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A

Agotamiento de oxígeno

Consumo de oxígeno por procesos de degradación

Limnología

Consumo de oxígeno disuelto en la degradación microbiana de materia orgánica, así como por respiración y oxidación química. El consumo aumenta con la temperatura del agua y se concentra allí donde se acumula la biomasa muerta: cerca del fondo y en el sedimento. Cuando supera al aporte, aparece primero hipoxia y después anoxia, con todos los procesos derivados. La tasa de consumo puede leerse en la pendiente de la curva de oxígeno del agua profunda.

Aireación hipolimnética

Aporte de oxígeno cerca del fondo sin mezclar la columna de agua

Medidas

Aporte de oxígeno a la zona profunda manteniendo de forma deliberada la estratificación estival – la diferencia esencial frente a la desestratificación. Los procedimientos habituales son aireadores hipolimnéticos con separación de gas, la inyección de oxígeno puro o los sistemas de Nano-Bubbles. Pueden atenuar los déficits de oxígeno en el fondo y limitar la reliberación de fosfato, pero no sustituyen a una reducción de los aportes de nutrientes. En el Backhausteich, e.Ray aplica la misma técnica cerca del fondo en un cuerpo de agua somero y acompaña la operación con mediciones.

B

Balsa de retención

Obra para almacenar agua de forma temporal

Medidas

Vaso artificial que recoge la escorrentía de lluvia o de crecida y la libera de forma retardada. Hidráulicamente probado, ecológicamente exigente: poca profundidad, alta carga de nutrientes procedente de superficies selladas y tiempos de permanencia largos favorecen el calentamiento, el crecimiento de algas y los déficits de oxígeno. Los operadores se enfrentan así a cuestiones conocidas por la gestión de lagos. e.Ray trata las balsas de retención como un caso de aplicación propio para monitorización y saneamiento.

Batimetría

Medición de la profundidad de un cuerpo de agua

Teledetección

Cartografiado espacial de la estructura de profundidad de un lago, río o tramo costero. Clásicamente con sonar desde una embarcación, hoy también satelital para aguas someras y claras (Satellite-Derived Bathymetry, SDB). Los mapas batimétricos son la base para el cálculo de volúmenes, balances de sedimento y la comprensión de la estratificación.

C

Cianobacterias

Coloquialmente «algas verdiazules»

Limnología

Bacterias fotosintéticamente activas que pueden formar floraciones masivas en aguas ricas en nutrientes. Algunas cepas producen toxinas (microcistina, anatoxina) peligrosas para personas y animales. La alerta temprana mediante sondas de ficocianina y la detección satelital son aplicaciones centrales de WAMO y SWIM.

Clorofila-a

Indicador de biomasa de fitoplancton

Sensórica

Pigmento verde presente en todas las algas y cianobacterias fotosintéticamente activas. Su concentración es el proxy estándar para la biomasa de fitoplancton y, por tanto, un parámetro clave para evaluar el estado trófico. Se mide ópticamente mediante sondas de fluorescencia – también en la pila sensorial de WAMO.

Conductividad

Conductividad eléctrica, en µS/cm

Sensórica

Medida de la concentración de sales e iones disueltos en el agua. Una conductividad creciente indica vertidos, lixiviación de suelos o aporte de sales. En aguas dulces los valores típicos están entre 50 y 800 µS/cm – los picos abruptos son una señal de alerta temprana ante aportes de sustancias.

Cuenca vertiente

Superficie que drena hacia un cuerpo de agua

Limnología

Todo el territorio desde el que la precipitación llega a un cuerpo de agua por vía superficial y subterránea, delimitado por la divisoria de aguas. Determina qué sustancias llegan: usos del suelo, tipo de suelo, sellado e vertidos explican gran parte de la carga de nutrientes. Quien busca causas rara vez las encuentra en el lago mismo. Por eso, en la consultoría e.Ray asigna siempre los valores medidos a la superficie que los genera.

D

Desestratificación

Disolución de la estratificación estival

Medidas

Mezcla técnica de un lago estratificado para que el agua superficial rica en oxígeno alcance la zona profunda – habitualmente mediante circuladores de aire comprimido o impulsores. En el catálogo de 18 puntos es la medida 8. La intervención es eficaz, pero no inocua: eleva agua profunda rica en nutrientes hacia el epilimnion y puede favorecer a corto plazo el crecimiento de algas. e.Ray acompaña este tipo de instalaciones con perfiles de profundidad de temperatura y oxígeno.

