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Evaluación Inicial de Caudales Ecológicos/Ambientales en la cuenca del río Huasco‐Chile

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Publicado por: UICN, Quito, Ecuador

Con el apoyo de:

Derechos reservados: © 2012 Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y de

los Recursos Naturales.

Citación: M. Pouilly, G. Aguilera (2012). Evaluación Inicial de Caudales

Ecológicos/Ambientales en la cuenca del río Huasco – Chile, mediante

la simulación del hábitat físico del pejerrey Basilichthys microlepidotus

y el camarón de río Cryphiops caementarius. UICN, Quito, Ecuador. 57

pp.

Se autoriza la reproducción de este informe con fines educativos y otros fines no comerciales

sin permiso escrito previo de parte de quien detenta los derechos de autor con tal de que se

mencione la fuente.

Evaluación inicial de caudales ecológicos/ambientales en la cuenca del río Huasco ‐ 1 ‐

Índice

Agradecimientos .................................................................................................................................... 4

1‐ Introducción ...................................................................................................................................................... 5 2‐ Área de estudio ................................................................................................................................. 8 3‐ Descripción de las obras y de los lugares de toma de agua. ........................................................... 10

Parte 1‐ Inventarios biológicos de la cuenca del río Huasco y curva de preferencia de hábitat de Basilichthys microlepidotus (Pisces, Atherinidae) y Cryphiops caementarius (Decapoda, Palaemonidae) ....................... 11 1.1‐ Metodología ................................................................................................................................. 11 1.1.1‐ Estaciones de muestreo ......................................................................................................... 11 1.1.2‐ Pesca experimental por parcelas........................................................................................... 12 1.1.3‐ Descripción hidráulica de las parcelas de muestreo ............................................................. 14 1.1.4‐ Relación hábitat hidráulico ‐ especie .................................................................................... 14 1.1.5‐ Elaboración de curvas de preferencia ................................................................................... 15

1.2‐ Resultados .................................................................................................................................... 16 1.2.1‐ Inventario biológico ............................................................................................................... 16 1.2.3‐ Distribución de las especies en los diferentes tipos de hábitat (facies) ................................ 19 1.2.4‐ Análisis multivariado de la relación hábitat hidráulico‐ distribución de especies ................. 21 1.2.5‐ Curvas de preferencia de hábitat .......................................................................................... 23

1.3‐ Discusión ...................................................................................................................................... 24 1.3.1‐ Inventarios biológicos ............................................................................................................ 24 1.3.2‐ Relación entre las especies y el medio .................................................................................. 27

1.4‐ Conclusión .................................................................................................................................... 28

Parte 2‐ Modelación hidráulica y evaluación de la capacidad de hospedaje de los ríos El Carmen, Huasco alto y medio por las especies Basilichthys microlepidotus (Pisces, Atherinidae) y Cryphiops caementarius (Decapoda, Palaemonidae). Elementos preliminares de definición de un caudal ecológico. ........................ 29 2.1‐ Metodología ................................................................................................................................. 29 2.1.1‐ Descripción hidráulica y topográfica ..................................................................................... 30 2.1.2‐ Modelación hidráulica y simulación de la capacidad de hospedaje ..................................... 31

2.2‐ Resultados .................................................................................................................................... 35 2.2.1‐ Descripción de las estaciones ................................................................................................ 35 2.2.2‐ Modelización de las características hidráulicas y simulación del hábitat ............................. 36

2.3‐ Discusión ...................................................................................................................................... 39 2.3.1‐ Representatividad de las estaciones ..................................................................................... 39 2.3.2‐ Elementos para la definición de caudal ecológico en los diferentes tramos ......................... 40 2.3.3‐ Complementos y Perspectivas ............................................................................................... 45

2.4‐ Conclusión .................................................................................................................................... 47 Referencias .......................................................................................................................................... 48 Anexo 1 – Facies o unidades morfodinámicas .................................................................................... 52 Anexo 2 – fotografías de diferentes sectores de muestreo biológico ................................................ 54


Lista de Figuras

Figura 1‐ Esquema del acople entre los modelos hidráulicos y biológicos según PHABSIM ________________ 7 Figura 2‐ Cuenca y red hidrográfica principal del Río Huasco _______________________________________ 8 Figura 4‐ Temperatura y precipitación media en Vallenar _________________________________________ 10 Figura 5‐ Murallón de contención del Embalse Santa Juana _______________________________________ 10

Figura 1.1‐ Posición de las estaciones de muestreo biológico en el río Huasco ________________________ 11 Figura 1.2‐ Hidrograma del río Huasco alto (estación de Algodones, 750msnm) _______________________ 12 Figura 1.3. Pesca eléctrica en el río El Carmen en Retamo _________________________________________ 13 Figura 1.4‐ Especies colectadas en la cuenca del río Huasco _______________________________________ 18 Figura 1.5‐ Abundancias de los individuos colectados por fechas de muestreo ________________________ 19 Figura 1.6‐ Abundancia de individuos de clases de tamaño de pejerrey ______________________________ 20 Figura 1.7‐ Distribución de frecuencia de las clases de velocidad, profundidad y sustrato ________________ 22 Figura 1.8‐ Mapa factorial (eje 1 y 2) del análisis ACC de relación entre la abundancia de los taxa y los valores

de Velocidad, profundidad, sustrato __________________________________________________________ 23 Figura 1.9‐ Curvas de preferencia de velocidad, profundidad y sustrato del pejerrey (B. Microlepidotus) de

tamaño 5 – 10 cm en el río Huasco ___________________________________________________________ 24 Figura 1.10‐ Curvas de preferencia de velocidad, profundidad y sustrato del pejerrey (B. Microlepidotus) de

tamaño 10 – 15 cm en el río Huasco __________________________________________________________ 25 Figura 1.11‐ Curvas de preferencia de velocidad, profundidad y sustrato del camarón de río (C. caementarius)

en el río Huasco __________________________________________________________________________ 25

Figura 2.1‐ Posición de las estaciones de simulación del hábitat en la red hidrográfica del Río Huasco _____ 30 Figure 2.2‐ Estación de Chépica, río Huasco alto ________________________________________________ 32 Figura 2.3‐ Detalle de un transecto y su limites de representatividad ________________________________ 32 Figura 2.4‐ Medición de velocidad de corriente y topográfia _______________________________________ 32 Figura 2.5‐ Ventana de tratamiento de la información topográfica en el paquete EVHA _________________ 33 Figura 2.6‐ Ventana de control de la calidad de calibración del modelo hidráulico en el paquete EVHA _____ 33 Figura 2.7‐ Ejemplo de resultados del paquete EVHA ____________________________________________ 34 Figura 2.8‐ Curva de preferencia de B. microlepidotus y C. caementarius implementadas en EVHA ________ 34 Figura 2.9‐ Estación Retamo, río El Carmen ____________________________________________________ 37 Figura 2.10‐ Estación Alto del Carmen, río El Carmen ____________________________________________ 37 Figura 2.11‐ Estación de Chépica, río Huasco Alto _______________________________________________ 38 Figura 2.12 Estación de Santa Juana, río Huasco medio ___________________________________________ 38 Figura 2.13. Evolución en relación al caudal de los parámetros hidráulicos ___________________________ 42 Figura 2.14‐ Evolución de la capacidad de hospedaje (SPU) de Pejerrey (B. Microlepotidus) y Camarón de río

(C. caementarius) en las cuatro estaciones de estudio según caudal ________________________________ 42 Figura 2.15‐ Hidrógrama anual de los río Transito, El Carmen y Huasco ______________________________ 43 Figura 2.16‐ Ejemplos de modulación temporal del caudal ambiental por simulación del régimen hidrológico

actual en tres estaciones del río El Carmen (Ramadillas), del río Huasco alto (Chepica) y bajo (Santa Juana) _ 44 Figura 2.17‐ Sector del río Huasco bajo invadido por algas ________________________________________ 46


Lista de Tablas Tabla 1.1. Estaciones de muestreo establecidas sobre la cuenca del Río Huasco. ______________________ 12

Tabla 1.2 Número de parcelas evaluadas en cada una de las estaciones de muestreo. __________________ 13

Tabla 1.3‐ Sistema de clasificación del tamaño de partículas de sustrato _____________________________ 14

(tamaño del eje perpendicular al eje mas grande, en mm). ________________________________________ 14

Tabla 1.4‐ Codificación de las variables para el modelado biológico _________________________________ 16

Tabla 1.5. Abundancia de individuos de cada clase de tamaño de pejerrey (Bm1 a Bm5) y de camarón de río

(Cc) en los diferentes meses y estaciones de muestreo. __________________________________________ 17 Tabla 1.6‐ Abundancia de individuos de cada clase de tamaño de pejerrey (Bm1 a Bm5) y de camarón de río

(Cc) en los diferentes meses y tipos de hábitat muestreado (facies). ________________________________ 20

Tabla 1.7‐ Resultados del Análisis de Correspondencia Canónico (ACC) realizado. ______________________ 21

Tabla 2.1. Estaciones de muestreo ___________________________________________________________ 29

Tabla 2.2 Características topográficas y hidráulicas de las estaciones al momento del muestreo __________ 35

Tabla 2.3 Proporción de las principales clases de sustrato en las cuatro estaciones ____________________ 35

Tabla 2.4 Caudales en estaciones hidrométricas de los ríos El Carmen, Tránsito y Huasco (en m3/s) y

porcentajes de meses de estiaje con un caudal promedio por debajo del caudal ecológico recomendado. __ 43


Agradecimientos Agradecemos al personal de IUCN Sur América y, en particular, a Mario Aguirre, promotor de este

estudio y al personal de CAZALAC y del PTI‐CORFO Valle del Huasco, que apoyaron el trabajo de

campo. En especial, queremos recordar la cordialidad y el desempeño de Juan‐Pablo Vega,

Ejecutivo del PTI‐CORFO.

Agradecemos también al personal de Ministerio de Medio Ambiente de Chile y de la Seremi de

Medio Ambiente de la región de Atacama por los comentarios a una primera versión de este

informe.


1‐ Introducción

Las principales causas de la declinación de las especies dulceacuícolas y el deterioro de los

ecosistemas asociados, están relacionadas con las alteraciones físicas, la pérdida y degradación de

los hábitats, la remoción de agua, la sobreexplotación, la contaminación y la introducción de

especies exóticas (Revenga et al. 2005), a las que debe sumarse las eventuales consecuencias del

cambio climático.

La calidad del agua se puede definir con relación a los componentes químicos, físicos y

biológicos/ecológicos, siendo, este último, dependiente de los dos primeros. En el caso de los ríos,

el funcionamiento ecológico está fuertemente vinculado con su hidrología (p.ej. Poff et al. 1997) y

una alteración de estas condiciones, que constituyen el medio físico para la biota acuática, puede

causar cambios y pérdidas a veces irreversibles de éstas funciones . Muchos casos de degradación

de la ecología de los ríos por las represas y la remoción del agua fueron observadas durante el siglo

pasado con implicaciones económicas y sociales (WDC/CMR 2000). Durante la década del 60, en

respuesta a la alarmante pérdida del hábitat de los salmones en los Estados Unidos, surge la idea de

definir un caudal hídrico que debe mantenerse aguas abajo de una estructura que modifica el flujo

del río, para asegurar su buen funcionamiento ecológico.

