodos sencillos de conservación.
19
No obstante, la parte baja de la microcuenca, ha sido invadida por la expansión urbana,
una zona franca industrial y la ubicación de viveros de flores y follaje, con un fuerte consumo de
agroquímicos.
De esta manera, las aguas del Río Purires presentan una inadecuada calidad; con
características de agua turbia, con alta concentración de sedimentos, material fecal y nutrientes.
Aún de esta manera, las aguas son utilizadas para riego por los floricultores, lo cual podría
afectar los niveles de calidad establecidos por los exigentes mercados extranjeros. Además,
dado que los horticultores irrigan sus parcelas con aguas del río, se presenta un peligro sanitario
para los consumidores.
3.6.3 Efectos del manejo inadecuado de la cuenca
La conversión del uso de la tierra en la cuenca alta, de bosques a pastos y cultivos, en
conflicto con el uso potencial recomendable activó procesos de degradación de la cuenca, con
erosión en las laderas y su eventual deposición en las planicies, alteración de la calidad del agua
y alteración cuantitativa del ciclo hidrológico.
Entre las consecuencias negativas se puede destacar el incremento de los caudales
máximos, que agravan los fenómenos de inundación, socavación de cauces y puentes,
contaminación, erosión, sedimentación y pérdida de fertilidad.
3.7 Aspectos hidrológicos
3.7.1 Balance hídrico de suelos.
Para realizar una aproximación de la recarga hídrica potencial, se utilizó el método que
para tal fin desarrolló Schosinsky & Losilla (2000) y Schosinsky (2006), el cual toma en cuenta
entre otros factores los siguientes:
Precipitación: se utilizaron los promedios mensuales que posee el Instituto Geográfico
Nacional de este parámetro.
Temperatura: se utilizaron los promedios mensuales que posee el Instituto Geográfico
Nacional de este parámetro.
Pendiente del terreno: se calculó un valor promedio del 40 % para las zonas de fuerte
pendiente, y de un 5 % para las zonas de baja pendiente.
20
Cobertura del terreno: se realizó una zonificación simplificada del área de estudio a partir
del uso del suelo, utilizando como base fotografías aéreas del año 2005. La Figura
muestra la zonificación resultante.
Propiedades físicas del suelo: ante la ausencia de datos específicos para el área de
estudio, se ha asumido (a partir de inspección visual) que los suelos que cubren el área
de estudio tienen una textura arcillosa. Bajo esta premisa, se asume entonces
(basándose en cuadros de consulta general) que el peso específico promedio sería 1,27,
punto de marchitez 31,76 % en peso, capacidad de campo 41,60 % en peso y la
infiltración básica del suelo sería 1x10-7 m/s.
Luego de realizar los cálculos correspondientes, se obtuvieron los siguientes resultados.
Cuadro 3.3 Resultados del cálculo de la recarga potencial y otros parámetros.
Uso de suelo Área (m2)
Recarga potencial (m3 / año)
Escorrentía (m3 / año)
Evapotranspiración real (m3 / año)
Bosques 16 590 843 3 071 742 5 413 013 10 577 009 Zona Urbana 1 414 149 0 1 491 900 289 030 Pastos 47 885 792 11 302 461 18 331 262 30 671 977 Cultivos 10 358 194 1 977 319 4 487 032 6 580 398
Total 76.248.977 16.351.521 29.723.207 48.118.414
21
Figura 3.6 Mapa simplificado de uso de suelo de la microcuenca del Río
Purires.
3.8 Demanda del recurso hídrico.
Según la base de datos del Departamento de Aguas del Ministerio de Ambiente y
Energía, en la microcuenca del Río Purires existen 80 captaciones registradas, de las cuales 35
(43,75 %) se encuentran canceladas, 7 (8,75 %) se encuentran en trámite y 38 (47,50 %) se
encuentran activas. (3.7)
22
8,75 %
47,5 % 43,75 %
Canceladas En trámite Activas
Figura 3.7 Estado actual de las captaciones de agua registradas en la
microcuenca del Río Purires.
El total de caudal concesionado es de 32 913,22 m3/día, y según se observa en la Error!
Reference source not found., del mismo 23 565,60 m3/día (71,60 %) es aprovechado por
acueductos municipales o rurales, y 9 347,62 m3/día (28,40 %) es aprovechado por entidades
privadas.
Según el Departamento de Aguas del MINAE, 4 303,58 m3/día (13,08 %) se captan en
pozos, 21 504,96 m3/día (65,34 %) en manantiales y 7 104,67 m3/día (21,59 %) en río o
quebradas (3.9).
