• Los sabios ecosistemas acuáticos nos regalan bienes y servicios esenciales

  • Los ecosistemas acuáticos despliegan su sabiduria purificadora de manera totalmente natural

  • Las estaciones depuradoras no logran eliminar los contaminantes en su totalidad

  • Los desafiantes contaminantes emergentes como plaguicidas y fármacos amenazan la biodiversidad y la salud humana

  • La UNESCO y la ONU alertan sobre la inminencia de una crisis global del agua

  • Las Soluciones Basadas en la Naturaleza son estrategias para abordar desafíos ambientales como la crisis hídrica

  • Guiados por la sabiduría de la naturaleza, nuestro proyecto buscar erradicar los fármacos de las aguas residuales

EL PROYECTO

A pesar de poseer una ambiciosa legislación, los esfuerzos de la Unión Europea para proteger la salud de los sistemas acuáticos europeos no han sido suficientemente efectivos. Como resultado, nuestros ríos y humedales presentan altos niveles de contaminación.

MARCO CONCEPTUAL

La Humanidad se enfrenta a grandes desafíos ambientales, entre ellos a la amenaza de una inminente crisis hídrica como consecuencia tanto del cambio climático como de la contaminación de las aguas. En este contexto, las SbN suponen una ventana de oportunidad para eliminar los productos farmacéuticos de nuestras aguas residuales de forma económica y sostenible.
Las innovaciones que se testarán en escala de microcosmos y escala piloto permitirán el uso sostenible de los recursos hídricos y la transición ecológica.

Dentro de los contaminantes que deterioran la calidad de nuestras aguas, se encuentran los productos farmacéuticos que consumimos, ya sea en los hogares o en las explotaciones ganaderas. En la actualidad, las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) no son capaces de retirar dichos fármacos del agua, por lo que estos acaban contaminando nuestros ecosistemas acuáticos.

Las Soluciones Basadas en la Naturaleza (SbN) suponen una ventana de oportunidad para eliminar estos productos de forma económica y sostenible, y pueden ayudarnos a alcanzar el Objetivo de Desarrollo Sostenible número 6 que pretende garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos. La UICN definió en 2016 las SbN como acciones para proteger, gestionar de manera sostenible y restaurar ecosistemas naturales o modificados, que abordan los desafíos sociales (por ejemplo, el cambio climático, la seguridad alimentaria y del agua o los desastres naturales) de manera eficaz y adaptativa, proporcionando simultáneamente beneficios para el bienestar humano y la biodiversidad.

Nuestro proyecto pretende proteger los recursos hídricos frente a la contaminación por productos farmacéuticos, utilizando SbNs innovadoras. De esta manera, protegiendo la salud de los ecosistemas protegemos la salud humana, y contribuimos a una mejor gestión de un recurso cada vez más escaso, el agua.

LOS OBJETIVOS

Esta propuesta pretende evaluar por separado y la acción combinada de diferentes estrategias innovadoras de Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN) para aumentar la capacidad de eliminación de los productos famacéuticos PF en sistemas de depuración de aguas residuales.

01

Identificación y cuantificación de productos farmacológicos presentes en las aguas residuales de distintas localidades situadas en la cuenca del Guadalquivir

02

Modelizar los procesos hidrológicos en la cuenca para determinar parámetros hidráulicos

03

Diseñar y evaluar la eficacia de soluciones innovadoras basadas en la naturaleza para eliminar la contaminación por productos farmacológicos

04

Identificar las barreras y amenazas en la implementación de SbN

&

LA ESTRUCTURA

LA ESTRUCTURA

A continuación, se muestra la estructura desglosada de tareas en paquetes de trabajo (PT) y las preguntas que quieren responder.

¿Qué y cuánto hay?

Durante un año, y con una periodicidad mensual, se identificarán y cuantificarán los fármacos presentes en las aguas residuales de dos municipios de distinto tamaño: Carrión de los Céspedes (Sevilla) y Jaén capital.

¿Qué magnitud puede alcanzar la contaminación?

El impacto ambiental de una fuente de contaminación difusa dependerá en gran medida del grado de concentración del contaminante. Por lo tanto, dicho impacto variará en función de los caudales de la cuenca en la que se vierten las aguas residuales: a mayor dilución menor impacto, y viceversa. Mediante modelos de simulación hidrológicos se determinarán los parámetros hidráulicos más idóneos para reducir los efectos de la contaminación difusa ante distintos escenarios de precipitación y sequías. Este conocimiento permitirá incrementar la eficiencia de las SbN.