En base a primeras experiencias, se desarrolló el concepto de caudal ambiental (Dyson et al. 2003)

definido como el volumen y la calidad de agua que se debe mantener en el río en cada fase del ciclo

hidrológico para conservar su funcionamiento ecológico y asegurar el ciclo de vida de los

organismos que lo habitan. Una diferencia conceptual puede definirse entre un caudal ecológico,

que se refiere a un comportamiento ecológico óptimo en relación a los objetivos biológicos que se

plantean en un proyecto; y el caudal ambiental que contempla, además, los usos y beneficios que

un río brinda a la sociedad, como, por ejemplo, el abastimiento por servicios básicos, industriales,

agrícolas, energéticos, turísticos, culturales, etc. (Aguilera & Pouilly, in prensa). El caudal ambiental

busca contestar a la pregunta de ¿en qué medida podemos modificar (reducir) el caudal de un río

de su estadio natural sin alterar de forma perjudicial su funcionamiento e integridad ecológica ?

conservando, o restaurando en el caso de ríos alterados, un “buen estado ecológico” y los servicios

relacionados (calidad de agua y paisajística, biodiversidad, producción biológica, circulación de

elementos químicos naturales y de los sedimentos, espacio recreativo, etc.). Además, este caudal

permite definir la cantidad de agua que se puede utilizar para las actividades antrópicas. El buen

estado y la integridad ecológica corresponden a una visión subjetiva y los métodos desarrollados se

basan en distintos tipos de criterios, indicadores indirectos cualitativos o cuantitativos del

funcionamiento del río, para los cuales es posible estimar las variaciones del estado o valor por un


rango de caudal y, en algunos casos, para diferentes periodos hidrológicos del río.

Actualmente muchos países de todo el mundo integran estos conceptos en sus legislaciones para la

conservación o recuperación de la integridad ecológica de sus ríos. Consecuentemente, varios

métodos se desarrollaron para evaluar los caudales ambientales (Tharme 2003). La modelización de

las condiciones de hábitat, y en particular el método PHABSIM (Physical Habitat Simulation), es una

de las herramientas más eficientes y más utilizadas en la actualidad para evaluar un caudal

ecológico, aunque debe completarse por un enfoque mas holístico para llegar a la definición de un

caudal ambiental (Tharme 2003). El método PHABSIM (Physical Habitat Simulation Method) es un

componente del método IFIM (Instream Flow Incremental Methodology, propuesto por el U.S. Fish

and Wildlife Service) que corresponde a un enfoque holístico; incluyendo además de la parte física

un modelaje o un peritaje de la calidad de agua, de la geomorfología y de otros factores que

pueden influir sobre las comunidades acuáticas (Bovee y Milhous 1978, Bovee 1982, Bovee 1986,

Stalnaker et al. 1995). Pero el método PHABSIM puede ser utilizado de forma independiente del

marco general del IFIM en caso de la resolución de un problema principalmente vinculado a una

alteración de los caudales. El PHABSIM se basa en la hipótesis de que las características físicas del

hábitat influyen sobre la composición, distribución y abundancia de la biota y pueden modelar la

organización y dinámica de la ecología de los arroyos (Minshall 1988, Resh et al. 1988, Poff & Ward

1989, Townsend & Hildrew 1994, Richards et al. 1997), siendo las propiedades físicas del hábitat de

los ríos potenciales predictores claves de los patrones de las comunidades de peces (Lamouroux et

al. 1999) cuando el hábitat químico no esta degradado. El PHABSIM corresponde a una herramienta

de previsión que acopla modelos biológicos e hidráulicos para evaluar los cambios en la capacidad

de hospedaje del río para una o varias especies representativas, como consecuencia de la

modificación de las condiciones hidráulicas (figura 1). Los modelos biológicos corresponden a curvas

de preferencia de hábitat de especies representativas o indicadoras (generalmente peces y a veces

macro‐invertebrados acuáticos) por los principales factores hidráulicos que controlan su presencia

(en general profundidad de agua, velocidad de corriente y sustrato).

Actualmente se desarrolla el proyecto “Modelo para la Gestión Hídrica Sustentable del Huasco:

Caudal Ambiental y valorización de servicios”, el cual es financiado por el Gobierno Regional de

Atacama a través del Fondo de Innovación para la Competitividad (FIC‐2011) y que es cofinanciado

y apoyado por la segunda fase de la Iniciativa del Agua y la Naturaleza (WANI por sus siglas en

inglés), que se desarrolla a nivel global por el Programa de Agua de la Unión Internacional para la

Conservación de la Naturaleza (UICN). En el marco de este proyecto, se realizó una adaptación a la

biota local y se aplicó una metodología de tipo PHABSIM para evaluar los caudales ecológicos de la

cuenca del Río Huasco.


Luego de presentar brevemente la cuenca del Río Huasco y los lugares de desarrollo del estudio, el

informe está dividido en dos partes correspondientes a los dos objetivos del estudio:

‐ La primera parte presenta un estudio de la relación que existe entre los hábitats físicos y la

distribución de las especies nativas de la cuenca. Este trabajo sirvió para establecer un inventario de

las especies de peces y camarones en la cuenca y generar curvas de preferencia de hábitat para las

especies nativas mas comunes: el pejerrey Basilichthys microlepidotus (especie nativa endémica en

peligro de extinción, IUCN 2011) y el camarón de río Cryphiops caementarius (especie nativa

sometida a una explotación comercial de pequeño alcance). Las curvas establecidas fueron

utilizadas como modelo biológico para su implementación en la realización de la simulación del

hábitat.

‐ La segunda parte presenta una modelación del hábitat hidráulico y de la capacidad de hospedaje

de estas dos especies en cuatro estaciones de la cuenca del río Huasco. Los resultados obtenidos

son interpretados y sirven para definir caudales ecológicos preliminares en los diferentes tramos y

ríos estudiados (ríos Huasco y El Carmen).

Figura 1‐ Esquema del acople entre los modelos hidráulicos y biológicos según PHABSIM. A‐ modelización hidráulica de un tramo de río. Para cada caudal el modelo estima, en cada celda (rectángulos), el valor de los parámetros de velocidad, profundidad y sustrato; B‐ Modelo biológico. La curva indica las preferencias (entre 0 y 1) de la especie para cada valor de velocidad, profundidad y sustrato; C‐ Evolución de la Superficie Potencialmente Útil (SPU) para la especie en un rango de valor de caudal modelado. (Extraído de Aguilera & Pouilly, in prensa).

A

B

C


2‐ Área de estudio

La cuenca del Río Huasco (Tercera Región Atacama, Chile) ocupa un área total de 9850 km2 (Herrera

et al. 2010) y se conforma de dos afluentes principales, el Río El Tránsito y El Carmen (figura 2),

cuyas nacientes se encuentran a más de 4500 m.s.n.m. en la cordillera de los Andes y confluyen a

una altura de 790 cerca del pueblo de Alto del Carmen. A partir de este punto el río se denomina

Huasco hasta su desembocadura en el océano Pacífico.

Figura 2‐ Cuenca y red hidrográfica principal del Río Huasco. Los tramos de ríos considerados en este estudio están señalados (modificado de Herrera et al. 2010). En A: imagen GoogleEarth de Chile donde se resalta la posición de la cuenca (punto rojo) en la región de Atacama (en gris).


En este estudio se consideró también, de forma aproximativa, una sectorización de los ríos Huasco y

El Carmen en tres partes (figura 2):

‐ Río Huasco alto (desde la confluencia Tránsito‐El Carmen hasta la cola del embalse Santa Juana);

Embalse Santa Juana; Río Huasco medio (desde la represa de San Juan hasta Vallenar); Río Huasco

bajo (desde Vallenar hasta la desembocadura en el océano).

‐ El Carmen alto (aguas arriba de San Félix), El Carmen medio (de San Félix hasta Retamo) y El

Carmen bajo (de Retamo hasta la confluencia con el Río Transito).

El régimen hidrológico de la cuenca presenta un ciclo monomodal contrastado con un período de

caudales base en invierno (marzo‐octubre) y con crecidas en verano (noviembre‐febrero) (figura 3).

Sin embargo, los principales aportes de agua de la cuenca tiene origen nivo‐pluvial: en los meses de

verano, el aumento de temperatura genera un aporte por derretimiento de los glaciares y de las

capas de nieve acumuladas durante el invierno; mientras que durante el invierno las precipitaciones

en la cordillera abastecen directamente la cuenca (figura 4). Algunos años presentan también un

patrón bimodal con máximas en los meses de invierno y primavera.

Figura 3‐ Hidrograma del río Huasco alto (estación de Algodones, 750msnm). Caudales mensuales promedio entre 1975 a 1988 y 1994 a 2011 (Datos Ministerio de Obras Publicas, Dirección General de Aguas, Centro de Información de Recursos Hídricos).


Figura 4‐ Temperatura y precipitación media en Vallenar (extraído de CADE‐IDEPE 2004).

3‐ Descripción de las obras y de los lugares de toma de agua.

En su recorrido, desde las nacientes hasta su desembocadura, el río Huasco y sus afluentes, se

encuentran intervenidos por la presencia de alrededor de 300 bocatomas y canales (Dirección

General de Aguas 2002) que son usados para la extracción y transporte del agua destinada

principalmente al riego de cultivos.

Aguas abajo de la confluencia de los ríos El Carmen y El Tránsito, el valle del río Huasco está

ocupado por el embalse de Santa Juana, que represa las aguas sobre un tramo de

aproximadamente 10 km, con un volumen máximo de 160 millones de metros cúbicos de agua. Esta

represa devuelve las aguas a través de un conducto forzado representando un obstáculo

infranqueable para los organismos acuáticos, cortando artificialmente el río y la cuenca en dos

entidades distintas y casi independientes a nivel biológico (Figura 5).

Figura 5‐ Murallón de contención del Embalse Santa Juana. Hacia la izquierda de la foto se aprecia el conducto de devolución de las aguas.


Parte 1‐ Inventarios biológicos de la cuenca del río Huasco y curva de preferencia de hábitat de Basilichthys microlepidotus (Pisces, Atherinidae) y Cryphiops caementarius (Decapoda, Palaemonidae)

1.1‐ Metodología

1.1.1‐ Estaciones de muestreo

Se seleccionaron 6 estaciones de muestreo con relación a su perfil general, la presencia de una gran

diversidad de condiciones de hábitat y tipos de hábitat hidrodinámico (rabión, rápido, pozas, canal,

una descripción detallada de estos tipos de hábitat está dada en Malavoi y Souchon 1989) y su

accesibilidad (figura 1.1 y Tabla 1.1). Estas estaciones fueron visitadas en tres fechas sucesivas de

2011 correspondiendo también a diferentes condiciones hidrológicas: mayo, inicio de época seca;

agosto, fin de época seca y noviembre, aguas altas (figura 1.2).