23
72,17 %
27,83 %
Acueductos Privados
Figura 3.8 Relación del caudal aprovechado por acueductos vs. caudal
concesionado por entidades privadas en la microcuenca del Río Purires.
65,34 %
13,08 %
21,59 %
Pozo Manantial Ríos o quebradas
Figura 3.9 Relación porcentual de agua según la fuente captada en la
Microcuenca del Río Purires.
24
El uso de agua en la cuenca del Río Purires es muy variado. El Cuadro 3.4 muestra el
caudal concesionado según su uso, y la Figura 8 muestra la ubicación de las fuentes captadas.
Cuadro 3.4 Uso del agua en la cuenca del Río Purires.
Uso del agua Q (m3/día)
Porcentaje de agua captada (%)
Comercio 21,60 0,07 Consumo humano 23614,85 71,75 Agroindustrial 1123,20 3,41 Agropecuario 274,75 0,83 Industrial 345,60 1,05 Riego 7533,22 22,89
Total 32 913,22 100,00
La 3.10 muestra la relación porcentual del caudal concesionado según su uso.
1,05 % 0,83 %
3,41 %
22,89 %
71,75 %
0,07 %
Comercio Consumo humano Agroindustrial Agropecuario Industrial Riego
Figura 3.10 Relación porcentual del aprovechamiento de agua en la
microcuenca del Río Purires.
25
Figura 3.11 Ubicación de las fuentes de agua captadas según el tipo de
aprovechamiento en la microcuenca del Río Purires.
Retomando los resultados obtenidos con el balance hídrico de suelos, se tiene que la
recarga hídrica potencial total es 44 768,03 m3/día (16 351 521 m3/año), siendo esta la oferta
total del recurso hídrico subterráneo en la microcuenca del Río Purires. El volumen potencial del
recurso hídrico superficial (escorrentía) se estimó en 81 377,71 m3/día (29 723 207 m3/año).
26
En lo que respecta al recurso hídrico superficial, actualmente se está captando 7 104,67
m3/día, es decir, tan solo un 8,73 % de la escorrentía calculada para el área de estudio, lo cual
no representa una fracción muy alta de la escorrentía.
Sin embargo, en lo que respecta al recurso hídrico subterráneo, el caudal actual
concesionado es de 25 808,54 m3/día (pozos y manantiales), equivalente a un 57,65 % de la
recarga potencial total. Esto significa que se está extrayendo menos agua de la que se está
infiltrando.
Como se mencionó en párrafos anteriores, teóricamente se puede satisfacer las
necesidades de 94 459 personas con el caudal concesionado actualmente para este fin.
Los acueductos en ambos cantones son administrados por las municipalidades de
Cartago, El Guarco, en forma independiente un cantón respecto al otro, y las siguientes
ASADAS: ASADA de Tablón de El Guarco, ASADA de Tobosi de El Guarco, ASADA Urbanización
Rómulo en El Guarco, Asociación de Desarrollo Integral de Tablón de El Guarco, Municipalidad
de El Guarco y a la Sociedad de Usuarios del Agua de Vista de San Isidro de El Tejar.
El caudal total concesionado para el consumo humano (23 614,85 m3/día) es el
suficiente para abastecer a una población de 94.459 habitantes, esto asumiendo una dotación
diaria de 250 litros por persona (según estimaciones del Instituto Costarricense de Acueductos y
Alcantarillados para regiones de características similares). Esto implicaría que se está captando
un caudal 2,45 veces mayor del que realmente se necesitaría para cubrir las necesidades
básicas de la población, lo que supone un serio problema en el aprovechamiento del recurso
hídrico subterráneo.
Las causas para tal desproporción pueden ser muy variadas, sin embargo, entre las más
probables estarían:
Parte del caudal concesionado se estaría utilizando en satisfacer las necesidades de
habitantes externos al cantón de El Guarco.
Las captaciones se encuentran deterioradas, lo que conlleva a la existencia de posibles
fugas en la misma captación.
Sistema de distribución en mal estado, lo que potenciaría pérdidas de caudal en el
trayecto entre las captaciones y los usuarios finales del recurso.
27
3.9 Calidad ambiental
3.9.1 Calidad de agua superficial
3.9.1.1 Calidad físico-química del agua superficial
Conocer que la química del agua superficial está determinada principalmente por los
procesos de escorrentía determina un factor preponderante en la calidad del cuerpo de agua, ya
que no solo va a ocurrir la disolución de minerales sino también de otros contaminantes. La
dinámica del transporte de contaminantes en la microcuenca, aunque puede ser compleja por
los diferentes variables ambientales que intervienen, es además susceptible a este proceso.
