Medida en continuo de la temperatura del agua

La temperatura es determinante en los procesos biológicos. El calentamiento global está originando una modificación en los ciclos biológicos de los seres vivos, que en el caso de los ecosistemas acuáticos pasarían por un desplazamiento aguas arriba de las especies fluviales, un adelantamiento del ciclo biológico a épocas más tempranas, e incluso la desaparición de especies por la pérdida de sus características óptimas de desarrollo. La temperatura atmosférica condiciona muchos otros procesos tales como la duración de cubierta nival y la cubierta de hielo de las lagunas, la retención de agua en las cuencas, los caudales circulantes por ellas e incluso el desarrollo y crecimiento de los seres vivos.

La temperatura del agua está relacionada con la temperatura atmosférica, pero influyen igualmente otros factores tales como la altitud, el espesor y duración de la cubierta nival, el deshielo, etc. Se trata de una variable fundamental en el periodo vegetativo, la concentración de oxígeno disuelto en el agua, la emergencia de fases larvarias acuáticas de insectos, etc.

Por otra parte, la densidad del agua cambia con la temperatura, por lo que en ocasiones la columna de agua de las lagunas se organiza en capas a diferentes profundidades en función de su temperatura. Es lo que se conoce como estratificación y es un proceso esencial para determinar el funcionamiento ecológico de los humedales. La medición en continuo de la temperatura del agua a distintas profundidades permite caracterizar este proceso e identificar otros como la formación de la cubierta de hielo, la entrada masiva de agua de deshielo o incluso esporádicas tormentas estivales.

Objetivos

• Determinar la evolución espacio-temporal de la temperatura del agua en los cursos fluviales de la sierra de Guadarrama, con especial atención al gradiente altitudinal del río Lozoya.
• Determinar la evolución de la temperatura del agua de la laguna de Peñalara a varias profundidades de la columna de agua, y por tanto su grado de estratificación térmica.

Metodología

El Parque Nacional de la Sierra de Guadarrama mantiene un sistema de medida en continuo de la temperatura del agua tanto en ríos y arroyos como en lagunas. En el caso de los cursos de agua la red se distribuye a distintas cotas altitudinales, mientras que en la Laguna de Peñalara se registra la temperatura a diferentes profundidades. La medida de temperatura se inició, por parte del antiguo Parque Natural de Peñalara, en 1998 en la Laguna Grande de Peñalara, en 2006 en el Río Lozoya, y finalmente en otros ríos y arroyos del parque nacional a partir de 2020.

El registro de datos se realiza con unos sensores de temperatura estancos alimentados con un pequeña batería. Los datos se graban a partir de medidas diezminutales, obteniendo así una muy buena precisión de las medias diarias, mensuales y anuales. La resolución y error de los aparatos es de ±0,02 ^oC (a 25 ^oC). Las series de temperatura son extraídos periódicamente in situ, son validados e incluidos en una base de datos.

Resultados

Temperaturas del Río Lozoya

Cuanto mayor sea la altitud de la estación, menor es la temperatura del agua. Las temperaturas máximas del agua a mediados de verano oscilan entre los 13 ºC y los 19 ºC, en el intervalo de altitudes 1090-1452 m s.n.m. Por el contrario, en invierno casi siempre se observan episodios de congelación en las estaciones más altas. A 1452 m s.n.m. (estación LOZ1452), la temperatura media anual osciló entre los 6.59-8.47 °C entre los años hidrológicos 2007 y 2024. La temperatura media anual más cálida de la estación LOZ1452, es la del año 2024, con 8.47 °C. Es destacable en este punto, que los 4 años más cálidos se han registrado en los últimos 6 años. En un periodo de 18 años (2007-2024), la temperatura media mensual de los meses más cálidos, se ha incrementado a una tasa de 0.62 °C/década en LOZ1090 (la estación más baja situada a 1090 m de altitud) y a 0.72 °C/década en la anteriormente mencionada LOZ1452.

Por otro lado, y a una escala espacial, se ha calculado el gradiente térmico anual en función de las temperaturas medias anuales observadas y la altitud. El gradiente térmico anual medio calculado a partir del gradiente altitudinal, realizando una regresión linear, ha sido de 0.62 °C por cada 100 metros de altitud, aunque ha oscilado de 0.72 °C/100 m en el año 2007 a 0.42 °C/100 m en el año 2013. Teniendo en cuenta este gradiente medio, y a raíz del estudio de la distribución altitudinal de los macroinvertebrados acuáticos, se ha podido estimar que la temperatura media del río Lozoya se incrementó en 0.84 °C adicionales en el periodo 1978-2008.

Es destacable la marcada oscilación de temperatura del agua entre el día y la noche, muy ligada a la temperatura ambiental. Mediante esta red, es posible por ejemplo calcular la época de eclosión de los huevos de trucha común en función de la acumulación de temperatura en forma de grados/día, y relacionarlo con la doble freza en los ríos de montaña. Por ejemplo, en el año 2008, el periodo para la eclosión de alevines para la trucha común en la zona de La Angostura, a unos 1450 m.s.n.m. en el Valle del Lozoya, se estimó un periodo de eclosión de 155 días, en torno al 19 de abril de 2019, tomando como referencia la puesta en torno a mediados de noviembre. En el caso del año 2021, este periodo se acortó 27 días, ya que el día estimado de eclosión sería el 24 de marzo del año 2022. En este sentido, con el incremento de la temperatura del agua se puede estar reduciendo el tiempo de eclosión de esta especie tan característica en la sierra de Guadarrama.

Temperaturas de la Laguna Grande de Peñalara

La temperatura del agua de la laguna depende fundamentalmente de la radiación solar que recibe la masa de agua, de la temperatura ambiental, el viento y de las entradas de agua a distintas temperaturas, ya sea a través de los arroyos y escorrentía difusa o bien por entrada directa de lluvia y nieve. Hay una gran una diferencia entre el período con cubierta de hielo y el período libre de hielo. En el primero, se produce la estratificación inversa invernal, con una capa de agua entre 0 °C y 0.5 °C cercana a la cubierta de hielo y una capa profunda de agua en torno a 4 °C, temperatura de la densidad máxima del agua. Durante el período libre de hielo, la temperatura máxima del agua de la laguna de Peñalara en superficie desde 2005 ha tenido una media de 20.73 °C, llegando a alcanzar en 2015 los 22.13 °C. Desde ese año y hasta 2022, seis de los nueve años han tenido una temperatura máxima del agua por encima de la media. A partir de los datos registrados, la tendencia al calentamiento sería de 0.71 °C/década, aunque con una gran variabilidad interanual.

Perspectivas

El emplazamiento de sistemas autónomos de medida de diversas variables ambientales se está consolidando como una excelente herramienta de apoyo a la gestión y en el estudio del Cambio Global, que será tanto más valiosa cuanto más largas sean las series disponibles. Por ello, en el futuro se pretende continuar con el seguimiento de manera indefinida.

Para saber más:

Archivos:

Estado ecológico de la laguna Grande de Peñalara. 2021.

Descargar

Evolución del estado hidrológico y ecológico de la laguna Grande de Peñalara correspondinte al año 2021

Estado ecológico de los cursos fluviales en el Parque Nacional de la Sierra de Guadarrama. Periodo 2014-2022.

Descargar

Informe que recoge la información del seguimiento de los ecosistemas fluviales del Parque Nacional de la Sierra de Guadarrama, a partir del cual se pueden identificar posibles presiones sobre los ríos y arroyos.