Diseño y metodología de muestreo y análisis

La REVIP inicialmente contaba con 16 estaciones de vigilancia en las que se procede al muestreo y análisis periódico de la composición isotópica (δ18O, δ 2H (deuterio) y actividad de 3H (tritio)) de la precipitación en España. En el año 2013 se incorporaron a la REVIP 4 nuevas estaciones localizadas a una altitud superior a 1.000 m s.n.m. Las estaciones se encuentran distribuidas en las principales cuencas hidrográficas españolas, con una amplia cobertura geográfica, representativa de las principales zonas climáticas del país.

Todas las estaciones de la REVIP se sitúan en estaciones meteorológicas de la AEMET, excepto la de Madrid-Retiro que es gestionada y muestreada directamente por el personal del Laboratorio de Aplicaciones Isotópicas del Centro de Estudios de Técnicas Aplicadas del CEDEX.

Muestreo y análisis periódico de la composición isotópica

Metodología de muestreo y análisis

Imagen de laboratorio
Imagen de laboratorio

En las estaciones de la REVIP se toman muestras mensuales integradas para la determinación de isótopos estables (δ 18O y δ 2H), y muestras integradas anuales para la determinación de la actividad del isótopo radiactivo (3H), siguiendo el protocolo de muestreo, análisis y registro establecido por el OIEA. En la estación de Madrid-Retiro se toman, además, muestras mensuales para la determinación de tritio y muestras de eventos de precipitación para el análisis de isótopos estables y tritio.

El procedimiento de muestreo es el siguiente: i) durante todos y cada uno de los días de cada mes, el agua de precipitación recogida en el pluviómetro es transferida por el personal de AEMET a una botella de 10 l (volumen siempre suficiente para componer una muestra mensual integrada sin descartar ninguna contribución) que se mantiene cerrada herméticamente para evitar la evaporación; ii) el primer día del mes siguiente, se agita el agua acumulada en la botella de 10 l, y se trasvasa a otra de 0,5 l hasta su completo llenado, descartándose la cantidad sobrante; y iii) cada 6 meses las botellas almacenadas en las distintas estaciones de AEMET son enviadas al CEDEX para su análisis. Las botellas de muestreo y la infraestructura para el transporte de las muestras son proporcionadas por el CEDEX.

El contenido en isótopos estables (18O y 2H) de las muestras de agua de lluvia se determina en el CEDEX mediante un espectrómetro de Masa Ligeras (IRMS) de doble entrada, Delta Plus Advantage, y mediante un espectrómetro láser (CRDS) Picarro L1102-i.

Los resultados analíticos se expresan como desviaciones isotópicas (δ18O y δ2H) de la muestra con respecto a un patrón (VSMOW Vienna-Standard Mean Ocean Water). La incertidumbre para los análisis realizados en el CEDEX, tanto por espectrometría de masas como por espectrometría láser, es de ±0,2‰ para δ18O y de ±2‰ para δ2H.

La actividad de tritio se mide en el CEDEX según el procedimiento interno “ITE-1006 Determinación de la actividad de tritio por concentración electrolítica en muestras de agua”. Según este método, la muestra, una vez destilada, se descompone electrolíticamente desde un volumen de 500 ml hasta un volumen adecuado (aprox. 12 ml). La AMD (Actividad Mínima Detectable) alcanzada mediante este método, con un volumen de 500 ml de muestra y un tiempo de recuento de 360 minutos, es de 0,42 UT, equivalente a 0,05 Bq/l.

Imagen de laboratorio

Las concentraciones de tritio se expresan en unidades de tritio (UT). La unidad de tritio equivale a una concentración de un átomo de tritio en 1018 átomos de hidrógeno. La equivalencia con otra unidad de radiactividad es:

1 UT = 0,11813 bequerelios/litro (Bq/l)

Garantía de calidad

Para asegurar la calidad de los resultados, los análisis de isótopos estables se hacen por duplicado. Adicionalmente, se realiza un tratamiento estadístico calculando el valor del exceso de deuterio "d" de cada muestra (d= δ2H-8* δ188O), y se analizan las series históricas y las variaciones temporales de precipitación, oxígeno-18, deuterio y exceso de deuterio en todas las estaciones.

Para minimizar la eliminación de datos isotópicos por la falta de datos de precipitación en la estación de muestreo en algunos meses, se completan las series de precipitación mensual con los datos disponibles de las estaciones de AEMET más próximas a la de muestreo, siempre que es posible. Esta corrección facilita también el cálculo de los valores isotópicos ponderados con la precipitación.

En las hojas de resultados que se ofrecen para descarga de datos se identifican todas aquellas situaciones en las que:

  1. La muestra no ha llegado al laboratorio por falta de precipitación o error en el transporte, o se ha descartado por probable error en el muestreo, indicado con (*) en la última columna de la tabla.
  2. Los datos isotópicos se han descartado, indicado con (**) en la última columna de la tabla, por no cumplir alguna de las siguientes condiciones:
    • Muestras con d<-2 o con d>20
    • Muestras con -2<d<0 y precipitación>5 mm