Ciclos biogeoquímicos en humedales

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Ciclos biogeoquímicos en humedales. Atenuación natural de 
la contaminación antrópica. 
 
 
Imágenes de microscopio electrónico de barrido donde se muestra la formación de pirita (Py, sulfuro de 
hierro) y vivianita (Vi, fosfato de hierro) en sedimentos de lagunas ricos en materia orgánica. Su presencia 
aporta información clave sobre el ciclo del S, P, Fe y otros metales asociados. 
 
 
Facultad / Centro: Facultad de Ciencias Experimentales 
Coordinador del equipo de investigadores: Juan Jiménez Millán (jmillan@ujaen.es 
Composición de equipo de investigación: 
María Isabel Abad Martínez 
Rosario Jiménez Espinosa 
Antonio Medina Ruiz 
Número máximo de alumnos que pueden participar en el proyecto: 4 
Curso: 4º ESO y 1º BACHILLERATO 
Necesidades de conocimientos y aptitudes previas del alumnado: Conocimientos básicos 
de química y minerales. 
 
 
 
Hipótesis científica que se plantea en la investigación: 
Los sedimentos de humedales pueden actuar como “sumideros” de elementos químicos 
contaminantes procedentes de la actividad antrópica, atenuando su efecto de forma natural. 
 
Descripción del proyecto: 
Los humedales y lagos salinos tienen una importante influencia geoquímica sobre la 
evolución de los recursos hídricos, la dinámica ecológica y las actividades económicas de 
algunas áreas de la provincia de Jaén. Un conjunto de procesos físicos y biogeoquímicos 
controlan la evolución química de las aguas de los humedales, de sus sedimentos y de las 
aguas subterráneas del acuífero conectado. En este proyecto estudiaremos las reacciones 
minerales que controlan los ciclos biogeoquímicos afectados por procesos naturales y 
antrópicos en el humedal de Brujuelo. Para ello, se realizará una caracterización 
hidroquímica de las aguas superficiales del humedal y una caracterización mineral de sus 
sedimentos. Los resultados nos permitirán evaluar el papel de algunos minerales en la 
atenuación natural de los compuestos contaminantes procedentes de residuos urbanos, 
actividades agrícolas e industriales (Cu, Mn, Pb y otros pesados). 
 
Metodología e instrumentación básica: 
Trabajo de campo: toma de muestras de aguas y sedimentos 
Trabajo de laboratorio 
Cromatografía iónica 
Difracción de rayos X 
Microscopía electrónica de barrido y microanálisis EDS 
 
Procedimiento experimental: 
Diseño de las tareas a realizar 
Selección bibliográfica 
Toma de muestras 
Preparación de muestras para la caracterización mediante difracción de rayos X. 
Estudio mediante las técnicas de laboratorio indicadas 
Análisis y discusión de resultados 
Conclusiones 
 
 
 
Desarrollo del proyecto en tres sesiones obligatorias en horario de mañana: 
Resumen de la sesión 1 (Enero): Jornada de campo. Toma de muestras 
Resumen de la sesión 2 (Febrero): Caracterización de aguas mediante cromatografía. 
Caracterización de sedimentos mediante difracción de rayos X. 
Resumen de la sesión 3 (Marzo): Microscopía electrónica de barrido. Inicio de la 
discusión de resultados. 
Otras sesiones voluntarias en horario de tarde (si las hubiera): Interpretación de 
resultados, discusión y conclusiones. Elaboración de resumen y presentación. 
 
Enlaces web de interés y posibles referencias iniciales: 
González Jurado G, Rendón Martos M, Rodríguez de Los Santos M (2018) Memoria de 
actuaciones en materia de humedales 2016. Junta de Andalucía. Consejería de Medio 
Ambiente y Ordenación del Territorio. 
http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/portal_web/servicios_generales/doc_tecn
icos/publicaciones_renpa/memoria_humedales_2016/memoria_humedales_2016.pdf 
 
Cifuentes GR, Jiménez Espinosa R, Quevedo Vargas CP, Jiménez Millán J (2017) El ciclo del 
azufre en sedimentos de lagos con aportes hidrotermales y antrópicos: el Lago Sochagota 
(Boyacá - Colombia). Macla 22: 27-28. 
http://www.ehu.eus/sem/macla_pdf/macla22/Macla22_027.pdf 
 
Valiente N, Carrey R, Otero N, Gutiérrez-Villanueva MA, Soler A, Sanz D, Castaño S, Gómez-
Alday JJ (2017) Tracing sulfate recycling in the hypersaline Pétrola Lake (SE Spain): A 
combined isotopic and microbiological approach. Chemical Geology 473: 74-89. 
 
Actividades a realizar por el Coordinador del IES en el aula: 
Recordatorio sobre minerales y ciclos de los elementos químicos en la superficie de la Tierra 
(con colaboración del equipo de investigadores si se requiere) 
 
Promover la interpretación y discusión de resultados (con colaboración del equipo de 
investigadores si se requiere) 
 
Coordinar la elaboración del resumen y la presentación para el congreso final (con 
colaboración del equipo de investigadores si se requiere) 
 
http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/portal_web/servicios_generales/doc_tecnicos/publicaciones_renpa/memoria_humedales_2016/memoria_humedales_2016.pdf
http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/portal_web/servicios_generales/doc_tecnicos/publicaciones_renpa/memoria_humedales_2016/memoria_humedales_2016.pdf
http://www.ehu.eus/sem/macla_pdf/macla22/Macla22_027.pdf