¿Cómo hacerlo? Empezamos a pequeña escala en microcosmos.

Cultivando enea (Thypha sp.) en microcosmos al aire libre, se buscará que combinación de microorganismos (microalgas y consorcios de bacterias viviendo en las raíces de las plantas), materiales y sustratos basados en biocarbones, es la más eficiente para retirar fármacos del agua.

Pruebas piloto en humedales flotantes.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en los microcosmos del paquete de trabajo anterior, se pondrá a prueba la SbN seleccionada a una escala mayor. Dicho pilotaje se realizará en las instalaciones del Centro de Experimentación en Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA), perteneciente a la Agencia de Medio Ambiente y Agua de Andalucía, ubicado en Carrión de los Céspedes (Sevilla).

¿Reducen significativamente la contaminación?

La eficiencia de las Sbn implementadas se estimará tanto midiendo la concentración de fármacos en el agua después de su depuración en los SbN, como analizando el potencial efecto tóxico que dicha agua depurada tiene sobre los organismos acuáticos.

¿Es una estrategia viable?

La implementación de SbN debe reportar beneficios que se deben calcular teniendo en cuenta no solo variables tecno-económicas, sino también sociales y ambientales. Para ello se realizará un Análisis Coste-Beneficio (ACB), buscando la rentabilidad financiera, económica, social y ambiental de esta estrategia de depuración. Saber qué SbN es la más efectiva y a qué coste es crucial para tomar decisiones sobre si una intervención podría ampliarse y replicarse.

¿Estamos preparados para las SbN?

Es preciso conocer cómo las personas perciben y valoran los beneficios colaterales de las SbN y los conceptos relacionados. En este contexto, se identificarán las barreras y oportunidades asociadas a la implementación de SbN. El conocimiento adquirido permitirá diseñar materiales y actividades que ayuden a garantizar el éxito de implementación de SbN.

Divulgación científica.

Este paquete de trabajo, mediante actividades y productos entregables específico, conseguirá la difusión y comunicación efectivas de los resultados del proyecto para maximizar el impacto científico, tecnológico y social. Se utilizarán distintas tipologías de actividades para cada audiencia destino.

EQUIPO INVESTIGACIÓN

EQUIPO INVESTIGACIÓN

Esta propuesta pretende evaluar por separado y la acción combinada de diferentes estrategias innovadoras de Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN) para aumentar la capacidad de eliminación de los productos famacéuticos PF en sistemas de depuración de aguas residuales.

Mª Gema Parra

Investigadora Principal

 

Mª Gema Parra Anguita, catedrática de Ecología en la Universidad de Jaén, lidera la línea de investigación de ecotoxicología acuática. Gran parte del trabajo se centra en el estudio de los efectos tóxicos de los agroquímicos en los organismos acuáticos. A través de los proyectos de investigación que ha liderado se han definido nuevos biomarcadores de exposición y de efecto utilizados para detectar y cuantificar la toxicidad de agroquímicos de uso común como el cobre o el nitrógeno. Ha colaborado en numerosos proyectos de investigación en las tareas relacionadas con ecotoxicología acuática. También está involucrada en proyectos europeos relacionados con la Sostenibilidad, en la educación superior y la Educación de la ciudadanía ambiental. Ha participado en varios proyectos europeos, de las convocatorias ERASMUS+ y PRIMA. Actualmente es líder en la Universidad de Jaén de la misión europea Mission Starfish 2030: Restore our Ocean and Waters, de cuyo Chapter este proyecto forma parte.

Bienvenida Gilbert López

PT 01

 

Bienvenida Gilbert-López es investigadora postdoctoral en la Universidad de Jaén (UJA), financiada por el programa español tenure-track “Ramón y Cajal”. Su carrera investigadora se centra en el desarrollo de métodos basados en espectrometría de masas para el análisis de compuestos orgánicos de baja masa de interés en Ciencias de la Alimentación y Ambientales, teniendo experiencia en el uso de nuevas fuentes de ionización. También tiene experiencia en la aplicación de técnicas de extracción verde a alimentos y subproductos alimentarios para la obtención de compuestos de alto valor añadido. Realizó estancias de investigación en el Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften -ISAS- e.V. (Dortmund, Alemania) y en el Instituto de Investigaciones en Ciencias de los Alimentos (CIAL) (Madrid, España).

