bases ecológicas para el manejo de sistemas...
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J.J.NeiffCentro de Ecología Aplicada (CECOAL)
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)
http://www.neiff.com.ar [email protected]://www.cecoal-conicet.gov.ar
SISTEMAS FLUVIALES Y REPRESAS: BIODIVERSIDAD, CONSERVACIÓN E IMPACTOS AMBIENTALES
17 de marzo de 2010
Bases ecológicas para el manejode sistemas fluviales.
2
Sudamérica: muy pocos endemismos
• Clima favorable• Numerosos hábitat
• Trópicos:Grandesríos• Flujos horizontales de información
Amazonas: 6437 Km
Paraná: 3998 Km
Paraguay:2550 Km
Uruguay: 1612 Km
Sub-continente de los ríos…
Sub-Continente
Descarga(1000 m3 /seg)
Area de la
Cuenca(1000 Km2)
Longitud
Total(Km)
Sudamérica 69,9 10888 21398
Norteamérica 59,9 9295 24107
Africa 56,7 9630 20683
Europa 24,5 2758 >11445
Asia 171,3 18872 60203
4
Pequeños
o… grandesríos??
1
2
34
Río San Juan
Río Monguí
6
La cuenca como escenario de procesos
8
LagosLagos
Tasa interna total de cambio: TTRi= (P-E) S+Q 1 – Q2
donde:
P = entrada de energia (lluvias, energía solar)
E = salidas de energía (escurrimiento, advección térmi ca, etc.)
S = superficie ocupada
Q1 = entrada de información (agua, sedimentos, spp.)
Q2 = salida de informacion (agua, sedimentos, spp.)
t = tiempo
RRííososTasa total de cambio (TTr)= (1- Qt1-2 / V) + TTRi
Tiempo de cambio (TTt) = 1/TTR (turnover)
RRííosos
� sistemas de flujo horizontal predominante
� generalmente tienen flujo vectorial
� su dinámica responde a un régimen de pulsos
� tienen alta tasa de cambio
� las fluctuaciones son recurrentes (f. Senoidal)
� los cambios ocurren con una frecuencia, intensidad, amplitud y estacionalidad... posible de estimar.
� modificaciones de nivel hidrométrico = flujos horizontales
RiosRios
Ingreso / egreso
deAgua
� flujo de información en el sistema
� cambio de estado de los componentes
� variables de energía y materiales�Calidad y magnitud medible
Indicadores de calidad ambiental
Monitoreo de calidad de aguas y ambienteMonitoreo de calidad de aguas y ambiente
• Conviene asociar cambios en calidad
a
•Cambios en cantidad de agua
= Ventajas para prever riesgos futuros
(modelos)
Posición de cada elemento en la planicie inundable
0
1
2
3
4
5
6
7
44.39 46.39 48.39 50.39 52.39 54.39 56.39
a
b
Altura hidrométrica (m)
Posición topográfica (m.s.n.m.)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ene m ar m ay jul sep nov ene m ar m ay jul sep nov
altu
ra h
idro
mét
rica
(m)
1998 1999
Sequía extraordinaria
Zona de tensión (estrés)
Nivel de desborde
Inundación extraordinaria
Zona de tensión (estrés)
Fase de inundaciónpulso
Amplitud del pulso
Fase de sequía
El régimen de Pulsos
LIMNOFASE
Proceso o atributo controlado por el río
Atributo fitrasmodificador del proceso o atributo
Explicación
Incremento de concentración de nutrientes en el piso de la planicie.
Frecuencia (+)Amplitud (+)
Durante las limnofases, el suelo es rápidamente colonizado por vegetación herbácea y leñosa que extrae nutrientes desde la profundidad del suelo y los transloca primeramente a las plantas y luego los incorpora a los horizontes superiores del suelo como hojarasca. Mayor frecuencia y duración de las limnofases favorece la acumulación de hojarasca.
Colonización de sedimentos expuestos por vegetación leñosa
Amplitud (+)Tensión (+)
La eccesis de los bancos de arena depende de la duración de las limnofases. Los brinzales deben crecer lo suficiente para que las plantas no sean totalmente sumergidas en la próxima inundación. Cuando las limnofases difieren de año en año (tensión) pueden ser colonizados bancos en distinta posición topográfica.
Riqueza de especies Frecuencia (+)Amplitud (-)Tensión (+)
Cuando la frecuencia y la tensión son mayores el numero de especies también lo es, pues es mayor el número de nichos y porque hay áreas transicionales tierra-agua en las que el Nº de spp. es mayor.
Identificamos procesos sensibles a cada fase de pulsos
Identificamos procesos sensibles a cada fase de pulsos
POTAMOFASEProceso o atributo
controlado por el ríoAtributo fitras
modificador del proceso o atributo
Explicación
Producción de semillas y frutos
Intensidad (-) Amplitud (-)
La producción de unidades dispersantes se reduce o inhibe durante las inundaciones de extrema intensidad y duración. Algunas especies (Geoffroea striata, Peltophorumdubium) resultan muy afectadas.
Dispersión de semillas y frutos
Frecuencia (+)Intensidad (+)
La dispersión de semillas y frutos se realiza principalmente por el agua (tal como se puede ver en la forma de las barras de aliso ó de sauce en bancos formando barras, donde el oleaje amontona las semillas.
Germinación Frecuencia (-)Intensidad (-)Amplitud (-)Estacionalidad (+)
La germinación es impedida por la inundación del suelo. Se relaciona positivamente con la estacionalidad. Cuando las inundaciones ocurren siempre en la misma época del año, las plantas encuentran condiciones más “predecibles”
Corrientes
Empedrado
Chaco
2
1
3
N
b
Corrientes
Empedrado
Chaco
1
2
3
N
a
Determinar la elasticidad del sistema: Ec = S2 / S1
Floodplain of the Paraná River, downstream of the Paraguay /Paraná confluence.