Desfangado

Dragar o succionar el sedimento

Medidas

Retirada de las capas de sedimento depositadas mediante dragado, succión o con el vaso vaciado. Elimina reservas de nutrientes y recupera profundidad de agua, pero es la partida más cara del catálogo de medidas y plantea la cuestión de la valorización del fango. Que el efecto se mantenga depende de si el aporte desde la cuenca vertiente disminuye al mismo tiempo. e.Ray aporta los valores de antes y después que permiten comprobarlo.

Directiva de Aguas de Baño

Directiva UE 2006/7/CE

Regulación

Marco europeo para la vigilancia y clasificación de las aguas de baño. Los parámetros obligatorios son E. coli y enterococos intestinales; las cianobacterias se vigilan por separado. Los municipios son la entidad ejecutora; la Agencia Federal de Medio Ambiente alemana entrega la evaluación anual. La monitorización en tiempo real complementa el muestreo obligatorio con una capa de alerta temprana.

DMA (Directiva Marco del Agua)

Directiva Marco del Agua de la UE

Regulación

Directiva 2000/60/CE – obliga a todos los Estados miembros de la UE a llevar sus aguas superficiales a un «buen estado ecológico» y sus aguas subterráneas a un buen estado cuantitativo y químico. La evaluación se realiza mediante componentes de calidad biológicos, químicos e hidromorfológicos en planes de gestión de seis años. Es el cimiento de la regulación hídrica en Alemania.

E

eDNA

ADN ambiental de la muestra de agua

Limnología

Material genético que los organismos dejan en el agua en forma de células, mucus o excreciones. A partir de una muestra de agua puede determinarse qué especies están presentes en un cuerpo de agua sin capturarlas ni observarlas – útil con especies esquivas, raras e invasoras. Límites: el eDNA acredita presencia, pero apenas tamaños poblacionales, y la corriente puede desplazar el punto de hallazgo. e.Ray evalúa el método como capa biológica complementaria junto a la sensórica y los datos satelitales.

Epilimnion

Capa superficial cálida en verano

Limnología

La capa de agua superior, mezclada y calentada por el sol, de un lago estratificado. El viento y la convección la mantienen en movimiento, y el contacto con la atmósfera la mantiene cerca de la saturación de oxígeno. Aquí transcurre la mayor parte de la producción primaria, por lo que las floraciones de algas se hacen visibles primero en el epilimnion. De la diferencia de temperatura entre el epilimnion y la zona profunda, una cadena de sensores WAMO deduce cuán estable es la estratificación en cada momento.

Estado trófico

Estado de nutrientes de un lago

Limnología

Clasificación de los cuerpos de agua según su riqueza en nutrientes: oligotrófico (pobre, claro, rico en oxígeno), mesotrófico (intermedio), eutrófico (rico, turbio, propenso a hipoxia) e hipertrófico (dominado por floraciones). El estado trófico condiciona qué medidas del catálogo de 18 puntos resultan adecuadas.

Estratificación

Estratificación de un cuerpo de agua

Limnología

En verano, muchos lagos profundos forman una capa cálida superficial (epilimnion) y una zona profunda fría (hipolimnion) con una termoclina marcada entre ambas. La estratificación decide si el oxígeno llega al fondo – y, por tanto, la estabilidad del ecosistema frente a la eutrofización.

Eutrofización

Sobrecarga de nutrientes

Limnología

Enriquecimiento de un cuerpo de agua con nutrientes vegetales – sobre todo fósforo y nitrógeno procedentes de la agricultura, las aguas residuales y la atmósfera. Como consecuencia surgen floraciones, agotamiento de oxígeno en capas profundas y pérdida de biodiversidad. La eutrofización es el motor más habitual de los déficits ecológicos según la Directiva Marco del Agua de la UE.

G

GNSS

Global Navigation Satellite System

Plataforma

Término genérico para los sistemas globales de navegación por satélite: GPS (EE. UU.), Galileo (UE), GLONASS (Rusia), BeiDou (China). Las estaciones WAMO usan receptores GNSS para sincronizar con precisión posición y tiempo de cada serie. La financiación EUSPA a e.Ray se refiere a la integración de Galileo.

