Modelación del transporte y distribución de microplásticos en la ciénaga Guartinaja mediante el modelo EFDC EXPLORER
Se evaluó la dinámica de transporte y destino de microplásticos en la Ciénaga Guartinaja (Bajo Sinú, Colombia), un humedal somero conectado al río Sinú y a varios cauces secundarios. El estudio buscó identificar rutas principales y zonas de acumulación bajo condiciones hidroclimáticas contrastantes...
- Autores:
-
Rojas Roqueme, María Ximena
- Tipo de recurso:
- Tesis
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad de Córdoba
- Repositorio:
- Repositorio Institucional Unicórdoba
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/9616
- Acceso en línea:
- https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/9616
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- Palabra clave:
- Modelación hidrodinámica
Modelo lagrangiano
Seguimiento de partículas
Hydrodynamic modeling
Lagrangian model
Particle tracking
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- openAccess
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- Copyright Universidad de Córdoba, 2025
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Se evaluó la dinámica de transporte y destino de microplásticos en la Ciénaga Guartinaja (Bajo Sinú, Colombia), un humedal somero conectado al río Sinú y a varios cauces secundarios. El estudio buscó identificar rutas principales y zonas de acumulación bajo condiciones hidroclimáticas contrastantes mediante un modelo hidrodinámico bidimensional (2D) implementado en el sistema EFDC+, que incluye un módulo lagrangiano de seguimiento de partículas, forzantes hidrometeorológicas representativas y una topobatimetría detallada. Se liberaron partículas en tres puntos de aporte (río y cauces principales) y se clasificaron en cuatro grupos según su velocidad de sedimentación en tres periodos de simulación (abril, junio y septiembre). Los resultados muestran que los mayores focos de acumulación se localizaron en el sector oriental de la ciénaga, adyacente al Caño Aguas Prietas (611 partículas en abril), y en el sector occidental, cerca de San Sebastián (347 partículas en junio), mientras que en septiembre se observó un patrón bimodal con dos zonas de retención. Más del 70 % de las partículas permanecieron en la capa media y entre el 15 % y 30 % en el fondo, predominando los polímeros con mayores velocidades de sedimentación (0.018 y 0.0085 m/s). Estos resultados evidencian que la dinámica de transporte y acumulación de microplásticos está controlada por la interacción entre los forzantes hidrológicos, el viento y las propiedades físicas de los polímeros, definiendo corredores advectivos y zonas críticas de retención. |
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A. Arakawa,  , & V. Lamb. (1977). Computational Design of the Basic Dynamical Processes of the UCLA General Circulation Model. Environmental Science, Physics Alosairi, Y., Al-Salem, S., & Al Ragum, A. (2020). Three-dimensional numerical modelling of transport, fate and distribution of microplastics in the northwestern Arabian/Persian Gulf. Marine Pollution Bulletin, 161, 111723. 10.1016/j.marpolbul.2020.111723 Ayat, B., Aydoğan, B., & Gündoğdu, S. (2022). Modeling the Fate and Transport of Microplastics in Coastal Areas. In M. Z. Hashmi (Ed.), Microplastic Pollution: Environmental Occurrence and Treatment Technologies (pp. 241–255). Springer International Publishing. 10.1007/978-3-030-89220-3_12 Besseling, E., Quik, J. T. K., Sun, M., & Koelmans, A. A. (2017). Fate of nano- and microplastic in freshwater systems: A modeling study. Environmental Pollution, 220, 540–548. 10.1016/j.envpol.2016.10.001 Buitrago, Hernández, & González . (2018). 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Se liberaron partículas en tres puntos de aporte (río y cauces principales) y se clasificaron en cuatro grupos según su velocidad de sedimentación en tres periodos de simulación (abril, junio y septiembre). Los resultados muestran que los mayores focos de acumulación se localizaron en el sector oriental de la ciénaga, adyacente al Caño Aguas Prietas (611 partículas en abril), y en el sector occidental, cerca de San Sebastián (347 partículas en junio), mientras que en septiembre se observó un patrón bimodal con dos zonas de retención. Más del 70 % de las partículas permanecieron en la capa media y entre el 15 % y 30 % en el fondo, predominando los polímeros con mayores velocidades de sedimentación (0.018 y 0.0085 m/s). Estos resultados evidencian que la dinámica de transporte y acumulación