Figura 1.1‐ Posición de las estaciones de muestreo biológico en la red hidrográfica principal del río Huasco. Los tramos de ríos considerados en este estudio están señalados (modificado de Herrera et al. 2010).


Tabla 1.1. Estaciones de muestreo establecidas sobre la cuenca del Río Huasco.

Río Estación Coordenadas

Huasco Puente Maintencillo S28° 31' 31.79" W 70° 55' 18.30"

Huasco Paseo Ribereño S 28° 35' 06.94" W 70° 44' 41.57"

Huasco Puente Imperial S 28° 36' 43.58" W 70° 43' 00.77"

Huasco Debajo del paredón del embalse de Santa Juana

S 28° 40' 30.39" W 70° 38' 52.69"

Tránsito Al margen de la ruta S 28° 50' 18.46" W 70° 19' 14.34"

El Carmen Antes de San Félix S 28° 57' 59.62" W 70° 27' 35.59"

Figura 1.2‐ Hidrograma del río Huasco alto (estación de Algodones, 750msnm) y épocas de muestreo. Caudales mensuales promedio entre 1975 a 1988 y 1994 a 2011 (Datos Ministerio de Obras Publicas, Dirección General de Aguas, Centro de Información de Recursos Hídricos). Las flechas negras indican las tres fechas de muestreo.

1.1.2‐ Pesca experimental por parcelas

Los peces y camarones fueron muestreados mediante pesca eléctrica, realizada sobre parcelas

abiertas (sin redes de contención) de 10 a 20 m2 (figura 1.3), cuyos límites corresponden a un tipo

de hábitat hidrodinámico (sensus Malavoi 1989, anexo 1). Todos los peces capturados fueron

contados y medidos (largo total) en el campo y devueltos al agua. Los primeros especímenes fueron

fotografiados para asegurar la identificación. En cada estación de muestreo, las parcelas fueron


seleccionadas al azar y un número suficiente fue muestreado para representar todas las

condiciones de hábitat (evaluadas a partir de los tipos de hábitat o facies) presentes en la estación

(anexo 2). La tabla 1.2 sintetiza el número de parcelas muestreadas en cada tipo de hábitat por

estación y fecha .

Figura 1.3. Pesca eléctrica en el río El Carmen en Retamo. En el centro el pescador choca los peces por electricidad, las dos otras personas recuperan los peces con red de mano.

Tabla 1.2 Número de parcelas evaluadas en cada una de las estaciones de muestreo. Muestreo Tipo de hábitat

(Facies) Abajo Emb. Sta. Juana

El Carmen El Tránsito Puente Maintencillo

Paseo Ribereño

Puente Imperial

Total general

Mayo Plano léntico 1 2 1 1 ‐‐ 3 8

Radier 2 ‐‐ 1 3 ‐‐ 2 8

Rápido 1 ‐‐ ‐‐ 1 ‐‐ ‐‐ 2

Total Mayo 4 2 2 5 ‐‐ 5 18

Agosto Poza 1 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 1

Canal léntico ‐‐ 1 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 1

Plano léntico 1 1 3 1 1 ‐‐ 7

Plano lótico ‐‐ 1 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 1

Radier 1 1 5 12 9 ‐‐ 28

Rápido ‐‐ ‐‐ 3 1 ‐‐ ‐‐ 4

Total Agosto 3 4 11 14 10 ‐‐ 42

Noviembre Canal léntico ‐‐ 1 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 1

Plano léntico ‐‐ 9 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 9

Plano lótico ‐‐ 11 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 11

Radier ‐‐ 3 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 3

Rápido ‐‐ 3 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 3

Total Noviembre ‐‐ 27 ‐‐ ‐‐ ‐‐ ‐‐ 27

Total general 7 33 13 19 10 5 87


1.1.3‐ Descripción hidráulica de las parcelas de muestreo

Para determinar la relación entre la presencia de los organismos y las condiciones del hábitat

hidráulico, después de la pesca experimental se midió, en tres a cinco puntos seleccionados al azar

en la parcela: la profundidad de agua, la velocidad de corriente y el sustrato. La profundidad de

agua (P) fue medida con una precisión al centímetro mediante una barra graduada. La velocidad

promedio en la columna de agua (Vp) fue estimada en cm.s‐1 a partir de la medición de tres

velocidades repartidas en la columna de agua mediante un fluxómetro (molinete a hélice): V0.2 a

0.2*P; V0.4 a 0.4*P y V0.8 a 0.8*P y promediadas por la relación Vp= 0.25*(V0.2 +V0.8)* + 0.5*V0.4.

El sustrato fue descrito mediante dos componentes: el dominante (Sd, representando la mayor

superficie de cobertura en la parcela) y el mas grueso (Sg, de mayor tamaño en la parcela). Los dos

sustratos sirven para describir las condiciones de rugosidad en el fondo y de heterogeneidad de las

condiciones hidráulicas (el mayor tamaño de sustrato en relación proporcional a la profundidad,

mayor la heterogeneidad generada de la corriente en la columna de agua). El sustrato más grueso

sirve también de indicador de refugio hidráulico potencial para los peces. Los dos fueron estimados

a través de una escala de granulometría (tabla 1.3, modificado de Wentworth 1922, Malavoi 1989).

Tabla 1.3‐ Sistema de clasificación del tamaño de partículas de sustrato (tamaño del eje perpendicular al eje mas grande, en mm). Nombre de la clase granulométrica Clase de tamaño (mm) Categoría

Rocas > 1024 8

Bloques 256 – 1024 8

Piedras gruesas 128 – 256 7

Piedras finas 64 – 128 6

Cascajos gruesos 32 – 64 5

Cascajos finos 16 – 32 4

Gravas gruesas 8 – 16 3

Gravas finas 2 – 8 2

Arenas gruesas 0,5 – 2 1

Arenas finas 0,0625 – 0,5 1

Limos 0,0039 – 0,0625 1

arcillas < 0,0039 1

1.1.4‐ Relación hábitat hidráulico ‐ especie

Se evaluaron las relaciones entre las abundancias de las especies y clases de valores de

profundidad, velocidad y sustrato mediante un análisis de correspondencia canónico (ACC). Este


análisis se realizó con el programa CANOCO versión 4.5 (Ter Braak & Smilauer 2003) seleccionando

las variables ambientales con la opción “forward selection”, para probar el aporte de cada una de

las variables al modelo, mediante el test de permutación de Monte Carlo con 499 repeticiones.

El ACC es un análisis de ordenación directo que combina los resultados obtenidos de un Análisis de

Correspondencia (AC), análisis de ordenación indirecta que agrupa las estaciones (sitios donde se

colectó material biológico) maximizando la co‐varianza entre los valores de cada especie en las

estaciones. Un análisis de regresión múltiple sobre las variables ambientales permiten determinar

combinaciones lineales de las variables explicativas (ambientales, en este caso) que maximizan la

dispersión de las abundancias relativas de las especies entre muestras (estaciones, en este caso)

(Jongman et al. 1995). Las variables ambientales son representadas en el gráfico de ordenación

mediante flechas. La longitud y dirección de estas flechas indican la magnitud relativa y la influencia

de una variable particular en la construcción de cada uno de los dos ejes representados. Mientras

más grande es una flecha y se encuentra cerca de un eje, mayor es su influencia para explicar la

construcción de este eje. Luego, para las especies, se utiliza el mismo tipo de interpretación :

mientras más una especie esté lejos del centro y cerca de un eje, más es influenciada su distribución

por las variables que explican el eje. De lo mismo, la distancia entre la posición de dos especies en el

mapa es inversamente proporcional a su similitud en las preferencias de hábitat.

La matriz analizada incluyó los datos colectados en los muestreos de mayo, agosto y noviembre de

2011, completando un total de 87 muestras, incluyendo 4 variables ambientales de importancia

(velocidad de corriente, profundidad del río, sustrato grueso y sustrato dominante) y 2 especies (el

pejerrey Basilichthys microlepidotus y el camarón de río Cryphiops caementarius).

Para realizar un análisis más ajustado los pejerreyes fueron clasificados, con relación a su longitud

total (LT) que refleja su estadio de vida, en cinco clases de tamaño: Bm1 (0 a 5 cm); Bm2 (5 a 10

cm); Bm3 (10 a 15 cm); Bm4 (15‐20 cm); y Bm5 (20‐25 cm). Esta clasificación se realiza debido a que

distintos estadios de vida (alevinos, juveniles, adultos) podrían llegar a ocupar distintos tipos de

hábitat.

1.1.5‐ Elaboración de curvas de preferencia

Se determinaron curvas de preferencia para los cuatro parámetros: velocidad, profundidad,

sustrato grueso y dominante. El promedio de los valores de estos parámetros, medido en cada

parcela, fue categorizado para realizar los análisis (Tabla 1.4).

Una especie que ocupa los espacios que tiene a disposición es considerada generalista u

oportunista, mientras que si la especie ocupa espacios en proporción diferente a los que tiene a

disposición, es considerada especialista, con preferencia de hábitat (Feinsiger et al. 1981).


En consecuencia las curvas de preferencia corresponden a la distribución de abundancia relativa de

cada especie en estas categorías, corregidas por la disponibilidad de cada categoría. El valor de

hábitat de cada categoría fue entonces evaluado a través de la formula:

Vi = 1/max(V1J)*(ni/N)/(hi/H)

Donde:

Vi = valor del hábitat de clase i

ni/N representa la abundancia relativa de la especie en la clase de hábitat i, con:

ni= número de individuos capturados en parcelas de la clase de hábitat i

N= número total de individuos capturados

hi/H corresponde a la disponibilidad del hábitat de clase i en el muestreo total, con:

hi= número de parcelas de clase de hábitat i

H= número total de parcelas

Los valores están, finalmente, normalizados entre 0 y 1 dividiendo cada una por el valor máximo

encontrado por el parámetro y la especie considerada.

Tabla 1.4‐ Codificación de las variables para el modelado biológico

Variables Clase

1 2 3 4 5 6 7 8

Velocidad (cm.s‐1) 0‐15 15‐30 30‐45 45‐60 60‐75

Profundidad (cm) 0‐15 15‐30 30‐45 45‐60 60‐75

Sustrato (mm) 0‐ 2 2‐8 8‐16 16‐32 32‐64 64‐128 128‐256 256‐1024

1.2‐ Resultados

1.2.1‐ Inventario biológico

En este estudio se capturaron un total de 335 individuos pertenecientes a tres especies de peces: el

pejerrey Basilichthys microlepidotus (Jenyns, 1841), la lisa Mugil cephalus Linnaeus, 1758 y el pez

mosquito Gambusia holbrooki Girard, 1859; y una especie de Crustaceo Decapoda, el camarón de

río Cryphiops caementarius (Molina, 1782); (figura 1.4).