Términos relacionados:

H

Hipolimnion

Zona profunda fría por debajo de la termoclina

Limnología

La capa profunda, fría y con poca luz de un lago estratificado, separada del agua superficial. Durante el estancamiento estival no tiene contacto con la atmósfera: el oxígeno existente se consume y no se repone. Si la reserva no alcanza hasta la circulación otoñal, el hipolimnion se vuelve anóxico y el fosfato se libera del sedimento. Precisamente por eso WAMO mide en varios horizontes de medición y no sólo en la superficie.

I

Integración de datos

Reunir fuentes de datos heterogéneas

Plataforma

Reunión de fuentes heterogéneas – programas oficiales de medición, datos de aforo y meteorología, escenas satelitales, catastros técnicos, sensórica propia – en un formato común, ajustado en el tiempo y en el espacio. El trabajo rara vez está en el volumen de datos, sino en la comparabilidad: sistemas de referencia, unidades, intervalos de medición e indicaciones de calidad tienen que encajar entre sí. e.Ray conecta los fondos de datos existentes con sus propios valores medidos, sin sustituir los sistemas técnicos ya implantados.

Interfaz sedimento-agua

Capa límite entre la masa de agua y el sedimento

Limnología

Zona de pocos milímetros a centímetros de espesor en la que la masa de agua y el sedimento intercambian sustancias. Aquí se decide si fosfato, amonio, hierro y metano permanecen fijados en el sedimento o pasan al lago; en ese corto trecho la concentración de oxígeno cae a menudo de la saturación a cero. Es de pequeña escala, pero gobierna todo el balance de nutrientes. Las medidas de aporte de oxígeno cerca del fondo apuntan exactamente a esta capa límite.

L

Limnología

Ciencia de las aguas continentales

Limnología

Subdisciplina de la hidrología que se ocupa de los procesos físicos, químicos y biológicos en lagos, ríos, estanques y humedales. Las y los limnólogos aportan la interpretación experta detrás de los datos de medición y satélite – en e.Ray esta experiencia forma parte del paquete de consultoría.

Lodo anóxico (sapropel)

Capa de sedimento degradada de forma anaerobia

Limnología

Capa de sedimento negra, a menudo con olor a sulfuro de hidrógeno, que se forma cuando la materia orgánica se degrada sin oxígeno. Fija grandes cantidades de nutrientes, sigue consumiendo oxígeno y, si la ausencia de oxígeno persiste, libera fosfato y metano. El lodo anóxico es, por tanto, menos una causa que una consecuencia autorreforzada del consumo de oxígeno en el fondo del cuerpo de agua. Los perfiles de oxígeno a varias profundidades muestran cuándo se expande esta zona.

M

Macrófitos

Plantas acuáticas superiores

Limnología

Plantas acuáticas visibles a simple vista: praderas sumergidas, formaciones de hojas flotantes y carrizales. Estabilizan el sedimento, compiten con las algas por los nutrientes y ofrecen zonas de freza y refugio. Su composición de especies es un componente de calidad biológico de la Directiva Marco del Agua de la UE. Si las condiciones de luz siguen siendo suficientes para ellos lo muestran la turbidez y la profundidad de Secchi – ambos parámetros del conjunto de datos WAMO.

Metabarcoding

Determinación de especies mediante marcadores genéticos

Limnología

Procedimiento de laboratorio que determina muchas especies a la vez a partir de una muestra mixta: se amplifica un fragmento corto de ADN específico de especie, se secuencia y se coteja con bases de datos de referencia. Junto con el eDNA se obtienen así listas de especies de peces, invertebrados o algas a partir de pocos litros de agua. La capacidad informativa depende por completo de lo completa que sea la base de datos de referencia. Para e.Ray, el metabarcoding es una fase de ampliación de la plataforma de datos, no un producto actual.

Monitorización en tiempo real

Captura continua en línea

Plataforma

A diferencia del muestreo puntual clásico (semanal o mensual), la monitorización en tiempo real entrega valores en cadencia de minutos a horas directamente al cuadro de mando. Es condición para la alerta temprana ante floraciones, falta de oxígeno o aportes de sustancias – y para informes MRV trazables.

