Dinámica temporal y análisis de parámetros contaminantes en la calidad del agua que entra en una presa embalse

Por qué importa esta historia del embalse

El agua limpia procedente de presas y embalses sostiene el suministro de agua potable, la agricultura y la energía hidroeléctrica para millones de personas. Sin embargo, los arroyos que alimentan estas infraestructuras transportan de forma silenciosa una mezcla de sedimentos, nutrientes y metales tóxicos procedentes de la actividad humana aguas arriba. Este estudio sigue una década de análisis del agua en la presa embalse de Sardasht, en el noroeste de Irán, para mostrar cómo está cambiando la contaminación con el tiempo, qué impulsa esos cambios y qué amenazas requieren ahora la atención más urgente.

Un río de montaña bajo presión

La presa de Sardasht se sitúa en una región montañosa y escarpada y almacena agua para hogares, riego, electricidad y control de avenidas. Todo ello depende de la calidad del agua del río que entra en el embalse. Entre 2014 y 2024, las autoridades locales muestrearon periódicamente este afluente para una amplia gama de parámetros: condiciones básicas como la temperatura y la salinidad, nutrientes como el nitrato, materia orgánica que consume oxígeno y metales pesados, incluidos manganeso y plomo. Los investigadores emplearon estos registros para ver cómo cambia la naturaleza del río a lo largo de los años a medida que crecen las aldeas, se expanden las explotaciones agrícolas y los residuos de poblaciones y pequeñas industrias alcanzan la corriente.

Siguiendo los números a través del tiempo

Para rastrear cambios a largo plazo, el equipo recurrió a herramientas estadísticas capaces de detectar tendencias ascendentes o descendentes sostenidas, incluso cuando las fechas de muestreo son irregulares. Aplicaron un método conocido como prueba de Mann-Kendall, junto con una medida llamada pendiente de Sen, a cada uno de los 18 indicadores de calidad del agua. Luego visualizaron estos registros con series temporales, diagramas de caja y diagramas de violín, así como curvas de probabilidad que revelan con qué frecuencia ocurren distintos valores. Estas gráficas ayudaron a distinguir la variación normal día a día de los picos menos frecuentes que indican eventos de contaminación breves pero intensos.

Qué empeora y qué se mantiene estable

La señal de advertencia más clara fue el aumento sostenido de la demanda química de oxígeno, o DQO, que refleja la carga de sustancias orgánicas en el agua. La DQO aumentó aproximadamente un miligramo por litro por década y mostró una tendencia ascendente estadísticamente significativa. La temperatura del agua y los niveles de manganeso también aumentaron algo, aunque con mayor incertidumbre. En contraste, muchas otras medidas, incluidas el oxígeno disuelto, el nivel de acidez y los sólidos disueltos totales, se mantuvieron bastante estables. Sin embargo, varios contaminantes, especialmente el nitrato y el plomo, mostraron picos agudos en determinados momentos. Estos picos probablemente coinciden con las lluvias primaverales que arrastran fertilizantes de los campos, aguas residuales de aldeas ribereñas y desechos de sitios industriales y vertederos dispersos hacia el río.

De las drenajes de las aldeas a los riesgos del embalse

Las visitas de campo conectaron los datos con fuentes reales. En varias aldeas aguas arriba, casi todas las aguas residuales domésticas, incluido el vaciado de inodoros, vierten directamente al río o se filtran desde pozos sépticos poco profundos. Localidades como Sardasht, Mirabad y Nalas carecen de tratamiento completo de aguas residuales y aportan tanto materia orgánica como nutrientes. Las explotaciones agrícolas junto al río añaden fertilizantes y estiércol, mientras que vertederos mal gestionados y operaciones de extracción de arena y grava introducen sedimentos y metales. Cuando las tormentas afectan a estas áreas, el escurrimiento contaminado se dirige hacia la presa, elevando la DQO, el nitrato, el manganeso y el plomo en el afluente. Las comparaciones con las normas nacionales y de la Organización Mundial de la Salud mostraron que los niveles medios y pico de manganeso y plomo frecuentemente superaban los límites recomendados, lo que señala riesgos potenciales para la salud y mayores costes para el tratamiento del agua extraída del embalse.

Planes para un agua más limpia

Los autores sostienen que la presa de Sardasht no puede gestionarse de manera segura limitándose a vigilar solo la cantidad de agua. Sus resultados apuntan a la necesidad de nuevas plantas de tratamiento de aguas residuales en las localidades y aldeas cercanas, un control más estricto de la disposición de residuos y de las pequeñas industrias, y mejores prácticas agrícolas que reduzcan el escurrimiento. También subrayan la importancia de un monitoreo constante y anual para capturar con mayor claridad los pulsos estacionales de contaminación y afinar las estimaciones de tendencia. En términos sencillos, el estudio muestra que, aunque algunos aspectos de la calidad del río permanecen estables, el aumento de la contaminación orgánica, el calentamiento del agua y los picos recurrentes de metales ya están configurando el futuro de este embalse y deben abordarse ahora para mantener su agua segura y útil.

Cita: Mostafazadeh, R., Irani, T., Mousavi Moghanjoghi, S. et al. Temporal dynamics and analysis of pollutant parameters in the water quality entering a reservoir dam. Sci Rep 16, 14990 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42878-1

Palabras clave: calidad del agua, contaminación de embalses, Presa Sardasht, monitoreo fluvial, metales pesados