El análisis de relación hábitat‐peces y las curvas de preferencias fueron realizadas para las

diferentes clases de tamaño del pejerrey B. microlepidotus y la especie de camarón de río C.

caementarius. La Lisa M. cephalus no fue incluida en el análisis por tener una muy baja abundancia

en el muestreo. El pez mosquito G. holbrooki fue también excluido por tratarse de una especie

introducida y, entonces, sin interés en el marco de este estudio.


En la tabla 1.5 se muestra la distribución de las abundancias de los individuos de las categorías de

pejerrey y de camarón de río, en los muestreos biológicos realizados (mayo, agosto y noviembre)

por cada estaciones de muestreo. Se nota que el pejerrey está distribuido en toda las estaciones,

mientras que el camarón no fue capturado en las estaciones situadas aguas arriba del embalse de

Santa Juana.

Tabla 1.5. Abundancia de individuos de cada clase de tamaño de pejerrey (Bm1 a Bm5) y de camarón de río (Cc) en los diferentes meses y estaciones de muestreo.

Las dos especies de interés representan un total de 267 individuos (tabla 1.5): 231 (86.5%)

pertenecientes al pejerrey y 36 (13.5%) al camarón de río. Los 231 individuos de pejerrey se

repartieron en: 110 (47.6%) individuos para Bm2, 106 (45.9%) individuos para Bm3, 10 para Bm4

(4.3%), 3 para Bm1 (1.3%) y 2 para Bm5 (0.9%). Las capturas de cada taxa varió en las tres fechas de

muestreo (figura 1.5). Se colectó la mayor cantidad de individuos en agosto (115 pejerreyes y 25

camarones), seguido de mayo (64 pejerreyes y 11 camarones) y por último noviembre (52

pejerreyes y 0 camarones).

Río Estación Muestreo Bm 1 Bm 2 Bm 3 Bm 4 Bm 5 Bm‐total Cc

Huasco Puente

Maintencillo

Mayo 0 1 9 0 0 10 11

Agosto 0 4 3 3 2 12 24

Noviembre ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐

Huasco Puente

Imperial

Mayo 0 2 28 0 0 30 0

Agosto ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐

Noviembre ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐

Huasco Paseo

Ribereño

Mayo ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐

Agosto 0 12 28 0 0 40 0

Noviembre ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐

Huasco

Debajo del

paredón del

Emb. Sta Juana

Mayo 0 0 4 4 0 8 0

Agosto 0 1 0 1 0 2 1

Noviembre ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐

El Tránsito Al margen de

la ruta

Mayo 0 6 0 0 0 6 0

Agosto 0 18 23 0 0 41 0

Noviembre ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐‐ ‐

El Carmen Antes de San

Félix

Mayo 0 10 0 0 0 10 0

Agosto 0 16 3 1 0 20 0

Noviembre 3 40 8 1 0 52 0

Total 3 110 106 10 2 231 36


Figura 1.4‐ Especies colectadas en la cuenca del Río Huasco. A: Basilichthys microlepidotus (Pejerrey); B: Cryphiops caementarius (Camarón de río); C: Mugil cephalus (Lisa); y D: Gambusia holbrooki (Pez mosquito). La barra negra de referencia corresponde a 1 cm.


Los individuos de las categorías Bm1 y Bm5 se colectaron en un solo muestreo, en noviembre y en

agosto, respectivamente. Los pejerreyes correspondientes a las clases Bm2 a 4 fueron encontrados

en todos los muestreos. Los camarones de río no fueron encontrados en el muestreo de noviembre

a diferencia de los dos muestreos anteriores. Respecto a la abundancia de cada categoría, en

noviembre Bm2 fue la que se encontró en mayor abundancia, mientras que, en los muestreos

previos se encontró en mayor número a la categoría Bm3.

Figura 1.5‐ Abundancias de los individuos colectados por fechas de muestreo. Basmic: clase de tamaño del pejerrey B. Microlepidotus; Cam= camaron de río C. caementarius.

1.2.3‐ Distribución de las especies en los diferentes tipos de hábitat (facies)

La distribución de las abundancias de las clases de tamaño de pejerrey y del camarón de río entre

los distintos meses de muestreo (mayo, agosto y noviembre) y en los diferentes tipos de hábitats se

encuentran en la tabla 1.6 y la figura 1.6. El camarón de río presenta una tendencia a distribuirse

preferentemente en los hábitats de tipo radier (o rabión) o rápido. Los pejerreyes,

independientemente de su tamaño, fueron capturados en los hábitats lóticos intermedios (radier

principalmente) pero también en los hábitats mas lénticos como los canales sin mucha velocidad de

corriente (plano léntico).


Tabla 1.6‐ Abundancia de individuos de cada clase de tamaño de pejerrey (Bm1 a Bm5) y de camarón de río (Cc) en los diferentes meses y tipos de hábitat muestreado (facies). Muestreo Tipo hábitat (facies) Bm1 Bm2 Bm3 Bm4 Bm5 Cc # parc.

Mayo Plano léntico 0 16 27 3 0 0 8

Radier 0 2 12 1 0 4 8

Rápido 0 1 2 0 0 7 2

Total Mayo 0 19 41 4 0 11 18

Agosto Poza 0 0 0 0 0 1 1

Canal léntico 0 13 0 0 0 0 1

Plano léntico 0 10 22 0 0 0 1

Plano lótico 0 0 0 1 0 0 7

Radier 0 22 35 4 2 17 28

Rápido 0 6 0 0 0 7 4

Total Agosto 0 51 57 5 2 25 45

Noviembre Canal léntico 0 3 0 0 0 0 1

Plano léntico 2 13 1 0 0 0 9

Canal lótico 1 14 5 1 0 0 11

Radier 0 5 0 0 0 0 3

Rápido 0 5 2 0 0 0 3

Total Noviembre 3 40 8 1 0 0 27

Total general 3 110 106 10 2 36 87

Figura 1.6‐ Abundancia de individuos de cada clase de tamaño de pejerrey (Bm1 a 5) colectadas por tipo de hábitat en tres fechas Mayo, Agosto y Noviembre.


1.2.4‐ Análisis multivariado de la relación hábitat hidráulico‐ distribución de especies

La mayoría de las parcelas presentaron velocidades de corriente alta (30 a 60 cm.s‐1) en agosto e

intermedias (15 a 30 cm.s‐1) en mayo y noviembre (figura 1.7). Respecto a la profundidad, la

mayoría de las parcelas presentó profundidades entre 15 a 30 cm en las tres campañas. En el

muestreo de noviembre no se registraron profundidades superiores a los 45 cm, mientras que en

mayo, el límite de profundidad fue de 60 cm. En agosto se colectó en todos los rangos de

profundidad evaluados, aunque solo en una parcela la profundidad fue superior a los 75 cm.

La representatividad de las clases de sustrato fue similar entre las dos componentes, grueso y

dominante y variable entre las campañas. En mayo se exploró casi únicamente parcelas con

sustrato entre 2 a 8 mm de tamaño, mientras que en agosto la mayor cantidad de parcelas

presentaron sustratos entre 64 a 128 mm de tamaño, y entre 256 a 512 mm para noviembre.

Los dos primeros ejes del ACC explicaron el 89,6 % de la variación en la distribución de las taxas en

base a las variables ambientales usadas en el ordenamiento (tabla 1.7). Los valores se traducen en

una relación significativa entre la distribución de los organismos y las variables hidráulicas.

Tabla 1.7‐ Resultados del Análisis de Correspondencia Canónico (ACC) realizado. Axes 1 2 3 4 Total inertia

Eigenvalues

Species‐environment correlations

Cumulative percentage variance

of species data

of species‐environment relation

0.163 0.053 0.018 0.007 4.519

0.428 0.235 0.137 0.085

3.6 4.8 5.2 5.4

67.6 89.6 97.2 100.0

Las dos variables más importantes que explican la ordenación resultante fueron la velocidad de

corriente y la profundidad del río (figura 1.8). Sobre el gradiente de velocidad que corre en sentido

creciente desde cuadrante inferior izquierdo (II) hacia el superior derecho (SD), se asociaron los

camarones de río hacia el extremo positivo en SD o zonas de mayor velocidad de corriente, y los

pejerreyes de la categoría Bm1 hacia el extremo negativo (en II) o zonas con velocidades de

corriente más lenta. Las restantes categorías de pejerreyes (Bm2 a 5) se encontraron cerca del

punto de origen del vector de velocidad, indicando que esta variable no sería de mayor importancia

explicando la distribución de estos pejerreyes en el gráfico obtenido. El gradiente de profundidad

corre en sentido creciente desde el cuadrante SD hacia II. Tanto la categoría Bm1 como los

camarones de río se asociaron al extremo negativo del gradiente, que representa zonas de baja


profundidad. De manera similar a lo ocurrido con el gradiente de velocidad, las restantes categorías

de pejerreyes (Bm2 a 5) se ubicaron en la zona de origen del gradiente.

Figura 1.7‐ Distribución de frecuencia de las clases de velocidad, profundidad y sustrato (grueso y dominante) en las parcelas muestreadas en el río Huasco en mayo, agosto y noviembre del 2011.


-1.0 1.0

-1.0

1.0Bm1

Bm2

Bm3

Bm4

Bm5

Cc

Velo

Profu

Sust gru

Sust dom

Figura 1.8‐ Mapa factorial (eje 1 y 2) del análisis ACC de relación entre la abundancia de los taxa y los valores de Velocidad, profundidad, sustrato grueso y dominante en 84 parcelas de muestreo sobre la cuenca del río Huasco.

1.2.5‐ Curvas de preferencia de hábitat

Las curvas de preferencia no fueron realizadas para las clases de tamaño de pejerrey Bm1 ,Bm4 y

Bm5 que presentan una abundancia menor a 30 individuos.

Los pejerreyes de la categoría Bm2 prefieren velocidades bajas (entre 0 a 0.15 m.s‐1), profundidades

entre 60 a 75 cm, sustrato grueso entre 128 a 256 mm de tamaño y sustrato asociado entre 32 a 64

mm (figura 1.9). Las características mencionadas corresponden a zonas de pozas, donde la

velocidad de corriente es baja y la profundidad es alta.

Los pejerreyes de la categoría Bm 3 presentan preferencia por el rango de velocidad bajas (entre 0 a

0.15 m.s‐1), por profundidades entre los 45 a 60 cm, sustrato grueso entre 64 a 128 mm de tamaño

y sustrato asociado entre 16 a 32 mm de tamaño (figura 1.10). Las características mencionadas

corresponden también a zonas de pozas.


