caudal ecológico: agua para la naturaleza e impactos de...

Capítulo 3

Caudal ecológico: agua para la naturaleza e impactos de Monterrey VI

Abril de 2015

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Capítulo 3: Caudal ecológico: agua para la naturaleza e

impactos de Monterrey VI Anne Gondor, Jeanmarie Haney, Juan Angel Sánchez, Hilda Hesselbach

Contenido

RESUMEN GENERAL ............................................................................................................................ 4

Agradecimientos ............................................................................................................................. 6

PRIMERA PARTE: EL CAUDAL ECOLÓGICO DE LA MIA ........................................................................ 7

1. Consideraciones Previas .............................................................................................................. 7

1.1 Establecimiento del 30% de flujo mínimo ................................................................................. 7

1.2 Proyecto de Norma Mexicana PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011 ................................................. 8

1.3 Norma Mexicana NMX-AA-159-SCFI-2012 .............................................................................. 14

2. Imprecisiones en el cálculo del caudal ecológico de la MIA del Proyecto Monterrey VI ......... 15

2.1 Primera imprecisión: Determinación de los periodos de Estiaje y Avenida ........................... 15

2.2 Segunda imprecisión: cálculo del caudal ecológico ................................................................ 16

2.3 Tercera imprecisión: Caudal base y caudal ecológico ............................................................. 17

2.4 Cuarta imprecisión: Volumen medio de escurrimiento y caudal medio mensual .................. 18

3. Conclusiones sobre el cálculo del caudal ecológico de la MIA ................................................. 19

SEGUNDA PARTE: CAUDALES ECOLOGICOS, AGUA PARA LA NATURALEZA E IMPACTOS DE MONTERREY VI .................................................................................................................................. 20

1. Resumen Ejecutivo .................................................................................................................... 20

2. Introducción .............................................................................................................................. 22

2.1 Propósito y metas de las evaluaciones de caudal ecológico ................................................... 23

2.2 Revisión general de los métodos ............................................................................................ 23

3. Revisión de las Características Biofísicas ................................................................................... 25

3.1 Geomorfología ........................................................................................................................ 27

3.2 Entorno Ecológico y Biodiversidad .......................................................................................... 28

4. Indicadores de Alteración Hidrológica (IHA) ............................................................................. 29

4.1 Descripción del proceso .......................................................................................................... 29

4.2 Análisis Hidrológico ................................................................................................................. 31

4.3 Componentes Ecológicos Clave Potenciales ........................................................................... 38

4.4 Hipótesis de ecología de caudales .......................................................................................... 39

4.5 Indicadores Ecológicos Clave del Río Pánuco .......................................................................... 40

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4.5.1 Aves Indicadoras del Río Pánuco ...................................................................................... 40

4.5.2 Peces Indicadores del Río Pánuco .................................................................................... 42

4.5.3 Cocodrilo .......................................................................................................................... 43

4.5.4 Humedales y Lagunas Costeras ........................................................................................ 44

4.5.5 Indicadores sugeridos (No evaluados en este trabajo) .................................................... 45

4.6 Indicadores Ecológicos Clave del Río Pánuco y el Cambio Climático ...................................... 46

5. Conclusiones.............................................................................................................................. 47

TERCERA PARTE: REFERENCIAS Y MATERIAL COMPLEMENTARIO .................................................... 50

1. Referencias ............................................................................................................................ 50

2. Material Complementario: Tablas, Gráficas y Diagramas ..................................................... 54

Tabla SM1. Propuesta de Componentes Ecosistémicos Clave, Indicadores Físicos y Biológicos, y Pprocesos Clave ...................................................................................................................... 54

Tabla SM2. Próximos pasos y requerimientos de información para poder desarrollar una recomendación complete sobre caudal ambiental en el río Pánuco. ....................................... 54

Tabla SM3. Descripción de los parámetro de IHA (The Nature Conservancy 2009) ................ 56

Tabla SM4. Síntesis de Parámetros de Componentes de Caudal Ambiental (EFC) y Sus Influencias Ecosistémicas(adaptado de The Nature Conservancy, 2009) ................................. 58