MRV

Monitoring, Reporting, Verification

Regulación

Marco estándar para una elaboración de informes ambientales trazables – originario de la política climática y cada vez más en gestión del agua y reporte de biodiversidad. «Monitoring» mide, «Reporting» documenta, «Verification» comprueba de forma independiente. Un MRV sólido es condición para programas de financiación, certificados y reconocimiento oficial de las medidas.

Multiespectral

Captura en varias longitudes de onda

Teledetección

Sensórica que capta la reflexión en varias bandas espectrales discretas – típicamente luz visible, infrarrojo cercano e infrarrojo de onda corta. A partir de combinaciones de bandas se calculan índices como NDWI o NDVI. Sentinel-2 ofrece 13 bandas con resolución de 10–60 m y es la fuente operativa de SWIM.

N

Nano-Bubbles

Burbujas de gas muy finas en el agua

Medidas

Burbujas de gas del orden de nanómetros que, a diferencia de las burbujas de aire gruesas, apenas ascienden y permanecen largo tiempo en la columna de agua. Así pueden hacer que el oxígeno esté disponible también cerca del fondo, donde biológica y químicamente más se necesita. El efecto y la permanencia dependen mucho de la tecnología de la instalación, de la química del agua y del punto de instalación; las cifras de rendimiento genéricas deben leerse con cautela. En el Backhausteich, e.Ray ensaya un tramo de aireación con Nano-Bubbles de 70 m de longitud.

NDWI

Normalized Difference Water Index

Teledetección

Índice espectral para delimitar superficies de agua a partir de datos satelitales. Se calcula con la razón entre la banda verde y la del infrarrojo cercano: (Verde − NIR) / (Verde + NIR). Valores por encima de 0 indican aguas abiertas; valores negativos, vegetación o suelo. Es la base de los análisis de extensión de agua en SWIM.

O

Oxígeno disuelto

DO · Dissolved Oxygen, en mg/L

Sensórica

Concentración de O₂ disuelto en el agua – el parámetro vital más importante de un cuerpo de agua. Por debajo de 4 mg/L estresa a los peces; por debajo de 2 mg/L empieza la mortandad masiva. La hipoxia veraniega en la zona profunda de los lagos eutróficos es una señal típica de alerta. WAMO mide de forma continua a varias profundidades.

P

pH

Acidez

Sensórica

Medida logarítmica de la concentración de iones hidrógeno, de 0 (ácido) a 7 (neutro) y 14 (alcalino). Las aguas dulces naturales suelen estar entre 6,5 y 8,5. Las fluctuaciones a lo largo del día reflejan la actividad fotosintética – las desviaciones fuertes pueden indicar vertidos.

Potencial redox

ORP · potencial de oxidación-reducción, en mV

Sensórica

Medida electroquímica de si en el agua dominan condiciones oxidantes o reductoras, expresada en milivoltios. Los valores positivos altos indican condiciones marcadas por el oxígeno. Cuando el potencial desciende, actúan sucesivamente nitrato, manganeso, hierro y finalmente sulfato como oxidantes sustitutivos; sólo la sulfatorreducción se sitúa con seguridad en el rango negativo. Para la química del sedimento esto es más informativo que la concentración de oxígeno por sí sola. En la pila sensorial de WAMO, el valor complementa la medición de oxígeno cerca del fondo.

Precipitación de fosfato

Fijar mineralmente el fosfato disuelto

Medidas

Adición de compuestos de hierro, aluminio o calcio que transforman el fosfato disuelto en formas poco solubles y lo precipitan. En el catálogo de 18 puntos figura como fijación mineral de fosfatos y se combina a menudo con un sellado del sedimento para impedir de forma duradera la reliberación. Sólo sigue siendo eficaz mientras el aporte desde la cuenca vertiente esté limitado. Las curvas de fosfato y de oxígeno antes y después de la aplicación muestran si la fijación se mantiene.

Profundidad de Secchi

Transparencia medida con el disco de Secchi

Sensórica

Profundidad a la que un disco blanco de 20 a 30 cm de diámetro deja justo de ser reconocible – el método de medición limnológico más antiguo y todavía uno de los más informativos. Resume turbidez y densidad algal en un valor fácil de comunicar y entra en varios índices de estado trófico. Inconveniente: la lectura depende del observador y sólo es posible con luz diurna. A partir de valores de turbidez, clorofila y satélite, la transparencia puede prolongarse de forma modelizada.