Los camarones prefieren velocidades de corriente entre 0.45 a 0.6 m.s‐1, profundidades entre 15 a

30 cm, sustrato grueso entre 256 y 512 mm de tamaño y sustrato asociado entre 128 a 256 mm de

tamaño (figura 1.11). Estas características ambientales corresponden a zonas de rápidos o radier.

Figura 1.9‐ Curvas de preferencia de velocidad, profundidad y sustrato del pejerrey (B. Microlepidotus) de tamaño 5 – 10 cm (Bm 2) en el río Huasco (n=110).

1.3‐ Discusión

1.3.1‐ Inventarios biológicos

Entre la fauna de agua dulce citada para la cuenca se encuentran 5 especies nativas de peces,

incluyendo los pejerreyes Basilichthys microlepidotus y Odontesthes brevianalis, la pocha o mojarra

Cheirodon pisciculus, el bagre Trichomycterus areolatus y el puye Galaxias maculatus (Vila y Pardo,

2008), la lisa Mugil cephalus y por lo menos una especie introducida, el pez mosquito Gambusia

holbrooki. Además de los peces se encuentra también una especie de camarón de río (Cryphiops

caementarius) de importancia económica.


Figura 1.10‐ Curvas de preferencia de velocidad, profundidad y sustrato del pejerrey (B. Microlepidotus) de tamaño 10 – 15 cm (Bm 3) en el río Huasco (n=106).

Figura 1.11‐ Curvas de preferencia de velocidad, profundidad y sustrato del camarón de río (C. caementarius) en el río Huasco (n=36).


La fauna de agua dulce encontrada en este estudio fue inferior a la esperada, ya que se encontraron

el pejerrey Basilichthys microlepidotus, la lisa, el pez mosquito y el camarón de río, este último

presente únicamente en la zona inferior de la cuenca. Aunque el estudio contempla tres campañas

de muestreo, los datos de captura estacionales pueden estar influenciadas por el ciclo biológico de

las especies lo que podrían explicar una fauna de agua dulce más baja que la esperada según Vila y

Pardo (2008). Un monitoreo con un mayor esfuerzo de pesca es necesario para confirmar los

resultados.

Este estudio se centró en dos especies nativas, símbolos de la cuenca del Río Huasco, como lo son

los pejerreyes y el camarón de río.

El pejerrey Basilichthys microlepidotus es una especie endémica del norte de Chile (de la tercera a la

quinta región) y por lo tanto, presenta un alto valor patrimonial. Luego de haber sido clasificada en

Peligro de Extinción en las primeras versiones la lista roja de las especies amenazadas del IUCN

(Groombridge 1993), esa especie esta actualmente clasificado como datos insuficientes (Baillie &

Groombridge 1996) indicando la necesidad de actualizar esta evaluación (IUCN 2011). De otro lado,

B. Microlepidotus esta clasificada como vulnerable en el Inventario Nacional de Especies del

Ministerio del Medio Ambiente del gobierno Chileno (http://especies.mma.gob.cl/), dado que los

ríos donde se distribuye esa especie están intervenidos en particular por la construcción de

Centrales Hidroeléctricas, la canalización y la disminución de la disponibilidad de agua. El nivel de

endemismo y estas clasificaciones resaltan la necesidad de adquirir datos acerca de esa especie

para identificar elementos de manejo.

El camarón de río Cryphiops caementarius presenta una distribución discontinua (Jara et al. 2006)

en el norte de la Región Metropolitana. Es explotada comercialmente en la región y cumple un

importante rol ecológico en la cadena trófica en ambientes acuáticos fluviales por lo que

Bahamonde et al. (1998) consideran que podria estar con problemas de conservación y la clasifican

como en peligro en la región de Valparaíso y la región Metropolitana y vulnerable entre la región de

Arica y Parinacota y la región de Coquimbo.

Ademas de estas dos especies, la lisa Mugil Cephalus es también una especie de importancia local

tambien sometida a una presión antropica por la modificación de hábitat y la alteración de caudal

en la zona de estuario del Huasco. Por lo tanto esta especies deberia ser parte de las especies

indicadoras del estado ecologico de la cenca del río Huasco. Sin embargo la reducida abundancia

encontrado en el marco de este proyecto asi mismo que las caracterisiticas del funcionamiento

ecologico de la zona de estuario sometida a una degradada situación de calidad de agua no

permitieron de incluirla en este analisis.


1.3.2‐ Relación entre las especies y el medio

Para las clases de tamaño analizadas, las preferencias de hábitat del pejerrey tienden al uso de

hábitat lénticos y más profundos. Un estudio realizado por DGA (2010) establece que los juveniles

de Basilichtys hasta los 5 cm de tamaño se localizan preferentamente en las riberas con fondo

arenoso en hábitats de profundidad entre 1 y 20 cm y velocidad del agua entre 0.1 a 0.26 m/s, entre

raicillas y vegetación acuática. Por un tamaño superior, entre 6 y 18 cm, se localizan en habitat de

profundidad entre 40 y 70 cm y con velocidad del agua entre 0,10 a 0,71m/s. Los resultados

obtenidos por los dos clases de tamaño Bm2 (5 a 10 cm) et Bm3 (de 10 a 15 cm), demuestran

preferencia por hábitat de profundidad comparable de 45 a 75 cm pero con una velocidad menor,

generalmente inferior a 0.15 cm/s. Estas diferencias pueden deberse a una diferencia de

condiciones de velocidades de agua presentes en los ríos al momento de los muestreos así también

podrían corresponder problemas metodológicos. Esa comparación destaca la necesidad de

recomendar la realización de estudios mas completos.

Durante la campañas de trabajo de campo, se observó grupos de individuos de pejerrey de porte

grande en pozas de 1.5 a 2.5m de profundidad (río El Carmen en Retamo y San Félix, noviembre

2011, obs. pers.). Estos hábitats no son muy comunes en la zona, ya que la geomorfología de los

ríos corresponde, en su mayoría, a lugares poco profundos y con correntía. Sin embargo estos

deben tener un rol importante en el sustento de la población de pejerrey ya que son muy atractivos

para adultos de mayor tamaño. Las tendencias al uso de velocidades lentas por los individuos más

pequeños muestreados confirma esa necesidad de lugares lénticos. Sin embargo, los peces de la

región se encuentran adaptados a las características de los ríos andinos con pendiente fuerte y con

variaciones en caudales (Vila et al. 1999; Vila y Pardo 2008). Así, el período reproductivo de

Basilichthys microlepidotus coincide con el período de incremento de caudal, reproduciéndose

entre los meses de agosto a enero (Comte y Vila 1992). Estos pejerreyes, que alcanzan la madurez

reproductiva a un tamaño entre 40 a 50 mm de longitud total (Comte 1987), adhieren sus huevos a

la vegetación macrófita que se encuentra en los ríos, permitiendo la reproducción en los períodos

de incremento de caudal hídrico del río (Comte y Vila 1992). Probablemente esta estrategia

reproductiva evite la depredación sobre los huevos del pejerrey. Así, las variaciones en el caudal de

los ríos tienen una fuerte influencia sobre los pejerreyes, y si estas condiciones son alteradas, como

ocurre en ríos intervenidos por embalses o represas, esta especie puede resultar perjudicada.

El camarón de río, Cryphiops caementarius, al contrario, utiliza los hábitats lóticos. Esta especie se

encuentra también asociada a las variaciones estaciones en el caudal, dependiendo de éstas para la


migración. Los adultos de esta especie viven en ambientes dulceacuícolas, pero el desarrollo larval

se completa a mayores salinidades (Gill 1998). De esta manera, las hembras de esta especie puede

migrar hasta 100 km aguas abajo hasta llegar a zonas estuarinas, donde se producirá la eclosión de

sus huevos y el desarrollo larvario en aguas costeras (Hartmann 1958). La migración de esta especie

se produce en dos períodos hidrológicos diferentes. En el período seco, de caudal bajo, se produce

la migración hacia zonas superiores de las cuencas de los ríos, hacia ambientes dulceacuícolas; en el

período húmedo, el mayor caudal de los ríos facilita los movimientos migratorios aguas abajo hacia

zonas estuarinas para la reproducción y dispersión de las larvas hacia nuevas áreas (Rome et al.

2008).

1.4‐ Conclusión

Las dos especies incluidas en este estudio, Basilichthys microlepidotus y Cryphiops caementarius,

tienen una estrecha relación a las variaciones en los caudales hídricos, relacionados principalmente

a sus aspectos reproductivos. Las modificaciones en los regímenes naturales de los ríos, incluyendo

las crecidas estacionales y los periodos de estrés hídricos, son de esta manera importantes

modeladores de las poblaciones de estas especies. Los estudios de caudales ecológicos, como el

presentado a continuación, proveen de una herramienta válida, que permite visualizar como se

afectará el hábitat disponible para las especies en los diferentes escenarios de caudales.


Parte 2‐ Modelación hidráulica y evaluación de la capacidad de hospedaje de los ríos El Carmen, Huasco alto y medio por las especies Basilichthys microlepidotus (Pisces, Atherinidae) y Cryphiops caementarius (Decapoda, Palaemonidae). Elementos preliminares de definición de un caudal ecológico.

2.1‐ Metodología

El modelado hidráulico y la evaluación de la capacidad de hospedaje de las especies considerada

fue realizada de acuerdo al protocolo y al paquete informático del método Evha del

IRSTEA/Cemagref (Lyon, Francia, www.irstea.fr/evha, Pouilly et al. 1995, Ginot et al. 1997),

derivado del método PHABSIM (Bovee 1982). Este método implica una descripción hidráulica y

topográfica de estaciones representativas de los diferentes tramos geomorfológicos del río y luego

un acoplamiento del modelado hidráulico de estas estaciones con los modelos biológicos

presentados en la parte 1 de este informe.

El trabajo de descripción hidráulica y topográfica fue realizado del 9 al 11 de noviembre del 2011.

Cuatro estaciones de muestreo (tabla 2.1, figura 2.1) fueron seleccionadas con relación a su

accesibilidad y su representatividad de la morfología del río.

Tabla 2.1. Estaciones de muestreo

Río Estación Altitud Coordenadas

El Carmen medio Retamo 895 S28.8213°; W70.4441°

El Carmen bajo Alto del Carmen 800 S28.7612°; W70.4843°

Huasco alto Chepica 675 S28.7050°; W70.5498°

Huasco medio Santa Juana 550 S28.6752°; W70.6482°


Figura 2.1‐ Posición de las estaciones de simulación del hábitat en la red hidrográfica principal del Río Huasco. Los tramos de ríos considerados en este estudio están señalados (modificado de Herrera et al. 2010).

2.1.1‐ Descripción hidráulica y topográfica

En cada estación de muestreo, se delimitaron 5 a 10 transectos sucesivos, representativos de la

morfología e hidráulica del tramo estudiado, que fueron materializados por una cinta métrica

(figura 2.2). Se estableció, también, los límites de representatividad de cada transecto (figura 2.3).