Existe una alta variabilidad en las concentraciones que se determinaron en la
microcuenca, probablemente debido a efectos del aporte antropogénico, esto es la disolución de
minerales y/o contaminantes por actividades humanas. El análisis de los resultados obtenidos
mostró que el problema principal en el agua de la micro-cuenca se debe a la contaminación
orgánica (valores altos de DBO y relativamente bajos de DQO) y específicamente la fábrica de
cloro ubicada en el área de estudio, introduce de manera no sistemática altas concentraciones
de metales pesados: aluminio (hasta 284 mg Al/L), cadmio (hasta 0,174 mg Cd/L), cobre (hasta
1,50 mg Cu/L), manganeso (hasta 7,17 mg Mn/L), plomo (hasta 4,50 mg Pb/L) y zinc (hasta
6,40 mg Cu/L); así como sales (sodio, cloruro) y alteraciones profundas en el pH. Se determinó
niveles de sodio de hasta 177,1 mg Na+/L, lo que afectó significativamente la conductividad del
agua
En el cuadro 3.5 se muestra un resumen de los iones mayoritarios y otros parámetros
que se midieron en las aguas superficiales de la microcuenca del Río Purires.
Cuadro 3.5 Parámetros medidos en la microcuenca del Río Purires Parámetro Mínimo Máximo Promedio Desviación Estándar
Sodio, mg/L 4,43 177,1 42,63 75,3 Calcio, mg/L 6,02 30,53 13,74 9,96 Magnesio, mg/L 2,68 17,54 6,87 6,15 Cloruros, mg/L 1,43 243,8 54,2 106,2 Sulfatos, mg/L 5,5 32,2 12,74 11,02 pH, adim 1,2 7,49 6,18 2,5 Conductividad, S 73,5 1136 331,1 453,5 Bicarbonato, mg/L 30,37 141,01 66,6 45,2 Potasio, mg/L 1,48 4,22 2,792 1,27
28
Otro factor que afecta la calidad del agua en algunas áreas de la microcuenca es la
presencia de sólidos. Estos sólidos pueden estar compuestos por arcilla, arena. Su ingreso a los
cuerpos de agua surge, entre otros factores, de la erosión del terreno por prácticas agrícolas y
del acarreo de material durante la escorrentía de las aguas de lluvia. Las altísimas cantidades de
sólidos medidos en la parte baja de la microcuenca (cercanas a los 10 000 mg/l) afecta de
manera contundente no solo la calidad del agua en usos agrícolas sino también
contundentemente en la conservación o el desarrollo de vida acuática.
3.9.1.2 Resultado del índice BMWP para insectos del Río Purires
Se registró un total de 16 familias a lo largo de los cinco puntos de muestreo. De ellas,
cuatro son representantes de aguas de excelente a muy buena calidad, seis de aguas de calidad
de buena a regular, dos indicadoras de aguas de calidad regular a mala, una de calidad mala a
muy mala y tres que no poseen valor en el índice BMWP, pero que se conoce que se desarrollan
en sitios altamente contaminados.
La zona en general es un sitio con severas alteraciones, deforestación pronunciada,
invernaderos, cultivos de tomate, cebolla, chile y ganadería. Estas prácticas unidas al manejo
inadecuado de sus desechos y los producidos a nivel residencial e industrial, han causado un
efecto directo de alteración en la cuenca del Río Purires. A continuación se presenta un
resumen de los resultados por sitio de muestreo y en el cuadro 3.6 se presentan los índices
IBMWP por cada uno de los sitios.
Cuadro 3.6 Estimación de los índice IBMWP para los diferentes sitios de muestreo
Sitio de muestreo Familia Valor para el BMWP IBMWP
El Paso
Baetidae 5
56
Corydalidae 6
Hydropsychidae 5
Polycentropodidae 6 Hydrobiosidae 10
Perlidae 10
Libelulidae 6
Tipulidae 4
Simuliidae 4
29
Cuadro 3.6 Estimación de los índice IBMWP para los diferentes sitios de muestreo
Sitio de muestreo Familia Valor para el BMWP IBMWP
El Corral
Belostomatidae 4
51
Baetidae 5
Corydalidae 6
Hydropsychidae 5
Notonectidae 4
Leptohyphidae 5
Perlidae 10
Libelulidae 6
Chironomidae 2
Simuliidae 4
Puente Caído
Baetidae 5
11
Chironomidae 2
Simuliidae 4
Veliidae 0
Liymnaeidae 0
Physidae 0
Puente Río Purires
Baetidae 5
7
Chironomidae 2
Veliidae 0
Liymnaeidae 0
Physidae 0
Puente Río Coris Belostomatidae 4
6 Chironomidae 2
Sitio 1: El Paso
Este sitio se ubica en Tablón, y es utilizado como vado o parte del acceso a varias
propiedades. El valor del índice BMWP evidencia un sitio de aguas de mala calidad,
contaminadas, sin embargo acá destacan dos familias que representan sitios con buena calidad
del agua (Hydrobiosidae y Perlidae), pese dicha situación el valor total del índice se ve afectado
por la representatividad de las familias restantes.