Diagrama 1. Determinantes hidrológicos de la integridad ecológica (Modificada para mostrar su relación con IHA). ................................................................................................................. 60

Tabla SM5. Requerimientos de habitat para aves y reptiles importantes para las relaciones potenciales caudal-ecología. ..................................................................................................... 61

Tabla SM6. Principales necesidades del Hábitat de los peces para las relaciones potenciales caudal-ecología (Informacion basada en el Capítulo 5 - Alcántara Soria y Soto Galera, 2014). 70

Diagrama 2. Ejemplo para especies de aves migratorias en la Costa de Chiapas (Basado en Haney y González,2014). ........................................................................................................... 75

Diagrama 3. Ejemplo de hidroperíodo de humedal para manglar, selva inundable popal y tular (Moreno-Casasola e Infante Mata 2010a) ....................................................................... 76

Diagrama 4. Ejemplo del ciclo de vida de un manglar sobre una gráfica hídrica típica (adaptado de Haney y González 2014). .................................................................................... 77

Diagrama 5. Ejemplo, migración del Camarón. Costa de Chiapas. Basado en Haney and González 2014. .......................................................................................................................... 78

Índice de Tablas

TABLA 1: DISTRIBUCIÓN INTRA-ANUAL DEL 30% FLUJO MÍNIMO EN LA CUENCA RÍO PÁNUCO 1. ................... 8 TABLA 2: OBJETIVO AMBIENTAL PÁNUCO 1 Y PÁNUCO 2 (PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011, 2012) .................... 9 TABLA 3: COMPARACIÓN DE METODOLOGÍAS EN EL ESTUDIO DE LOS CAUDALES ECOLÓGICOS (A: NIVEL

ALTO; M: NIVEL MEDIO; B: NIVEL BAJO). ................................................................................................. 12

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TABLA 4: RECOMENDACIONES DE CAUDALES PARA LA PROTECCIÓN DE LA PESCA, LA VIDA SILVESTRE, LA RECREACIÓN Y LOS RECURSOS AMBIENTALES RELACIONADOS .............................................................. 13

TABLA 5: RECOMENDACIONES DE PORCENTAJE DE CAUDALES CON OBJETIVOS AMBIENTALES RELACIONADOS ....................................................................................................................................... 14

TABLA 6: DETERMINACIÓN DEL PERIODO DE ESTIAJE Y AVENIDA ................................................................... 15 TABLA 7: ERROR EN EL CÁLCULO DEL CAUDAL ECOLÓGICO DE LA MIA ........................................................... 16 TABLA 8: DETERMINACIÓN DEL CAUDAL ECOLÓGICO Y SU RELACIÓN CON LOS FM ESTABLECIDOS EN EL DOF

18/07/2011 .............................................................................................................................................. 17 TABLA 9: CAUDAL MEDIO RESULTANTE CON EXTRACCIÓN DE 15 M

3/S (PÁGINA 120 DE LA MIA DEL

PROYECTO MONTERREY VI) ..................................................................................................................... 18 TABLA 10. LISTA DE ESPECIES DE AVES PRESENTES EN EL AICA 88 QUE NO FUERON INCLUIDAS EN LA LISTA

DE LA MIA. ............................................................................................................................................... 29 TABLA 11. RESUMEN DE LOS PARÁMETROS ESTADÍSTICOS DE IHA PARA LAS 3 ESTACIONES E MEDICIÓN

CONSIDERADAS EN EL RÍO MPÁNUCO .................................................................................................... 32 TABLA 12. PROMEDIO, MEDIANA Y PERCENTIL 10 PARA EL CAUDAL EN LA ESTACIÓN 26255 EN LAS

ADJUNTAS. ............................................................................................................................................... 34