La posición precisa de estos transectos y de sus límites, fue estimada topográficamente a nivel del

espejo de agua gracias a un GPS diferencial (figura 2.4). El mismo sistema sirvió para describir el

perfil topográfico transversal de las riberas a nivel de cada transecto. Finalmente, se realizó una

descripción hidráulica de cada transecto, midiendo las variables hidráulicas de profundidad de

agua, velocidad de corriente, sustrato más grueso y dominante (ver metodología de la parte 1 por


una descripción mas detallada), en intervalos de distancia determinados siguiendo la

heterogeneidad de estos tres parámetros (figura 2.4). Estos valores están aplicados en la superficie

correspondiente a una celda definida por el intervalo de distancia en el transecto y su proyección

longitudinal hasta los límites de representatividad de este transecto (ver figura 2.7).

2.1.2‐ Modelación hidráulica y simulación de la capacidad de hospedaje Con base en los datos de topografía y de hidráulica, se realizó una modelización hidráulica de tipo

fluvial‐2D basada en la ecuación de Limerinos (Ginot et al. 1997). Estos cálculos se realizan

mediante el paquete EVHA (figuras 2.5, 2.6 y 2.7). Luego de una fase de calibración, el modelo

hidráulico calcula por cada caudal los valores de los tres parámetros hidráulicos en cada celda. Los

modelos biológicos son curvas de preferencia de las especies, que establecen un valor de hábitat

relativo (entre 0 y 1) por cada valor de los tres parámetros hidráulicos. Estas curvas son derivadas

del estudio biológico presentado en la parte 1 de este informe. Para mejorar la resolución de las

curvas, los dos clases de tamaño Basmic2 y Basmic3, que presentan similitud en su preferencia de

hábitat (figura 1.8 y 1.9) fueron agrupados (figura 2.8). Estas curvas sirven a ponderar la superficie

de cada celda por un valor de hábitat estimado por la formula :

VA i,j= C(V i,j)*C(P i,j)*C(S i,j)

donde

VA i,j= valor de hábitat de la celda i por el caudal j

C(V i,j) = coeficiente de valor de hábitat por el valor de velocidad de corriente de la celda i por el

caudal j

C(P i,j) = coeficiente de valor de hábitat por el valor de profundidad de la celda i por el caudal j

C(S i,j) = coeficiente de valor de hábitat por el valor de sustrato de la celda i por el caudal j

La superficie ponderada útil de la celda i por el caudal j (SPUi,j), corresponde a la superficie de la

celda i por el caudal j multiplicado por VA i,j. La sumatoria de los SPUi,j de todas las celdas de la

estación define la SPU de la estación por el caudal j.

Los protocolos de muestreo correspondientes así que los principios de modelación hidráulica y de

simulación de la capacidad de hospedaje por las especies son detallados por Pouilly et al. (1995) y

Ginot et al. (1997).


Figure 2.2‐ Estación de Chépica, río Huasco alto. Las condiciones hidráulicas se representan mediante transectos de medición de los parámetros velocidad de corriente, profundidad y sustrato. En la imagen se observa la sucesión de transectos materializados .

Figura 2.3‐ Detalle de un transecto y su limites de representatividad en la estación de Chépica. Las mediciones realizadas en el transecto están extrapoladas sobre la superficie entre los dos límites.

Figura 2.4‐ Medición de velocidad de corriente (correntómetro de hélice) en un transecto (derecha) y topográfica (unidad móvil del GPS diferencial a la izquierda) en la estación Retamo del río El Carmen.


Figura 2.5‐ Ventana de tratamiento de la información topográfica en el paquete EVHA. A) Perfil topográfico longitudinal de la estación (los números corresponden a los transectos medidos) y nivel de agua observado. Cotes = cotas, altitud relativa en metros, el cero corresponde al inicio río arriba de la estación; B) plano de la estación con los limites del espejo de agua, los transectos y sus limites de representatividad; C) perfil transversal de un transecto (perfil topográfico y nivel de agua)

Figura 2.6‐ Ventana de control de la calidad de calibración del modelo hidráulico en el paquete EVHA. Perfil topográfico longitudinal de la estación, nivel de agua observado y nivel de agua modelado (en este caso los dos se sobrepone casi exactamente). Cotes = cotas, altitud relativa en metros, el cero corresponde al inicio río arriba de la estación.

A

B

C

Transectos

Límites de representatividad


Figura 2.7‐ Ejemplo de resultados del paquete EVHA. Evolución de la velocidad de corriente en la estación de Retamo (río El Carmen, cuenca del río Huasco, Vallenar, Chile) por respectivamente de izquierda a derecha : 0.1, 0.5,1.5 y 3 m3/s : se nota la elevación del ancho del río, de la superficie mojada (las partes en blanco corresponden al lecho no inundado) y el aumento de la velocidad (intensidad creciente del color azul) en relación al caudal. El recorte de la estación por transecto y celdas (delimitadas por los limites de representatividad de transectos) están indicados.

Figura 2.8‐ Curva de preferencia de B. microlepidotus y C. caementarius implementadas en EVHA para la simulación de la Superficie Potencialmente Útil (SPU) de cada especie en las estaciones de muestreo.


2.2‐ Resultados

2.2.1‐ Descripción de las estaciones La campaña de mediciones hidráulicas y topográficas se realizó en condiciones de estiaje. El caudal

varió de 152 l/s en la estación más alta en el río Carmen (Retamo) hasta 2.7 m3/s en la estación

Santa Juana del río Huasco medio río abajo de la represa (Tabla 2.2).

Por estos caudales, el ancho del río varío desde 3.6 m hasta 14.2 m. A excepción de Santa Juana, el

largo de las estaciones sobrepasa el largo recomendado de 12 veces el ancho (Ginot et al. 1997). Las

pendientes varían entre 7.4 y 8.1‰ arriba de la represa y es de 11.6‰ en Santa Juana, estación

situada al inicio de un sector encajonado. Con relación a estas pendientes, la estación de Santa

Juana presentó una mayor velocidad de corriente promedio (48 cm.s‐1) que las demás (entre 21 y 37

cm.s‐1). La estación de Santa Juana también reveló una profundidad promedio y máxima más alta

(respectivamente 25 y 95 cm), mientras que las tres estaciones arriba de la represa presentaron

promedios cerca de 20 cm y máximo entre 55 y 63 cm.

Los sustratos gruesos (B y PG) son dominantes en las estaciones, a excepción de Alto del Carmen, y

todas se caracterizan también por la presencia dominante de limo (L). Alto del Carmen apareció

como la estación menos diversificada, compuesta a 80% de piedras finas (PF) y de limo (L) (tabla

2.3). Mientras que la estación de Santa Juana apareció como la más diversificada y con menor

proporción de limo, probablemente retenido en el embalse.

Tabla 2.2 Características topográficas y hidráulicas de las estaciones al momento del muestreo Estación Tr Caudal (med ; min ; max)

m3/s

Pend

‰

Largo

m

Ancho

m

V.med

m/s

Vmax

m/s

Pmed

m

Pmax

m

Retamo 6 0.152 0.130 0.187 8.1 45.4 3.6 0.21 0.85 0.21 0.56

Alto del Carmen 7 0.298 0.240 0.302 7.4 60.1 4.0 0.37 1.80 0.20 0.63

Chepica 10 0.407 0.345 0.477 8.0 117.9 7.1 0.25 1.00 0.21 0.55

Sta Juana 6 2.7 2.4 3.1 11.6 74.8 14.2 0.48 1.62 0.25 0.95

Tr= número de transectos descritos

Tabla 2.3 Proporción de las principales clases de sustrato en las cuatro estaciones al momento del muestreo. Solo los valores >10% están indicados. Estación B

(%)

PG

(%)

PF

(%)

CG

(%)

CF

(%)

L

(%)

Retamo 38 10 10 27

Alto del Carmen 35 44

Chepica 35 29 10 20

Sta Juana 19 10 17 21 10 11


Las dos estaciones del río Carmen (Retamo y Alto del Carmen) se complementaron por presentar

dos tipos distintos de morfología y vegetación ribereña. Retamo (figura 2.9) se caracteriza por una

topografía encajonada bordeada de caña, mientras que la estación de Alto del Carmen (figura 2.10

presenta un perfil más plano (hasta un barranco probablemente no natural) y con poca vegetación.

La estación de Chépica (figura 2.11) presenta un perfil similar a Alto del Carmen pero con una

disimetría mas marcada, la ribera izquierda siendo densamente vegetada y bastante abrupta

mientras que la ribera derecha corresponde a una playa de concavidad con vegetación dispersa.

Santa Juana (figura 2.12) presenta un perfil de mayor envergadura (lecho de 14m de ancho) de tipo

encajonado con las dos riberas abruptas y vegetadas.

2.2.2‐ Modelización de las características hidráulicas y simulación del hábitat La evolución de los parámetros hidráulicos fue modelada por caudales hasta 2.5 m3/s en las dos

estaciones del río Carmen, hasta 3 m3/s por la estación Chepica en el río Huasco alto y hasta 10

m3/s por el río medio en Santa Juana (figura 2.13). En la estación de Chepica, la superficie mojada

sube rápidamente hasta 0.5 m3/s y luego sigue subiendo pero con una tasa menor. Esa superficie

pasa de 850 m2 por 0.5 m3/s hasta 1100m2 por 3m3/s. Por la estación de Santa Juana, la superficie

mojada sube rápidamente hasta 3m3/s y luego tiende a estabilizarse. Las dos estaciones del río El

Carmen presentan patrones intermedios. En las cuatro estaciones se observa que la velocidad

aumenta con una tasa mayor a la profundidad (promedia y máxima). Por los caudales modelados,

en ninguna estación el promedio de profundidad sobrepasa los 50 cm y el máximo de profundidad

es superior a 1 m solo en Santa Juana. La velocidad de corriente alcanza 1 m/s de promedio y tiene

un máximo entre 2 y 2.5 m/s.

La evolución de la capacidad de hospedaje de las dos especies de pejerrey y camarón aparece

contradictoria (figura 2.14). En las cuatro estaciones el camarón presenta un patrón de rápido

incremento de superficie potencialmente útil (SPU o capacidad de hospedaje). Este incremento

culmina con caudales bastante bajos, entre 0.3 m3/s en Alto del Carmen y Retamo hasta 0.5 m3/s en

Chépica y 1.5 m3/s en Santa Juana. Luego de este punto culminante la capacidad de hospedaje por

esa especie se reduce antes de estabilizarse (Retamo, Alto del Carmen y Chépica) o de anularse

(Santa Juana). El pejerrey presenta en la cuatro estaciones un patrón de incremento constante

marcados por puntos de inflexión más o menos marcados a 0.5 m3/s en Retamo, entre 0.7 y 0.9 en

Alto del Carmen, 0.5 y 1.5 en Chépica y 1.6 y 5 m3/s en Santa Juana.