Sintetiza:-Las características geomorfológicas -La capacidad de almacenaje de agua en el suelo y s ubsuelo.-La variabilidad meteorológica regional
El rEl réégimen de pulsos ( gimen de pulsos ( ff FITRAS) FITRAS)
Cada sector del río, cada elemento del paisaje, tie ne distinta conectividad con el curso del río
F
I
T
R
A
S
Bañados con arbustos (B4)
Bañados con palmas y arbustos deciduos (B5-B6)
Curso del río (A1)
Bañados con plantas altas y tiernas
(B2)
Bañados con pastos altos y duros
(B3)
Bosques dominados por una especie
(F1)
Bosques pluriespecíficos en galería(F2)
Barras, bancos (D)
Laguna (A2)
Playas (E)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
01/0
1/97
01/0
6/97
01/1
1/97
01/0
4/98
01/0
9/98
01/0
2/99
01/0
7/99
01/1
2/99
01/0
5/00
01/1
0/00
01/0
3/01
01/0
8/01
01/0
1/02
01/0
6/02
01/1
1/02
Altu
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mét
rica
(m)
Connectivity processes as a basis for landscape managementConnectivity is described here as the knowledge of laws which link the presence, abundance and distribution of plants with central factors (or key factors) that condition them. We try to know how the vegetated systems (plants + habitat) function to explain the probability of plants to prosper in a determined environmental context.
Nosotros propusimos el índice de conectividad fluvi al (FCQ):
FCQ =FD/IDDonde:
FD =DÍAS DE SUELO INUNDADO (POTAMOPHASE)
ID= DÍAS DE SUELO EMERGENTE(LIMNOPHASE)
0
5
10
15
20
25
44,3 45,3 46,3 47,3 48,3 49,3 50,3 51,3Posición topográfica (m.s.n.m.)
Fre
cuen
cia
(%)
Salix humboldtiana Tessaria integrifolia
Línea de tendencia Línea de tendencia
Relating hydrological régime with ecologicalindicators in Paraná River:Species distribution curves.
0
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44,3 44,8 45,345,8 46,3 46,8 47,3 47,848,3 48,8 49,3 49,8 50,350,8 51,3 51,8
Posición topográfica (m.s.n.m.)
Fre
cuen
cia
(%
)
0
10
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30
40
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60
Nº
de e
spec
ies
Frecuencia Nº de especies Polinómica (Nº de especies)
Biodiversidad vs. Hidroperíodo
Confuencia Paraná - Paraguay
26
Modificaciones del régimen de pulsos hidrológicos
0
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100
150
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250
300
Jan-80
Mar-81
Mar-82
D ec-82
Sep-83
Jun-84
Mar-85
D ec-85
Sep-86
Jun-87
Mar-88
D ec-88
Sep-89
Jun-90
Mar-91
D ec-91
Sep-92
Jun-93
Mar-94
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Sep-95
Jun-96
Mar-97
D ec-97
Set 1998
Jun-99
F e c h a
Altu
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rica
Represas = Cambio de
estado del funcionamiento
del sistema
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44.3 44.8 45.3 45.8 46.3 46.8 47.3 47.8 48.3 48.8 49.3 49.8 50.3 50.8 51.3 51.8
Posición topográfica (m.s.n.m.)
Fre
cuen
cia
(%)
Modificaciones del régimen de pulsos hidrológicos
0
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Jan -80
Ma r-8
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Sep -83
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Jun -90
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De c-91
Sep-92
Jun -93
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De c-94
Sep -95
Jun -96
Ma r-9
7
Dec-97
S et 1998
Ju n-99
F e c h a
Altu
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mét
rica
EMBALSE: río represado…
• Baja fluctuación hidrológica
• Menor estacionalidad en los pulsos• Proceso de organización (varias etapas)
•Muchas especies con nicho estrecho?????
Perturbaciones = Fluctuaciones del sistema desde su estado “normal” hacia los extremos. Tienen un patrón que se manifiesta en determinada escala de tiempo.
Disturbios = Alteraciones en el estado “normal” del sistema, que se producen por causas antrópicas. No siempre tienen un patrón.
Cómo conocer perturbaciones y disturbios ?
Diagnóstico ambiental
Monitoreo ambiental
Theend
Muchas gracias!
Monitoreo de calidad de aguas y ambienteMonitoreo de calidad de aguas y ambiente
Embalse
Aguas arriba
Aguas abajo
DeforestaciónErosión/Sediment.Agroquímicos
Atenuación pulsosAcumulaciónCianobacteriasMacrófitos - otros
Efecto barrera
Distorción de pulsos
Disturbios en Humedales
Calidad de aguas
Grandes Humedales de la Cuenca del Plata
Sistema de humedales
Superficie (Km2) Fuente
Pantanal de Mato Grosso
138.000 Adámoli, 1995
Chaco Oriental 45.000 Neiff et al. 1994
Bañados del río Paraná 38.000 Neiff et al. 1994
Esteros del Iberá 12.300 Neiff, 2004
Esteros del Ñeembucú 8.000 Mereles et al. 1992
Bañados de Mar Chiquita
6.000 Iriondo, 1991
Bñdos. De Uruguay -Ibicuí
5.500 Neiff, 2000
Chaco húmedo, paraguay
4.500 Mereles et al. 1992
TOTAL 280.000