Índice de Figuras

FIGURA 1: LOCALIZACIÓN DE LA OBRA DE TOMA. SUBCUENCAS RÍO PÁNUCO 1 Y RÍO PANUCO 2 ................ 10 FIGURA 2: LOCALIZACIÓN DE LA REGION HIDROLÓGICA 26 DEL RÍO PÁNUCO ............................................... 25 FIGURA 3: ÁREA DEL RÍO PÁNUCO Y EL PROYECTO MONTERREY VI ................................................................ 26 FIGURA 4: DISTRIBUCIÓN DE LA PRECIPITACIÓN EN LAS ESTACIONES SECA Y HÚMEDA (ELABORACIÓN

PROPIA) .................................................................................................................................................... 27 FIGURA 5: PLATAFORMA DE ELOHA. LOS PASOS DE PROCESO UTILIZADOS PARA ESTE ANÁLISIS ESTÁN

ENFATIZADOS EN LOS RECTÁNGULOS DE LÍNEA GRUESA (POFF ET AL., 2009). ...................................... 31 FIGURA 6: LOCALIZACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MEDICIÓN SOBRE EL RÍO PÁNUCO (ELABORACIÓN

PROPIA). ................................................................................................................................................... 33 FIGURA 7: GRÁFICAS HÍDRICAS PARA LA ESTACIÓN LAS ADJUNTAS EN EL RÍO PÁNUCO (PROMEDIO Y

MEDIANA DEL CAUDAL) ........................................................................................................................... 33 FIGURA 8: CAUDALES DEL PERCENTIL DIEZ EN LA ESTACIÓN LAS ADJUNTAS. ................................................. 34 FIGURA 9: COMPONENTE DE CAUDAL AMBIENTAL DE IHA APLICADOS A UN EJEMPLO TÍPICO DE UNA

GRÁFICA HÍDRICA, MOSTRANDO AQUÍ UN PATRÓN ESTACIONAL DE ESCURRIMIENTO EN QUE SE VEN REFLEJADAS LA ESTACIÓN DE LLUVIAS (JUNIO A OCTUBRE) Y LA ESTACIÓN SECA (NOVIEMBRE A MAYO), (HANEY Y GONZÁLES 2014). .................................................................................................................... 35

FIGURA 10: ESCALA LOGARÍTMICA. ESTE GRÁFICO REPRESENTA EL EFECTO DEL GASTO SOBRE LOS CAUDALES EXTREMADAMENTE BAJOS * ................................................................................................................... 36

FIGURA 11: REPRESENTACIÓN DE LOS CAUDALES MÁS BAJOS – LA LÍNEA ROJA HORIZONTAL INDICA EL UMBRAL DE CAUDAL DE ~83 M

3/S AL CUAL EL GASTO DEBE SER DETENIDO. ........................................ 37

FIGURA 12: GRÁFICA DE LA DURACIÓN ANUAL DEL CAUDAL (PROCESADA CON IHA V7 POR LOS AUTORES . 37 FIGURA 13: EJEMPLO DE RESPUESTA ECOLÓGICAY CAMBIOS EN EL CAUDAL ................................................. 39 FIGURA 14 ZONAS SUSCEPTIBLES DE INUNDACIÓN EN SITIOS PILOTO RÍO PÁNUCO-ALTAMIRA ................... 47

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RESUMEN GENERAL

En México, desde el año 2004 (con las reformas a la Ley de Aguas Nacionales de ese año), se estableció como uno de los principios de la política hídrica nacional que la gestión integrada de los recursos hídricos por cuenca hidrológica debe promover un equilibrio entre los usos del agua, incluyendo entre éstos al uso ambiental; esto entendido como la calidad, cantidad y régimen del flujo de agua requerido para mantener los componentes, funciones, procesos y la resiliencia (capacidad de un sistema de absorber perturbaciones, sin alterar significativamente sus características de estructura y funcionalidad) de los ecosistemas acuáticos que proporcionan bienes y servicios a la sociedad1.

En este contexto, el gobierno federal mexicano ha desplegado iniciativas importantes para garantizar los flujos mínimos para la estabilidad de los cauces, lagos, lagunas, humedales y esteros, así como la protección de ecosistemas acuáticos y sus especies en cuencas y subcuencas del río Pánuco desde 1999.