Figura 2.9‐ Estación Retamo, río El Carmen. M.Pouilly‐IRD, nov. 2011

Figura 2.10‐ Estación Alto del Carmen, río El Carmen. M.Pouilly‐IRD, nov. 2011


Figura 2.11‐ Estación de Chépica, río Huasco Alto. M.Pouilly‐IRD, nov. 2011

Figura 2.12 Estación de Santa Juana, río Huasco medio. M.Pouilly‐IRD, nov. 2011


2.3‐ Discusión

2.3.1‐ Representatividad de las estaciones

Cuatro estaciones fueron evaluadas, dos en el río El Carmen donde un proyecto de represa esta en

fase de evaluación (J. Pablo Vega, Com. Pers.) y dos en el río Huasco: una en el tramo alto y una

última en el tramo intermedio. Estas estaciones representan un gradiente altitudinal (desde 550

hasta 850m) y de caudal y, entonces, representan la sucesión de modificaciones vinculadas al

incremento del tamaño del río. El tramo bajo del río Huasco (río abajo de Vallenar) no fue

representado por lo que corresponde a un funcionamiento y a una problemática ambiental

diferente. La baja calidad de agua (Meza y Oyarzo, proyecto INIA‐INNOVA, com. pers.) y la invasión

del lecho del río por algas enraizadas que modifican la hidráulica del río en este tramo, influyen

probablemente de forma significativa sobre la capacidad de hospedaje del río por los organismos

acuáticos como son los peces y los camarones. Este tramo necesita entonces un análisis diferente y

complementario a la simulación del hábitat hidráulica por las dos especies consideradas en este

estudio. El río Tránsito no fue representado por limitaciones logísticas aunque sería interesante

analizar las condiciones de hábitat de este río y establecer un caudal ecológico que podría permitir

evaluar el esfuerzo de gestión de la extracción de agua necesario a realizar en cada afluente (El

Carmen y Tránsito) para asegurar el caudal ecológico del río Huasco.

A nivel geomorfológico, las dos estaciones del río El Carmen son complementarias y representan

dos tipos morfológicos dominantes de la parte baja de este río: las partes encajonadas con

vegetación densa y las partes abiertas, homogéneas. Las dos estaciones del río Huasco alto

(Chépica) y medio (Santa Juana) representan solo una parte de los tipos morfológicos de estos

tramos. Por ejemplo, la parte superior del Huasco alto, río abajo de la confluencia de los ríos

Tránsito y El Carmen, encajonada, con una pendiente más fuerte y un perfil longitudinal en

escaleras no está representada, aunque probablemente presenta condiciones hidráulicas mas

heterogéneas que en la estación de Chépica. El tramo del Huasco medio es también contrastado

con una sucesión de sectores encajonados y estrechos y otros más abiertos. Generalmente todo

este tramo presenta una vegetación ribereña de caña bien desarrollada que, a veces, cubre la

totalidad del lecho y en otras partes se limita al la ribera, dejando abierto el corredor del lecho.

El estudio presenta dos limitaciones a nivel de la representatividad de las estaciones:

1) no establece un relevamiento preciso de la morfología de los ríos en toda su longitud,


2) no representa en el río Huasco alto y medio todos los tipos de morfología existentes. En

particular las estaciones no representan los hábitats de tipo poza, zona profunda (> 2m) y con una

velocidad de corriente débil o nula, que son poco abundantes en todos los tramos pero que sirven

de lugar privilegiado para los pejerreyes mas grandes (>20cm) (Pouilly & Aguilera, obs. pers.) y

entonces probablemente tienen un rol importante en el control de la dinámica poblacional de esa

especies.

2.3.2‐ Elementos para la definición de caudal ecológico en los diferentes tramos

El pejerrey utiliza preferentemente los hábitats profundos y las velocidades de corriente bajas

mientras que el camarón utiliza los hábitats poco profundos y las velocidades intermedias. De

acuerdo a esta preferencias, los perfiles de evolución de la superficie potencialmente útil (SPU o

capacidad de hospedaje) con relación al caudal son diferentes entre las dos especies pero por cada

especie se observan perfiles de evolución similares entre las cuatro estaciones de muestreo.

La evolución de la SPU del camarón de río esta presentada para las cuatro estaciones, no obstante

tiene validez biológica solamente por la estación del río Huasco medio, Santa Juana. Siendo esa

especie un migrante obligatorio, la represa de Santa Juana es un obstáculo irreversible para la

realización de su ciclo biológico río arriba de este punto. Acorde con eso, el estudio de censo

biológico (parte 1) indicó que la distribución del camarón se establece en la actualidad hasta el

paredón del embalse de Santa Juana. Para esa especie, las condiciones de hábitats de las cuatro

estaciones se vuelven rápidamente favorables por los caudales débiles (cerca de 0.5 m3/s por las

estaciones arriba del embalse, 1.5 m3/s debajo) y luego se tornan rápidamente menos favorables

cuando los parámetros profundidad y velocidad alcanzan valores mas fuertes.

Por el contrario, en todas las estaciones, la SPU del pejerrey tiende a aumentar continuamente con

el caudal ya que las condiciones de profundidad mejoran con el caudal y compensan la pérdida de

calidad de hábitat debido a la aceleración de la corriente ya que siempre se mantienen zonas de

baja velocidades (detrás de las partículas de sustrato mas grueso y en las riberas). Esa tendencia de

incremento continuo no es lineal y se observan puntos de inflexión (o escalones) en el aumento de

la SPU (figura 2.14). Estos puntos corresponden a modificaciones en la evolución de la hidráulica del

río (por cambio de la tasa relativa de incremento de la velocidad o de la profundidad) que generan

una relativa estabilización de la SPU. Estas condiciones pueden, por ejemplo, corresponder a un

cambio en el perfil transversal del río que genera en vez de un incremento de la profundidad una

mayor tasa de extensión de la superficie mojada con profundidades menos favorables a la especie.

Los caudales en los puntos de inflexión son notables por lo que por cada escalón el ratio entre la

SPU y el caudal se maximiza en el rango de caudal cercano. Por lo tanto, no representan


exactamente un caudal ecológico que maximiza la SPU, pero pueden servir de referencia en la

negociación de un caudal ambiental. La estación de Alto del Carmen se destaca por tener un solo

punto de inflexión en el rango de caudal explorado. Por lo tanto, con base a los resultados de esa

estación, la recomendación por el tramo inferior del río El Carmen será de mantener un caudal de

0.8 m3/s arriba del cual la SPU se estabiliza y debajo del cual las condiciones de hábitat del pejerrey

se degradan rápidamente. Para la estación de Retamo existe también un solo punto de inflexión por

0.5 m3/s arriba del cual la SPU sigue aumentando pero con una tasa menor. La recomendación

preliminar seria la de conservar, por lo menos, el caudal de 0.5 m3/s en el tramo superior del río El

Carmen por lo que debajo de este valor las condiciones de hábitat se degradan bastante

rápidamente. Sin embargo, una alternativa más favorable sería la de considerar un caudal de 0.8

m3/s por todo el río El Carmen que optimizara las condiciones en el tramo inferior y generara en el

tramo superior un hábitat mas favorable que el caudal mínimo de 0.5m3/s.

En la estación de Chépica, representando el río Huasco alto, se observan dos puntos de inflexión a

0.5 y 1.5 m3/s. El ratio entre la SPU (figura 2.14) y superficie mojada (SM, ver figura 2.13), es similar

para los dos (10.3% en 0.5 m3/s: 90m2 de SPU por 870 m2 de SM y 10.8% en 1.5 m3/s: 108m2 de SPU

por 1000 m2 de SM). Con base a los resultados encontrados por los tramos río arriba, se recomienda

seguir el patrón de aumento del tamaño del río y de caudal del río1 y utilizar el caudal de 1.5 m3/s

como referencia, lo que tiene también como ventaja de aumentar del 17% la SPU absoluta en la

estación estudiada (108 m2 en vez de 90 m2 por el caudal de 0.5m3/s).

En Santa Juana, el perfil de evolución de la SPU del pejerrey presenta tres puntos de inflexión (0.5,

1.6 y 5 m3/s) por el rango de caudal explorado. El ratio SPU/SM es superior con el caudal de 5 m3/s

(8.4%) en relación a los otros dos (7% y 7.7% respectivamente por 1.6 y 0.5 m3/s). El punto de

inflexión de 1.6 m3/s coincide con el óptimo de capacidad de hospedaje del Camarón, cuya

distribución alcanza este sector, mientras que el punto de inflexión de 5 m3/s coincide con un

segundo óptimo por el camarón pero mucho menos favorable que el primero. En primera

aproximación el caudal de 1.6 m3/s parece entonces corresponder a un compromiso aceptable para

las dos especies por el tramo del Huasco medio. Sin embargo, en la estación estudiada, este caudal

corresponde también a una reducción del 35% de la SPU absoluta del pejerrey en relación al caudal

del 5 m3/s (95 m2 en relación a 60 m2 por el caudal de 1.6 m3/s), lo que puede también conducir a

una limitación de la dinámica poblacional del pejerrey. Este aspecto deberá considerarse si se

aplican estos caudales recomendados, ya que, con base en el conocimiento actual no podemos

establecer si existe un umbral mínimo de SPU que permita mantener la dinámica poblacional.

1 Los ríos Transitos y El Carmen presentan caudales anuales similares (respectivamente Q=3.50 y 3.9 m3/s) que se suman para conformar el río Huasco (Q=5.5 m3/s). Ver tabla 2.4 y figura 2.14.


Figura 2.13. Evolución en relación al caudal de los parámetros hidráulicos : superficie mojada, velocidad de corriente (promedio y máximo) y profundidad de agua (promedio y máximo). Basada sobre la modelización hidráulica fluvial‐2D de las estaciones (paquete EVHA).

Figura 2.14‐ Evolución de la capacidad de hospedaje (SPU) de Pejerrey (B. Microlepotidus) y Camarón de río (C. caementarius) en las cuatro estaciones de estudio según caudal.


Los caudales ecológicos recomendados son estimaciones preliminares que deben considerarse

como umbral mínimo en época de estiaje (época del muestreo) por debajo del cual no debería

reducirse en ninguna parte del tramo considerado, cualquiera sean las obras de extracción de agua

existentes. Corresponden a valores cercanos a los promedios mensuales más secos medidos en

cada tramo en los 20 últimos años (Tabla 2.4, figura 2.15). Por lo tanto, no representan valores muy

penalizadores para los usuarios. Sería deseable que los caudales recomendados presentados sean

discutidos y negociados por una asamblea que tome en cuenta, de manera equitativa, los aspectos

de beneficios económicos privados asociados a la extracción de agua y los aspectos de

funcionamiento ecológico del río que permitirán conservar los valores culturales como la cosecha

del camarón del río y proteger el patrimonio biológico mundial que representa una especie

endémica con riesgo de conservación (especie clasificada DD según IUCN, VU según MMA/RCE de

Chile) que encuentra en esa cuenca un lugar favorable a su desarrollo.