Ana Belén Martínez Piernas

PT 01

 

Ana Belén Martínez Piernas estudió la Licenciatura en Química en la Universidad de Murcia. En 2018 se doctoró en Química Analítica en la Universidad de Almería. Tras terminar su doctorado, realizó un primer período postdoctoral durante 18 meses en la Universidad de Almería. En 2021 comenzó a trabajar como investigadora postdoctoral en la Universidad de Jaén gracias a la obtención de una ayuda competitiva financiada por la Junta de Andalucía. Desde 2023 es Profesora Ayudante Doctor en la Universidad de Málaga. Ha realizado estancias de investigación en el IRSA-CNR (Italia) y en la Universidad de Duisburg-Essen (Alemania). Su investigación está dedicada al desarrollo de métodos basados en cromatografía acoplada a espectrometría de masas para la determinación de contaminantes orgánicos conocidos y desconocidos en alimentos y matrices ambientales.

Patricio Bohorquez

PT 02

 

Patricio Bohórquez es Catedrático de Universidad en el área de Mecánica de Fluidos de la Universidad de Jaén. Acumula más de 15 años de experiencia en el modelado y simulación numérica de flujos geofísicos con especial interés por procesos de aguas superficiales. Ha publicado más de treinta JCRs en revistas líderes de las disciplinas Mechanics, Geoscience y Water Resources, obteniendo más de 500/1000 citas en Scopus/Schoolar y un índice H de 15. Ha colaborado con treinta autores de diez países en el contexto de catorce proyectos competitivos. Las fuentes de financiación fueron la Junta de Andalucía (785 k EUR), Plan Nacional de Investigación (475 k EUR) y el Plan Propio de la Universidad de Jaén (100 k EUR). Mantiene colaboraciones internacionales con la Escuela de Geografía de la Universidad de Southampton (UK) y la Politécnica Federal de Lausane (Suiza) desde el inicio de su carrera académica

Francisco José Pérez-Latorre

PT 02

 

La investigación que ha realizado ha estado siempre ligada a diferentes aspectos de la ingeniería del agua, concretamente en las siguientes líneas: 1) Sistemas de riego y GIS, en los que principalmente ha trabajado en la aplicación de soluciones para mejorar la calidad de agua en regadío, en grandes regiones, para ello se ha desarrollado un Sistema de Información Geográfico (GIS) basado en herramientas de decisión multicriterio-multiobjetivo (EMC-EMO), capaz de ayudar en los procesos de toma de decisión, que integran y analizan espacialmente información compleja, proporcionando análisis de alternativas, fácil de actualizarse y de integrarse con otras herramientas de decisión. 2) Procesos hidrológicos de cuenca, más concretamente el estudio de implementación de medidas en la cuenca para evitar y/o mitigar la erosión. En este campo y en investigaciones anteriores ha desarrollado un simulador de lluvia para el estudio de la pérdida de fósforo por escorrentía.

Francisco Guerrero Ruiz

PT 03

 

Catedrático de Ecología de la Universidad de Jaén. Su investigación se centra fundamentalmente en cuatro líneas: (i) ecología de sistemas acuáticos - biodiversidad; (ii) estructura y dinámica de comunidades planctónicas; (iii) ecotoxicología y (iv) educación ambiental y sostenibilidad. Como muestra de esta actividad ha publicado más de 150 manuscritos/ capítulos de libro tanto en el ámbito nacional como internacional; habiendo participado en más de 30 proyectos de investigación de ámbito local, regional, nacional e internacional. En relación con el proyecto, en la actualidad está implicado en la dirección de una tesis doctoral en la laguna de Fuente de Piedra y lagunas de Campillos (Málaga) donde se está evaluando la eutrofización cultural y las soluciones basadas en la naturaleza para reducir este impacto antrópico.

Francisco Jiménez Gómez

PT 03

 

Doctor por la Universidad de Málaga, realizó su doctorado en comunidades planctónicas microbianas, con las distribuciones de tamaño de biomasa como tema principal, bajo la dirección de Jaime Rodríguez en la. En 1999 ingresa a la Universidad de Jaén en la que trabaja como docente titular y realiza investigaciones en el grupo RNM300 tratando con una gran diversidad de comunidades planctónicas acuáticas, como ecosistemas polares, lagunas de alta montaña, embalses, salinas solares y humedales.

Raquel Jiménez Melero

PT 03 y PT 05

 

Profesora titular de la Universidad de Jaén. Licenciada en Biología Ambiental por la Universidad Autónoma de Madrid y doctora en Ecología por la Universidad de Jaén, mi campo de estudio ha girado siempre en torno a la ecología de los ecosistemas acuáticos continentales. Así, inicié mi andadura científica con el estudio de las comunidades de macroinvertebrados bentónicos del entorno de Doñana. Posteriormente, abordé la dinámica poblacional del zooplancton tanto a partir de observaciones de campo y de laboratorio como a través de la modelización matemática. También he estudiado el efecto del cambio global, desde el calentamiento global hasta la contaminación y los usos del suelo, sobre el zooplancton, tanto a nivel de especie como de comunidad.