En la primera parte de este capítulo se analiza el significado de estos flujos mínimos establecidos oficialmente y su relación con la extracción prevista de agua del Pánuco a través del Proyecto Monterrey VI, y se revisa el procedimiento y los resultados obtenidos del cálculo del caudal ecológico de la Manifestación de Impacto Ambiental del Proyecto, que se basa en el Método de Tennant (1976) y el Proyecto de Norma Mexicana PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011.

En la segunda parte se presenta una primera aproximación de los efectos del aprovechamiento de agua previsto con el Proyecto Monterrey VI, a partir del modelo desarrollado por TNC, llamado Índice de Alteración Hidrológica (Modelo IHA Versión 7.1 The Nature Conservancy 2009). Este método se utiliza para el cálculo de las características de los regímenes de flujos naturales y alterados, y forma parte de la metodología de Límites Ecológicos de Alteración Hidrológica (ELOHA, por sus siglas en inglés), compatible con los objetivos de la Gestión Integrada de Cuencas y la Gestión Basada en Ecosistemas (IWsM y EBM), que TNC promueve.

Sobre el procedimiento para la determinación del caudal ecológico de la MIA, se observan algunas imprecisiones de cálculo e interpretación de la metodología empleada, y su relación con las disposiciones oficiales:

i) La inadecuada determinación de periodos de estiaje y avenida, derivada de una confusión entre los valores del caudal medio mensual y los valores de escurrimiento medio anual.

ii) Un equívoco en la aplicación de los valores de caudal base y de escurrimiento medio anual que dan como resultado que el volumen determinado como caudal ecológico de la MIA es casi cuatro veces menor al flujo mínimo establecido en el Diario Oficial de la Federación de 1999, mediante el cual se reserva el 30% de las aguas disponibles de las cuencas de la región “para garantizar los flujos mínimos que requiera la estabilidad de los cauces, lagos, lagunas, humedales, esteros, así como la protección de ecosistemas

1 Semarnat-Conagua. Guía incorporación de la variable ambiental. Serie Planeación Hidráulica en México. Componente

Planeación Local, Proyectos Emblemáticos. En: http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/IVAM.pdf

http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/IVAM.pdf

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acuáticos y sus especies”, y cinco veces menor al cálculo correcto del mismo con la metodología empleada;

iii) La determinación del caudal ecológico de la MIA resulta inferior al caudal base, lo cual no es apropiado y,

iv) El caudal medio resultante de la MIA (realizado para comprobar la suficiencia de agua para una extracción de 15 m3/s), se realiza sobre los valores del caudal medio mensual, cuando la evaluación apropiada debe hacerse sobre los valores de volumen medio de escurrimiento de la cuenca aguas abajo.

Por las características y relevancia de los ecosistemas del Pánuco, que dependen del caudal ecológico como variable maestra (como se comenta en la segunda parte de este capítulo y en los Capítulos 4 y 5 de este informe), se recomienda emplear otros métodos como el holístico, el hidrobiológico o de simulación de hábitat, que permiten una comprensión, más completa, de las relaciones entre la variación de flujos con las necesidades de los ecosistemas y sus especies.

Por otro lado, los resultados del IHA muestran que el análisis de flujos medios mensuales de la MIA para evaluar el caudal ecológico no es suficiente para delinear por completo los impactos potenciales en los ecosistemas. Los flujos diarios deben ser examinados para imitar la hidrografía natural y proteger especies ribereñas y acuáticas sensibles.

Para la extracción inicial propuesta de 5 m3/s, el mayor impacto en los flujos diarios se presentará en la estación seca, de acuerdo a la mediana de flujos mínimos mensuales y los flujos que superan el 90% del tiempo (percentil 10 del flujo). Las variaciones de flujo en la estación seca son particularmente importantes para el mantenimiento de ecosistemas riparios, y lagunas del bajo Pánuco que se caracterizan por su someridad, lo que los hace vulnerables a pequeños cambios de flujo (como se comenta en los Capítulos 5 y 6 de este reporte).