Tabla 2.4 Caudales en estaciones hidrométricas de los ríos El Carmen, Tránsito y Huasco (en m3/s) y porcentajes de meses de estiaje con un caudal promedio por debajo del caudal ecológico recomendado. Establecido en base a los caudales promedios mensuales del periodo 1991‐2011 (datos Ministerio de Obras Publicas, Dirección General de Aguas, Centro de Información de Recursos Hídricos).

Tramo Estación Qref % meses

< Qref

Qmin

estiaje

Qmax

estiaje

Qmed

estiaje

Qmed

año

El Carmen superior Pte La Majada 0.5

0.8

0

8.6

0.52 12.45 2.33 3.52

El Carmen inferior Ramadilla 0.8 6.9 0.65 33.06 2.95 3.50

Transito Confluencia ‐ ‐ 0.86 17.38 3.50 3.88

Huasco alto Chepica 1.5 0 1.69 13.67 5.21 5.47

Huasco medio Sta Juana 1.6 3.6 0.71 27.61 5.17 6.18

Qref (m3/s)= caudal ecológico recomendado por tramo; Qmin, max, med estiaje (m3/s) = caudal mínimo, máximo y promedio de estiaje (7 meses : marzo‐septiembre) ; Qmed año (m

3/s)= caudal promedio anual (12 meses)

Figura 2.15‐ Hidrógrama anual de los río Transito, El Carmen y Huasco. Valores mensuales promedios de 1991 a 2011 (datos Ministerio de Obras Publicas, Dirección General de Aguas, Centro de Información de Recursos Hídricos).


Los aspectos conocidos del ciclo biológico de las dos especies imponen una reflexión sobre la

definición de un régimen temporal de los caudales ecológicos para tomar en cuenta los aspectos

particulares vinculados a la reproducción, el reclutamiento de juveniles y la migración . Este aspecto

no pudo se considerado en este estudio y, por lo tanto, no se puede presentar recomendaciones

cuantitativas al respeto. Sin embargo, las dos especies aprovechan los incrementos de caudales de

verano (noviembre hasta febrero) para la reproducción (B. Microlepotidus) o la migración (C.

caementarius). Por lo tanto recomendamos que los operadores de gestión del agua mantengan una

variación del régimen hidrológico a lo largo del año similar a la que existe naturalmente. Esa

recomendación es común en muchos de los métodos holísticos que buscan a definir las diferentes

fases del ciclo hidrológico, como la Building Block Methodology (Tharme & King 1998), para buscar

a simular un régimen natural reducido en valor. Ejemplos de las modulaciones que se podrían

proponer en los tres tramos de estudio (rio El Carmen, río Huasco alto y bajo) están presentados en

la figura 2.16. Los valores máximos e intermedios son indicativos y evaluados en proporción a los

cambios del régimen medidos en las estaciones de la DGA .

Figura 2.16‐ Ejemplos de modulación temporal del caudal ambiental por simulación del régimen hidrológico actual en tres estaciones del río El Carmen (Ramadillas), del río Huasco alto (Chepica) y bajo (Santa Juana). La curva superior representa los valores mensuales promedio de 1991 a 2011 (datos Ministerio de Obras Publicas, Dirección General de Aguas, Centro de Información de Recursos Hídricos), la línea roja el caudal ambiental recomendado y la línea de puntos el ejemplo de modulación propuesto. En el caso de Santa Juana, el caudal de verano fue calibrado para corresponder al punto de inflexión más alto de la curva de SPU del Pejerrey.

1.6 m3/s

5 m3/s


2.3.3‐ Complementos y Perspectivas

En la actualidad existen sectores totalmente secos debido a la extracción de agua y con una

morfología altamente degradada (por ejemplo arriba de Alto El Carmen, obs. Pers). Estos dos

factores (degradación y fragmentación del hábitat) son considerados como unas de las principales

causas de pérdida de biodiversidad en los ríos (Arthington et al. 2010). En el caso de la cuenca del

Huasco, la degradación mecánica del río se suma a la pérdida de hábitat y a la fragmentación

consecuentes a la extracción del agua. Por lo tanto recomendamos que la gestión del agua en la

cuenca pueda considerar como prioridades 1) limitar las degradaciones del hábitat y de la

morfología del río, mediante una estricta reglamentación acerca de la modificación del curso y de

las riberas de los ríos y un proyecto de restauración de los sectores degradados y 2) asegurar la

continuidad del flujo a todo lo largo del río para poder mantener la libre circulación de los

organismos. Este último punto es de importancia en el caso del camarón del río, por su

comportamiento migratorio, pero puede ser también de importancia en el caso el pejerrey para

mantener la circulación de los grandes adultos que se distribuyen en las pozas grandes, hábitat

poco comunes en los sectores visitados.

A futuro, la evaluación de estos caudales preliminares podría ser mejorada para buscar, en primer

lugar, el establecimiento de un régimen estacional de los caudales con relación a la ecología de las

especies y al ciclo hidrológico de los ríos. Por lo tanto, recomendamos a continuación diferentes

ejes de profundización del estudio:

1) Sobre el conocimiento biológico de las especies, mediante una continuación de los esfuerzos de

muestreos biológicos (parte 1) para poder establecer modelos biológicos más precisos y adaptados

a los juveniles y los adultos de gran tamaño del pejerrey y para detectar las diferentes fases criticas

del ciclo biológico de las dos especies. En el caso del pejerrey, una estimación de la densidad de

poza en cada tramo asociado a una estimación poblacional sería un objetivo pertinente de

profundización de su conocimiento ecológico. Para las dos especies, seria útil detectar las fases y

lugares favorables a la reproducción y al crecimiento de las larvas. Estos conocimientos,

generalmente críticos para la dinámica poblacional, permitirán sin duda precisar las necesidades

estacionales de hábitat.

2) Sobre la representatividad espacial de las estaciones de simulación del hábitat para completar la

evaluación de los perfiles de evolución de SPU en los diferentes tipos de morfología que no

pudieron ser evaluadas en este estudio. Este objetivo podría realizarse con base a métodos de

campo más sencillos, como el protocolo Estimhab (Lamouroux et al. 1998, Lamouroux 2008), que


fue iniciado en noviembre. Le ventaja de este método es no necesitar un equipo de trabajo

experimentado, como en el caso de PHABSIM/ EVHA. Las mediciones, que deben ser realizadas en

dos épocas distintas, consideran solamente la evaluación de transectos aleatorios donde se registra

la profundidad y el sustrato. Este protocolo permite realizar 3 o 4 estaciones diarias, con solamente

dos operadores, lo que permite aumentar el número y, entonces, la distribución espacial y la

representatividad de las estaciones.

En los diferentes tramos estudiados, la vegetación ribereña y en particular la caña, tiende a ser en

algunos sectores muy invasora y limita el espacio del río. Un estudio específico sobre la presencia

de estas plantas, su potencial de valorización o una indicación de sus condiciones ecológicas

constituirá una información importante para la gestión del agua en la cuenca. En particular, el

estudio podría buscar evaluar el interés directo (refugio, alimentación) o indirecto por modificación

de la hidráulica (reducción de velocidad, aumento de profundidad) de esa vegetación por los peces

y camarones.

Como fue explicado anteriormente (sección 2.3.1, p.39), el presente estudio no consideró el tramo

del río Huasco bajo, en especial, a consecuencia de la invasión del lecho por algas que prohíben una

simulación pertinente del hábitat hidráulico (figura 2.17). Para este sector, una alternativa a la

simulación del hábitat podría ser el estudio de la relación entre el caudal (en términos de cantidad y

duración) que genera la aparición o la desaparición de estas algas. Un caudal (así que objetivos de

calidad de agua) que limita la invasión de las algas podría servir de primer objetivo para la

rehabilitación de condiciones ecológicas equilibradas.

Figura 2.17‐ Sector del río Huasco bajo invadido por algas (Nov. 2011).


2.4‐ Conclusión

Una simulación de la evolución de la capacidad de hospedaje en cuatro tramos de los ríos El Carmen

y Huasco fue realizada por el Pejerrey Basilichthys microlepidotus y el camarón de río Cryphiops

caementarius, dos especies nativas de la cuenca del río Huasco que presentan riesgo de

conservación. Esa simulación es factible por lo que en la primera parte del estudio se identificó una

relación entre la distribución de los individuos de estas especies y las principales variables

hidráulicas que son la velocidad, la profundidad de agua y el sustrato. Además la literatura

disponible sugiere que el ciclo biológico estas especies, en particular los aspectos de reproducción y

la migración, esta relacionado a las variaciones naturales de caudales de los ríos, incluyendo

crecidas estacionales y periodos de estrés hídricos.

En base a los datos recolectados en este estudio y a la simulación de la capacidad de hospedaje de

los tramos de río, se pudo identificar caudales a mantener en época de estiaje. Aunque

presentamos ejemplo de la modulación temporal de estos caudales, un estudio mas profundizado

sobre la biología de las especies es necesario para validar estos escenarios (en particular

reproducción, desove, reclutamiento de juveniles y migración).

En primera evaluación recomendamos considerar caudales ecológicos modulados con relación al

tramo de los ríos, a mantener estrictamente durante la fase de estiaje:

Río El Carmen medio (San Felix ‐ Retamo): 0.5 o 0.8 m3/s

Río El Carmen bajo (Retamo – confluencia río Transito): 0.8 m3/s

Río Huasco alto (confluencia ríos Tránsito y El Carmen‐ cola del embalse Santa Juana): 1.5 m3/s

Río Huasco medio (Santa Juana‐ Vallenar): 1.6 m3/s

La aplicación de estos caudales se entienden como un umbral mínimo que debe mantenerse a lo

largo de todo el tramo, cualquiera sean las obras de extracción de agua que puedan existir. Estos

caudales son coherentes con los caudales mínimos observados durante los estiajes de los 20

últimos años y, entonces, corresponden a un objetivo alcanzable y coherente. Recomendamos,

además de la aplicación de estos caudales, que los operadores de gestión del agua en la cuenca

limitan la degradación mecánica de los lechos de ríos y el secado de tramos, para limitar los efectos

de degradación y de fragmentación del hábitat. También sugerimos, y proponemos sin poder

asegurar valores cuantitativas, que se pueda definir, por negociaciones, una modulación temporal

de los caudales ecológicos que se asemeja al régimen actual de los ríos de la cuenca del río Huasco.


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Anexo 1 – Facies o unidades morfodinámicas Adaptado de Malavoi (1989) Facies de mayor profundidad


Facies de menor profundidad


Anexo 2 – fotografías de diferentes sectores de muestreo biológico (fotos G. Aguilera, Mayo y Agosto del 2011)


o

Río Transito

Río El Carmen

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