30
Sitio 2: El Corral
Este sitio se localiza aguas abajo del sitio el Paso. Acá destaca el establecimiento de
potreros y un corral de ganado bovino, además de una alcantarilla que recoge hacia ese punto,
gran cantidad de desechos plásticos entre otros. El índice aplicado indica que las aguas en este
sitio son de calidad mala, contaminada. Entre los insectos hallados también se encontró un
Perlidae, insecto que frecuenta aguas de buena calidad.
Sitio 3: Puente caído
Este sitio de muestreo se localiza aguas abajo del Corral, y es un lugar desprovisto de
árboles a su alrededor, hay zonas baldías, potreros e invernaderos. A esta altura se le suma
gran cantidad de desechos residenciales e industriales. El índice evidenció una fuerte alteración,
aguas de muy mala calidad, extremadamente contaminadas.
Sitio 4: El Puente (aguas de Río Coris y Purires)
Este sitio de muestreo se localiza debajo del puente justo donde confluyen el Río Coris
con el Purires. Se percibe mal olor en el cauce del río, los alrededores se ubican gran cantidad
de invernaderos. Los insectos encontrados en este sitio son representantes de sitio donde las
aguas son de calidad muy mala, extremadamente contaminadas.
Sitio 5: Coris
El presente sitio de muestreo se ubica cerca de la zona industrial de Cartago, hasta acá
llegan residuos de las industrias que producen alimento para perros, entre otras, además
existen zonas de pastoreo, invernaderos y chancheras. Del agua en este sitio se perciben olores
fétidos, normalmente posee un reducido flujo de agua y por lo general su coloración es oscura.
Acá los Chironomidos son excesivamente abundantes, dichos insectos son representantes de
aguas de calidad muy mala, extremadamente contaminados.
3.9.2 Uso de plaguicidas en la microcuenca
Debido a las actividades agrícolas que se dan en la zona, la incidencia en el uso de
plaguicidas es alta. Dentro de los cultivos principales, se tiene que hay 6 Ha de papa, 46 Ha de
lechuga y apio, 76 Ha de tomate y chile en el área de influencia de la microcuenca. En el cuadro
3.6 se presentan los diferentes tipos de plaguicidas utilizados para los cultivos citados.
31
Cuadro 3.6 Plaguicidas por ciclo de cultivo en el área de influencia de la microcuenca.
Tipo Papa Lechuga y apio Tomate y chile
Agroquímico Cantidad (kg/Ha) Agroquímico Cantidad
(kg/Ha) Agroquímico Cantidad (kg/Ha)
Abono
10-30-10 1590 12-24-12 1000 10-30-10 1500
15-3-31 1130 15-3-31 4333 15-3-31 834
Nutran 138 10-30-10 3333 Nutran 1034
15-15-15 2500
K-HG 2500
Fungicida
Antracol 15 Antracol 16 Ridomil 9
Daconil 10 Daconil 16 Trikiltox 6
Manzate 25 Trimiltox 1,5 Antracol 40
Benlate 4 Daconil 51
Kocide 10 Manzate 15
Foliares
Hidrocop 9 Fosnutren 2 Fosnutren 2
Metalozato calcio 4 Nitrofoska 10 Kadostin 2
Nitrato potasio 1 Humiforte 1 3-18-18 2
Fetrilon combi 1,4 Kresko 16 6-13-0 2
Multiminerales 2 Nutriverde 4 Multiminerales 5
Metalozato zinc 1 Multiminerales 2
Insecticidas
Lorsban 15 Decis 2,8 Decis 2
Padan 8 Lannate 6 Vertimec 1
Evisec 0,5 Mocap 30 Padan 4
Decis 1 Vertimec 0,5 Thimet 25
Padan 3
Herbicidas Ardes 7 - - - -
Bactericida - - Agrimicin 100 1,5 Kilol 2
Coadyuvantes Np-7 1 WK 3
Penetrante - - - - WK 6,7
3.9.3 Efectos ambientales acumulativos
En el área de influencia de la microcuenca, los efectos ambientales acumulativos se
clasifican desde leves hasta altos; siendo la mayor área la que corresponde a efectos
moderados. En la figura 3.12 se presenta el mapa de efectos ambientales acumulativos.