La Conagua estableció que para una extracción de 5 m3/s correspondiente a la primera etapa de operación del Acueducto Monterrey VI, el umbral es un volumen de 35.9 millones de metros cúbicos acumulado en 5 días consecutivos en la estación hidrométrica “Las Adjuntas” y cuando el pronóstico hidrológico no indique una probabilidad de rebasar este valor en los próximos 5 días, entonces, se deberá suspender la extracción del Acueducto Monterrey VI2.

Con los resultados del IHA, se obtiene que el umbral antes indicado protege el rango más bajo de los flujos de la estación hidrométrica Las Adjuntas, pues es un poco mayor al percentil 10 del flujo en marzo y junio, y cerca del umbral más bajo calculado. Por tanto, es recomendable que este volumen sea considerado como preliminar, y que sirva como “marcador de posición”, hasta que se obtengan datos más precisos de respuesta de los vínculos hidrológicos-ecológicos de los ecosistemas del Pánuco y su biodiversidad.

2 Minuta de trabajo entre The Nature Conservancy y la Comisión Nacional del Agua, 5 de marzo del 2015, en la que se

define el alcance explicativo a la opinión téncica emitida por la Conagua en agosto del 2012 a la Manifestación de Impacto Ambiental del Proyecto del Acueducto Monterrey VI.

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Agradecimientos

Esta evaluación no hubiera sido posible sin el tiempo y experiencia de Jeanmarie Haney, hidróloga de TNC en Arizona. Jeanmarie desarrolló el modelo de Indicadores de Alteración Hidrológica y revisó los resultados del análisis hidrológico. Ofreció guía y elementos científicos sobre los flujos ambientales. Adicionalmente, su trabajo sobre flujos ambientales en Chiapas (Haney y González, 2014), fue un insumo importante para este documento. También apreciamos la revisión y comentarios de Colin Herron, Coordinador de Seguridad Hídrica para el Programa de TNC en México y Norte de Centroamérica y de Ignacio March, experto en conservación y biodiversidad.

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PRIMERA PARTE: EL CAUDAL ECOLÓGICO DE LA MIA

1. Consideraciones Previas

1.1 Establecimiento del 30% de flujo mínimo

En el Diario Oficial de la Federación de fecha 18 de julio de 2011 se publicó el “Acuerdo por el que se actualiza la disponibilidad media anual de las aguas superficiales en las cuencas hidrológicas Arroyo Zarco, Río Ñadó, Río Galindo, Río San Juan 1, Río Tecozautla, Río San Juan 2, Río Grande de Tulancingo, Río Metztitlán 1, Río Metzquititlán, Río Metztitlán 2, Río Amajaque, Río Claro, Río Amajac, Río Calabozo, Río Los Hules, Río Tempoal 1, Río San Pedro, Río Tempoal 2, Río Verde 1, Río Verde 2, Río Verde 3, Arroyo El Puerquito o San Bartolo, Arroyo Altamira, Río Santa María 1, Río Santa María 2, Río Santa María 3, Río Tamasopo 1, Río Tamasopo 2, Río Gallinas, Río El Salto, Río Valles, Río Tampaón 1, Río Choy, Río Coy 1, Río Coy 2, Río Tampaón 2, Río Victoria, Río Tolimán, Río Extoraz, Embalse Zimapán, Río Moctezuma 1, Río Moctezuma 2, Río Tancuilín, Río Huchihuayán, Río Moctezuma 3, Río Moctezuma 4, Río Juamave-Chihue, Río Guayalejo 1, Río Guayalejo 2, Río Sabinas, Río Comandante 1, Río Comandante 2, Río Mante, Río Guayalejo 3, Arroyo El Cojo, Río Tantoán, Río Guayalejo 4, Río Tamesí, Río Moctezuma 5, Río Chicayán 1, Río Chicayán 2, Río Pánuco 1, Arroyo Tamacuil o La Llave y Río Pánuco 2, mismas que forman parte de la Subregión Hidrológica Río Pánuco de la Región Hidrológica número 26 Pánuco” (DOF 18/07/2011).

