Hydrogeochemical characteristics of the Saliencia lakes (Somiedo Natural Park, NW Spain): trophic state and relationship with anthropogenic pressures

Abstract

The high-mountain lakes of Saliencia (El Valle, La Cueva, Calabazosa and Cerveriz), in the Somiedo Natural Park (Asturias, NW Spain), have been subject to different anthropogenic pressures, including metal mining, cattle grazing, damming activities and water channelling work for hydroelectric exploitation. This paper reports the results of a recent geochemical and limnological study conducted in these lakes, for which no previous study existed in the literature. Based on depth profiles of temperature, conductivity, pH and ORP, as well as dissolved oxygen, chlorophyll-a, organic carbon, nutrient and metal concentration, we discuss the impact of anthropogenic pressure on the lakes. In the sampling period (July to September, 2014-2016), most of the lakes showed a marked stratification with vertical gradients as a result of different physical and (bio)geochemical processes. All the lakes showed a good environmental state with no apparent metal pollution. However, this set of mountain lakes is not homogeneous with regard to nutrient availability, primary productivity, or hypolimnetic oxygen deficit and a range of trophic conditions exist from oligotrophic (El Valle) to eutrophic (Calabazosa). This trend shows a good correlation with total phosphorus concentration (e.g., 10 µg/L P in El Valle vs. 35 µg/L P in Calabazosa), though erosive processes in the catchment may also have contributed to increase the oxygen consumption rate through an import of allochthonous organic matter. Higher nitrate contents seem to characterize the areas with higher grazing pressure (e.g., El Valle), though the obtained data do not allow us to establish any evident relationship between cattle activity and eutrophication.

Los lagos de alta montaña de Saliencia (El Valle, La Cueva, Calabazosa y Cerveriz), en el Parque Natural de Somiedo (Asturias), han sufrido una notable presión antrópica en tiempos recientes (minería metálica, pastoreo de ganado vacuno, actividades de represamiento y trabajos de canalización). Este trabajo presenta los resultados y principales conclusiones de un reciente estudio realizado en estos lagos, sobre los cuales noexistía información previa. En base a perfiles de temperatura, conductividad, pH y ORP, así como de concentración de oxígeno disuelto, clorofila-a, carbono orgánico, nutrientes y metales disueltos, se discute el impacto de la presión antrópica sobre estos lagos. En el periodo de estudio (Julio a Septiembre, 2014-2016), estoslagos presentaron una marcada estratificación térmica y química con notables gradientes verticales como resultado de diversos procesos físicos y biogeoquímicos. Todos los lagos mostraron un buen estado ambiental sin aparente contaminación por metales. Sin embargo, este conjunto de lagos no es homogéneo en cuanto a la disponibilidad de nutrientes, productividad primaria, o déficit de oxígeno hipolimnético, existiendo un espectro de condiciones tróficas que van desde oligotróficas (El Valle) a eutróficas (Calabazosa). Esta tendencia parece estar provocada principalmente por la variabilidad del contenido en fósforo (p.ej., 10 µg/L P en El Valle frente a 35 µg/L P en Calabazosa), aunque los procesos erosivos en la cuenca también podrían estar contribuyendo a incrementar el consumo de oxígeno mediante el aporte de materia orgánica alóctona. Laszonas con mayor presencia de ganado (ej., El Valle) parecen presentar contenidos más altos en nitratos, aunque no puede establecerse una relación directa entre ganado y eutrofización.