de microplásticos está controlada por la interacción entre los forzantes hidrológicos, el viento y las propiedades físicas de los polímeros, definiendo corredores advectivos y zonas críticas de retención.The dynamics of microplastic transport and fate were evaluated in the Guartinaja Lagoon (Bajo Sinú, Colombia), a shallow wetland connected to the Sinú River and several secondary channels. The study aimed to identify main transport routes and accumulation zones under contrasting hydroclimatic conditions using a two-dimensional (2D) hydrodynamic model implemented in the EFDC+ system, which includes a Lagrangian particle-tracking module, representative hydrometeorological forcings, and detailed topobathymetric data. Particles were released at three input points (the river and main channels) during three seasonal periods (April, June, and September). The results show that the main accumulation hotspots were located in the eastern sector of the lagoon, adjacent to Caño Aguas Prietas (611 particles in April), and in the western sector near San Sebastián (347 particles in June), while a bimodal retention pattern was observed in September. More than 70% of the particles remained in the middle layer and between 15% and 30% settled at the bottom, with polymers showing higher settling velocities (0.018 and 0.0085 m/s) predominating. These results demonstrate that the transport and accumulation dynamics of microplastics are controlled by the interaction between hydrological forcings, wind, and the physical properties of the polymers, defining advective corridors and critical retention zones.1. INTRODUCCIÓN.................................................32. MATERIALES Y MÉTODOS..............................52.1 Zona de estudio..................................................52.1.1 Datos hidrometeorológicos de la zona de estudio........................................62.2 Descripción del modelo numérico hidrodinámico.................................................72.3 Módulo lagrangiano de partículas.................................................72.4 Configuración del modelo.......................................82.4.1 Forzantes y condiciones de frontera ........................................82.4.2 Liberación microplasticos........................................92.4.3 Escenarios númericos........................................103. RESULTADOS........................................113.1 Hidrodinámica estacional en la Ciénaga Guartinaja........................................113.2 Trayectorias y acumulación........................................123.3 Distribución de microplásticos por estratos de profundidad........................................124. CONCLUSIONES........................................135. BIBLIOGRAFÍA........................................14PregradoIngeniero(a) AmbientalTrabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaUniversidad de CórdobaFacultad de IngenieríaMonteria, Córdoba, ColombiaIngeniería AmbientalCopyright Universidad de Córdoba, 2025https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Modelación del transporte y distribución de microplásticos en la ciénaga Guartinaja mediante el modelo EFDC EXPLORERTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_46echttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTextA. Arakawa,  , & V. Lamb. (1977). Computational Design of the Basic Dynamical Processes of the UCLA General Circulation Model. Environmental Science, PhysicsAlosairi, Y., Al-Salem, S., & Al Ragum, A. (2020). Three-dimensional numerical modelling of transport, fate and distribution of microplastics in the northwestern Arabian/Persian Gulf. Marine Pollution Bulletin, 161, 111723. 10.1016/j.marpolbul.2020.111723Ayat, B., Aydoğan, B., & Gündoğdu, S. (2022). Modeling the Fate and Transport of Microplastics in Coastal Areas. In M. Z. Hashmi (Ed.), Microplastic Pollution: Environmental Occurrence and Treatment Technologies (pp. 241–255). Springer International Publishing. 10.1007/978-3-030-89220-3_12Besseling, E., Quik, J. T. K., Sun, M., & Koelmans, A. A. (2017). Fate of nano- and microplastic in freshwater systems: A modeling study. Environmental Pollution, 220, 540–548. 10.1016/j.envpol.2016.10.001Buitrago, Hernández, & González . (2018). Guía nacional de modelación del recurso hídrico para aguas superficiales continentalesBurns, E. E., & Boxall, A. B. A. (2018). Microplastics in the aquatic environment: Evidence for or against adverse impacts and major knowledge gaps. 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