Mª Eugenia López-Valcárcel

PT 03 y PT 05

 

Estudiante predoctoral de la Universidad de Jaén del programa de doctorado en Ciencia y Tecnología de la Tierra y del Medio Ambiente. Ha trabajado en la línea de ecotoxicología acuática, contando en la actualidad con tres publicaciones internacionales. Empieza su trayectoria en la Universidad de Jaén en el área de Biología animal, Biología vegetal y Ecología y actualmente está contratada en el proyecto NbSPRO-TE.

Isabel Martín García

PT 04

 

Isabel Martín García es Doctora en Biología por la Universidad de Sevilla, lleva 15 años trabajando en CENTA, donde su principal área de conocimiento se ha centrado en el tratamiento de las aguas residuales y su reutilización mediante tecnologías extensivas, así como en los aspectos biológicos de dichas aguas. Ha sido responsable de Laboratorio en el Centro de Transferencia Tecnológica de Tetuán (Marruecos) en materia de depuración de aguas residuales y Experta Nacional AENOR para la ISO/TC282/SC1 (Treated wastewater reuse for irrigation). Actualmente participa en varios proyectos internacionales , entre ellos el proyecto PRIMA NATMed: Nature-based Solutions on existing infrastructures for resilient Water Management in the Mediterranean.

Khalid Fahd Draissi

PT 04

 

Es doctor en Biología por la Universidad de Sevilla y miembro investigador del Grupo PAI RNM-03. Actualmente es Investigador Senior, Técnico de Proyectos y Responsable de la Línea de Investigación de Especies Invasoras, tanto en el marco de la asistencia técnica como de la investigación; trabaja en el Centro de las Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA), adscrito a la Agencia del Agua de la Consejería de Agricultura, Pesca, Agua y Desarrollo Rural de la Junta de Andalucía. Cuenta con amplia experiencia en actividades relacionadas con la Limnología de ríos, lagunas, embalses y otros cuerpos de agua artificiales. Experiencia en el diseño, logística y ejecución de muestreos limnológicos, tanto físico-químicos como biológicos; conocimiento en conceptos y procedimientos analíticos de muestras físico-químicas, biológicas (fitoplancton, zooplancton, especies invasoras acuáticas) y técnicas experimentales de laboratorio.

Inmaculada Concepción Martínez-Alcalá

PT 06

 

Trabajo como PDI en el área de Fundamentos del Análisis Económico del Departamento de Economía de la Universidad de Jaén. Me interesa participar en proyectos interdisciplinares donde se ponga en práctica conceptos de la Bioeconomía en sentido amplio: economía circular, decrecimiento, finanzas éticas, balances no financieros, ciclo de vida del producto, etc. En la actualidad soy codirectora del Diploma de Postgrado BIOECONOMÍA, EDUCACIÓN Y EMPLEO FUTURO, que se imparte de forma virtual de finales de junio hasta pasado la mitad de julio, desde el curso 2020/2021 y estoy a cargo del paquete de trabajo WP5, como responsable de la evaluación económica de este proyecto.

Marta Romero Ariza

PT 07

 

Profesora Titular del Departamento de Didáctica de las Ciencias de la Universidad de Jaén. Doctora en Química Orgánica por la Universidad de Granada y Doctora Europea con publicaciones de alto índice de impacto. En los últimos años, su especialización en Didáctica de las Ciencias Experimentales ha desplaza su interés hacia cómo mejorar la comprensión de las ideas y procesos científicos a través del aprendizaje por indagación, las conexiones con el mundo real y la integración de las nuevas tecnologías. Desde hace varios años está activamente implicada en proyectos nacionales y europeos enfocados a la mejora de la enseñanza de las ciencias y le educación para una ciudadanía ambiental, tales como los proyectos ENANCYT, PRIMAS y COMPASS. Desde enero de 2014 participa en los proyectos europeos MaScil, PARRISE, GEM, COST-ENEC. Ha sido Vicedecana de Educación Primaria y presidenta de la Comisión de Seguimiento del Grado de Educación Primaria de la Universidad de Jaén así como Directora del secretariado de la Oficina de proyectos Internacionales en la Universidda de Jaén.

Presupuesto del Proyecto:
130.000 euros

Duración:
2 años (dic 22-dic 24)

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