R

Reliberación de fósforo

Fertilización interna desde el sedimento

Limnología

En condiciones anóxicas, los complejos de hierro y fosfato del sedimento se reducen y devuelven al agua el fosfato fijado. Esta carga interna puede superar al aporte externo y explica por qué algunos lagos siguen siendo eutróficos durante décadas después de un saneamiento eficaz de las aguas residuales. Lo determinante es el potencial redox inmediatamente por encima del sedimento. Las mediciones de oxígeno y de redox cerca del fondo hacen visible ese punto de inflexión.

Retención de agua

Mantener el agua en el paisaje

Medidas

Medidas que mantienen la precipitación más tiempo en la superficie y en el sistema de aguas en lugar de evacuarla rápidamente: espacios de retención, estanques, embalses, rehumectación, superficies desimpermeabilizadas. Para la adaptación a periodos secos más largos esto es central. Sin embargo, el agua que permanece mucho tiempo en sistemas con poco movimiento se calienta y puede desarrollar déficits de oxígeno. Por eso la cantidad de agua y la ecología del cuerpo de agua pertenecen a la misma planificación – e.Ray aporta los valores medidos que conectan ambos lados.

S

Saneamiento de cuerpos de agua

Mejorar de forma dirigida el estado de un cuerpo de agua

Medidas

Término genérico para las intervenciones destinadas a mejorar el estado ecológico de un lago, estanque o balsa de retención afectados – desde la reducción de nutrientes en la cuenca vertiente y la gestión de sedimentos hasta el aporte dirigido de oxígeno. Qué medida funciona sólo se decide cuando se sabe qué proceso limita al cuerpo de agua. Por eso e.Ray empieza por la medición y el análisis, y acompaña las medidas hasta el control de su efecto.

SatCom

Comunicación por satélite

Plataforma

Transmisión de datos por satélites de comunicaciones en lugar de redes móviles. Necesaria allí donde la cobertura móvil falla o no es fiable – lagos remotos, embalses de montaña, estaciones marinas. Las estaciones WAMO pueden equiparse opcionalmente con un módulo SatCom, lo que las hace independientes de la infraestructura terrestre.

Sentinel-2

Satélite de observación de la Tierra de la UE

Teledetección

Misión satelital de la ESA en el marco del programa Copernicus – dos satélites entregan imágenes multiespectrales con revisita de 5 días sobre cualquier punto de la Tierra. Los datos son gratuitos, lo que convierte a Sentinel-2 en la base estándar para la monitorización operativa del agua en Europa. SWIM procesa escenas de Sentinel-2 de forma automatizada.

SWIM

Satellite Water Insight Monitoring

Plataforma

Plataforma satelital de teledetección de e.Ray. Procesa Sentinel-2 y flujos de datos asociados en capas de extensión de agua, turbidez, probabilidad algal y temperatura. Aporta información de tendencia a gran escala incluso donde no hay estación WAMO.

T

Termoclina

Metalimnion · salto térmico en el lago

Limnología

Zona de transición entre el epilimnion cálido y el hipolimnion frío, técnicamente el metalimnion. En pocos metros la temperatura cae de forma abrupta; la diferencia de densidad actúa como una barrera e impide casi por completo el intercambio vertical. La posición y la nitidez de la termoclina determinan cuánto oxígeno llega a la profundidad y cuándo comienza la circulación otoñal. Los sensores de temperatura situados en varios horizontes de medición registran su profundidad de forma directa.

Turbidez

Turbidez, en NTU o FNU

Sensórica

Medida de la transmitancia de la luz del agua, registrada como dispersión por sólidos en suspensión. Una turbidez alta puede indicar aporte de sedimentos tras la lluvia, floraciones o bioturbación. Se mide ópticamente con sensores de luz dispersada – parámetro estándar en WAMO; en SWIM, derivado del análisis espectral.

W

WAMO

Water Monitoring Station

Plataforma

Plataforma de sensores in situ de e.Ray. Cuerpo flotante con pila sensorial modular (temperatura, oxígeno, pH, conductividad, turbidez, clorofila, ficocianina), alimentación solar y enlace móvil o SatCom. Mide de forma continua a varias profundidades y envía los datos directamente al cuadro de mando SWIM.

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