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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)

“Caudal Ecológico Mínimo” en

Cuencas Hidrográficas

Sesión 5:Proyectos y temas de

investigación científica

Dr. Claudio Valdovinos ZargesDepto. de Sistemas Acuáticos

Fac. Cs. AmbientalesCentro de Ciencias Ambientales EULA

UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN

Ecosistemas Lóticos

Importancia para el hombre•Agua para consumo humano•Agua para la industria•Agua para la agricultura•Hábitat para flora y fauna•Recreación•Receptor de desechos•Hidroelectricidad

¿Cuánta agua le podemos sacar a un río sin dañar su estructura,

funcionamiento y sus usos?

¿Cuánta aguaDebemos dejar pasar río abajo?

Consideraciones

• Las actividades humanas que afectan los ríos son múltiples, muchas

de ellas no relacionadas directamente a modificaciones de caudales

(contaminación puntual, contaminación difusa, introducción de

especies, cambios en la vegetación ribereña, cambios en la

geomorfología fluvial, extracciones de áridos, etc.)

• Los usos del agua suelen ser conflictivos e incluso contrapuestos.

Cada vez afectan tramos de mayor distancia y con mayor intensidad.

• Un mal uso del recurso hídrico afecta severamente a nuestra

sociedad y a las actividades económicas que se se desarrollan.

• La valoración de la naturaleza y la protección del medio ambiente ha

ido adquiriendo mayor relevancia en nuestra sociedad.

¿Cómo están organizados los ecosistemas fluviales?: Sus cuatro

dimensiones

Puntos de partida: Conceptos de cuenca y de ciclo hidrológico

Las cuatro dimensiones de los ecosistemas fluviales

• Dimensión longitudinal

• Dimensión lateral

• Dimensión vertical

• Dimensión temporal

Conectividad Longitudinal

• Continuo fluvial.

• Flujos de materia, energía e información.

• Hay marcado gradiente longitudinal.

Conectividad transversal2

• Influencia del ecotono ribereño.

• Flujos de materia, energía.

• La influencia es mayor en ríos de bajo orden.

Conectividad vertical3

• Influencia del hiporreos

• Flujos de materia, energía

• Es variable a lo largo del río.

• Upwelling/downwelling

Dimensión temporal 4• Régimen de perturbaciones

• Son caracterizados por las frecuencias a las cuales ocurren, así como por la intensidad de las acciones y su duración.

Hidrograma

(e.g. crecidas, sequías, deslizamientos)

Dimensión temporal 4

Crecidas extraordinarias Sequías extraordinarias

Estructura e Hidrología

Escalas espaciales

Los habitantes de los Ríos

La biota de los ríos - Microalgas

Cyanophyceae

Chlorophyceae

Bacillariophyceae

La biota de los ríos - Macrófitas

Libres flotantes Arraigadas emergentes

Arraigadas sumergidas

La biota de los ríos - Microinvertebrados

Ciliophora

La biota de los ríos - Macroinvertebrados

Plecoptera Ephemeroptera Trichoptera Coleoptera

Decapoda Gastropoda Diptera Oligochaeta

La biota de los ríos - PecesPetromyzontidae

Diplomystidae

Trichomycteridae

Galaxiidae

Atherinopsidae

Percichthyidae

Perciliidae

Characidae

La biota de los ríos - Anfibios

Batrachyla taeniata

Batrachyla leptopus

Caudiverbera

caudiverbera

Eusophus calcaratus

Pleurodema thaul

La biota de los ríos - Aves

Ardea cocoi

Casmerodius albus Martín pescador

Pato cortacorrientes

Factores Ecológicos que Afectan la Biota de los Ríos

Estado de las

Comunidades

Factores ecológicos

Estado de las

Comunidades

Factores ecológicos

Paradigma del “Caudal Natural”

• Permite preservar la variabilidad del caudal natural y las

funciones ecológicas del ecosistema.

• La variabilidad estacional e interanual natural, son

importantes factores controladores de los procesos

ecológicos fluviales.

• Se reconoce que factores extremos como crecidas o

sequías excepcionales, aún siendo fenómenos naturales,

son complejos de superar por algunas especies o

ecosistemas por su alta exigencia.

Hábitat de montaña Hábitat de llanura

RITRON POTAMON

LAS GRANDES ZONAS

Factores físicos – Hidráulica/Caudal1

•La velocidad de la corriente es el factor más importante que afecta a la biota ya que influye directa e indirectamente a los organismos (a través de otros parámetros).

•Afecta la distribución, abundancia, biomasa y tamaño corporal de los organismos.

•Los organismos normalmente están adaptados a aguas rápidas o lentas, pero rara vez a ambas condiciones.

Latitud + Altitud + Sombra

Factores físicos - Temperatura2

•Es una variable fundamental que controla la abundancia y distribución de las especies.

•Tiene que ver con las velocidades de reacción de los procesos metabólicos celulares.

•Todos los invertebrados son ectotérmicos.

•El metabolismo basal se duplica cada 10°C de incremento de temperatura.

•La temperatura afecta la solubilidad del oxígeno disuelto en el agua.

Latitud + Altitud + Sombra

Factores físicos - Substrato3• Los organismos pueden vivir en un

amplio espectro de substratos.

• Sin embargo, son muy exigentes según la especie que se trate.

• El tipo de substrato está en estrecha relación con la pendiente y velocidad de la corriente:

• A alta velocidad, el substrato dominante es de bolones.

• A baja velocidad domina la arena y fango.