32
Figura 3.11 Efectos acumulativos ambientales para la microcuenca del Río Purires.
Los impactos que producen las actividades económicas que hay en la zona,
principalmente la agrícola por el alto consumo de agroquímicos y el vertido de aguas residuales,
la producción de desechos, la vulnerabilidad ambiental con respecto a contaminación de aguas
subterráneas, aguas superficiales, el uso de suelo, la degradación que el mismo ha tenido por el
uso que se le da, se consideran para obtener los efectos acumulativos ambientales.
La ponderación se logra valorando tanto la intensidad del impacto como por el
porcentaje del área impactada en las diferentes categorías. Factores como calidad de agua
superficial y subterránea, calidad de aire, producción de desechos, grado de ocupación del suelo
y la vulnerabilidad ambiental afectan dicha ponderación.
33
4 ÍNDICE DE FRAGILIDAD AMBIENTAL.
En la figura 3.12, se presenta el mapa de índices de fragilidad ambiental integrado. En la
zona de influencia de la microcuenca se encuentran las categorías I, II y III del IFA intergrado.
La de mayor área es la categoría I, la cual se considera de muy alta fragilidad ambiental, debido
a zonas de alta pendiente, con vulnerabilidad ambiental por inundaciones debido a efectos
hidrometeorológicos, entre otros. Las categorías II y III se consideran como una alta y
moderada fragilidad ambiental, respectivamente.
Figura 3.12 Mapa de índice de fragilidad ambiental integrado (IFA) para la microcuenca.
34
4.1 Recurso hídrico subterráneo.
Figura 4.1 Índice de Fragilidad Ambiental del recursos hídrico subterráneo dentro de la cuenca
del Río Purires.
El índice de fragilidad ambiental para el factor hidrogeológico para esta microcuenca es de II
prácticamente para toda la zona.
35
4.2 Bioaptitud.
Figura 4.2 Índice de Fragilidad Ambiental de acuerdo a la bioaptitud de la cuenca del Río
Purires.
36
4.3 Antropoaptitud.
Figura 4.3 Índice de Fragilidad Ambiental de acuerdo a la bioaptitud de la cuenca del Río
Purires.
5 REFERENCIAS.
Denyer, P. & Arias, O., 1991: Estratigrafía de la región central de Costa Rica. Revista Geológica
de América Central, 12: 1 – 59.
37
Denyer, P., Arias, O., Soto, G., Obando, L. & Salazar, G., 1993: “Mapa Geológico de la Gran
Área Metropolitana”. En Denyer, P. & Kussmaul, S. [compiladores], 1994: “Atlas
Geológico de la Gran Área Metropolitana, Costa Rica”. Primera Edición. Editorial
Tecnológica de Costa Rica. Cartago, Costa Rica. 275 pp. + 9 mapas.
Denyer, P. & Arias, O., 1994a: “Estratigrafía Sedimentaria”. En Denyer, P. & Kussmaul, S.
[compiladores], 1994: “Atlas Geológico de la Gran Área Metropolitana, Costa Rica”.
Primera Edición. Editorial Tecnológica de Costa Rica. Cartago, Costa Rica. 275 pp. + 9
mapas.
Denyer, P., Kussmaul, S. & Arias, O., 1994b: “Estratigrafía de las Rocas Ígneas”. En Denyer, P.
& Kussmaul, S. [compiladores], 1994: “Atlas Geológico de la Gran Área Metropolitana,
Costa Rica”. Primera Edición. Editorial Tecnológica de Costa Rica. Cartago, Costa Rica.
275 pp. + 9 mapas.
Flores, E., 1992: Geografía de Costa Rica. 3ª Edición. Editorial Universidad Nacional Estatal a
Distancia. San José, Costa Rica.
Schosinsky, G. & Losilla, M., 2000: Modelo analítico para determinar la infiltración con base en la
lluvia mensual. – Revista Geológica de América Central, 23: 43 – 55.
Schosinsky, G., 2006: Cálculo de recarga potencial de acuíferos mediante balance hídrico de
suelos. – Revista Geológica de América Central, 34 35: 13 – 30.