• La máxima biodiversidad se observa en los substratos de bolones.Grava

Bloques

Bolones

Factores físicos - Luz4

• La fotosíntesis en el agua es limitada por la turbidez.

• Muchos de los invertebrados son fotofóbicos, y tienen su mayor actividad durante la noche.

• Este comportamiento es para evadir depredadores visuales.

• Invertebrados herbívoros blindados como caracoles, prefieren lugares asoleados con una importante biomasa vegetal.

Emergencias en masa al

atardecer

(= Vuelos nupciales + las truchas

comienzan a saltar)

Factores químicos - Oxígeno1• Los invertebrados y peces respiran,

captando O2 y liberando CO2.

• El aire contiene un 21% de oxígeno, y el agua saturada un 0,0015%.

• La temperatura afecta de manera inversa el nivel de saturación del oxígeno disuelto en el agua.

• Especies con altos requerimientos de oxígeno se restringen a aguas frías y turbulentas en ritrones.

• Los pigmentos respiratorios son:• hemocianina (poco eficiente)• hemoglobina (muy eficiente)

Temperatura + Turbulencia +

Altitud

Factores químicos - Nutrientes2

• Los nutrientes principales son fósforo y nitrógeno.

• Los efectos son fundamentalmente al controlar el crecimiento de las algas.

• Una excesiva abundancia de nutrientes produce eutroficación.

• La eutroficación produce una gran cantidad de material orgánico, que al descomponerse produce hipoxia o anoxia.

Nota:El amonio presente en el agua puede llegar a ser muy tóxico. La toxicidad se debe a la forma NH3

(amoníaco) que es abundante a pH básico. A pH neutro o ácido predomina NH4

+ (ion amonio).

Alto nivel de Fósforo

Factores biológicosAlimentación

1•Los invertebrados bentónicos tienen múltiples fuentes de alimentos según el tipo que se trate.

•La mayor parte de las especies tienen hábitos estrictos de alimentación.

•La mayor parte de la energía que ingresa a las redes tróficas puede ser:

•Alóctona, procedente desde fuera del río, incluyendo detritus foliar.

•Autóctona, generada en el río, correspondiendo principalmente a microalgas.

Alóctono

Autóctono

Factores biológicosInteracciones entre especies

•La depredación, competencia y parasitismo son los fenómenos más comúnmente observados.

•Son procesos beneficiosos que tienden a incrementar la diversidad productividad del sistema.

•Cuando los seres humanos están involucrados, estos procesos puede llevar a la eliminación de especies.

•En general, son procesos difíciles de cuantificar.

Procesamiento de la Materia Orgánica

Materia Orgánica Particulada Gruesa

Camadas de hojas.

Descomposición de detritus foliar

Concepto del río contínuo

Consideraciones

• En relación a “caudales ecológicos” (CE) en el contexto de este curso, no es adecuado asociarlos a la calidad de las aguas, ya que establecer un CE “SUPONE” una condición previa de aguas no contaminadas.

• Sin perjuicio de lo anterior, de todas formas la disminución de un caudal afecta la capacidad de dilución y de autodepuración de los ríos.

• La intervención de cauces (desvíos, alteraciones del régimen de escurrimiento, etc.), tienen efectos ecológicos que NO son parte del análisis del caudal ecológico.

• El aumento de la demanda de agua para múltiples usos, hace complicado mantener los caudales ambientales “recomendables”, por lo tanto es necesario complementar con otros instrumentos de gestión de recursos hídricos, cuencas, conservación, etc.

Un mar de términos y conceptos en la literatura

Objetivos generales de estos diversos términos

Antes v/s DespuésLínea Base v/s Nuevo Río

Objetivos Diversos

Objetivos generales de estos diversos términos

Antes v/s DespuésLínea Base v/s Nuevo Río

Objetivos Diversos

Ley 19.300 Ley de Bases Generales del Medio Ambiente

Mantención de caudales de aguas / “Caudal Mínimo”(Manuales de Normas y Procedimientos de la DGA/Chile)

Manual de Normas y Procedimientos Para la Administración de Recursos Hídricos

Ley 20.017 Modifica Código de Aguas2005

Manual de Normas y Procedimientos Para la Administración de Recursos Hídricos(QMA = caudal Mínimo Aconsejable)

Oficio DGA Nº584/20092009 Lineamientos Para el Servicio de Evaluación

Ambiental en materias de “Caudal Ecológico”

• En aquellos casos en que ya existe un valor determinado de

“caudal ecológico hidrológico” en algún punto, producto de

derechos de aprovechamiento en la zona de influencia del

proyecto sometido a evaluación ambiental, igualmente se

debe determinar un “caudal ecológico ambiental”.

• Ambos caudales se deberán comparar y se deberá respetar

el valor más restrictivo en el fin de sustentar de mejor

manera todos los servicios ambientales asociados al río.

• Un aspecto de relevancia a considerar en la determinación

de caudal ecológico dentro del SEIA, es el punto de control

en el cual se exige caudal ecológico.

• Se deberán definir áreas de relevancia donde sea necesario

respetarlos. Estas son:

• Áreas de Importancia Ambiental (AIA): Área

geográfica donde se identifican bienes y servicios

ecosistémicos relevantes dentro del sistema fluvial.

• Área de Usos Antrópicos (AUA): Áreas donde se

identifican actividades humanas relevantes.

Establecimiento de Caudales Ecológicos

Ley 20.417 Modifica Código de Aguas2010

Aprueba Reglamento para la Determinación del “Caudal Ecológico Mínimo”2012

Determinación del “Caudal Ecológico Mínimo”

Proyectos Hodroeléctricos (y termoeléctricos)

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