En el apartado de “Considerandos” aparece:

“Que el 26 de marzo de 1999, se publicó en el Diario Oficial de la Federación, “Decreto por el que se suprime parcialmente la veda por tiempo indefinido para el otorgamiento de concesiones y asignaciones para los aprovechamientos de las aguas en las cuencas de los ríos Metztitlán, Moctezuma, Tempoal, Verde, Santa María, Tampaón, Guayalejo y Tamesí-Chicayán”, expedido por el Presidente Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos, mismo que suprime parcialmente la veda por tiempo indefinido para otorgar concesiones y asignaciones en dichos ríos, señalando que la Comisión Nacional del Agua sólo podrá concesionar o asignar el 70% de los volúmenes disponibles de agua obtenidos en los estudios técnicos descritos en el párrafo que antecede; reservando el 30% restante de las aguas disponibles para garantizar los flujos mínimos que requiera la estabilidad de los cauces, lagos, lagunas, humedales, esteros, así como la protección de ecosistemas acuáticos y sus especies”(DOF 26/03/1999).

Así pues, en la disponibilidad de las aguas superficiales de los ríos (en nuestro caso de análisis el Río Pánuco 1), se reserva el 30% de la disponibilidad existente en el año 2008 para garantizar el Flujo Mínimo que requiere la estabilidad de los cauces, lagos, lagunas, humedales, esteros, así como la protección de ecosistemas acuáticos y sus especies.

La distribución intra-anual del Flujo Mínimo recogida en el DOF 18/07/2011 se detalla en la Tabla 1.

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Tabla 1: Distribución intra-anual del 30% Flujo Mínimo en la Cuenca río Pánuco 1.

Mes DECRETO 1999

30% Flujo Mínimo (m³/s)

Enero 54.46

Febrero 60.30

Marzo 54.46

Abril 56.28

Mayo 54.46

Junio 56.28

Julio 212.59

Agosto 212.59

Septiembre 219.67

Octubre 212.59

Noviembre 56.28

Diciembre 54.46

Anual Mm³/año 3,444.51

Fuente: Minuta de trabajo entre The Nature Conservancy y la Comisión Nacional del Agua, 5 de marzo del 2015, en la que se define el alcance explicativo a la opinión técnica emitida por la Conagua en agosto del 2012 a la Manifestación de Impacto Ambiental del Proyecto del Acueducto Monterrey VI.

1.2 Proyecto de Norma Mexicana PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011

En el 2012, se publicó el “Aviso de consulta pública del Proyecto de Norma Mexicana PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011” (DOF 23/02/2012). Este aviso establece el procedimiento para la determinación del Caudal Ecológico en Cuencas Hidrológicas.

Este Proyecto de Norma Mexicana fue el empleado para el cálculo del Caudal Ecológico en la MIA del Proyecto Monterrey VI (SADM, 2012), pues era el que estaba publicado durante la realización de la MIA.

La síntesis de este Proyecto de Norma Mexicana es:

“El presente Proyecto de Norma Mexicana establece el procedimiento y especificaciones técnicas para determinar el régimen de caudal ecológico en corrientes o cuerpos de agua nacionales en una cuenca hidrológica. El presente Proyecto de Norma Mexicana aplica a todos aquellos que realicen estudios para solicitar asignaciones, construir infraestructura, realizar trasvases entre cuencas, similares a Evaluación de Impacto Ambiental (EIA). Así como para todas las corrientes o cuerpos de agua, cuyos acuerdos de disponibilidad del agua publicados en el Diario Oficial de la Federación (DOF), no consideren un caudal para la conservación de ecosistemas acuáticos”.

Se define el Caudal Ecológico como: “La cantidad y régimen del flujo o variación de los niveles de agua requeridos para mantener los componentes, funciones y procesos de los ecosistemas acuáticos epicontinentales. Para los fines de esta norma caudal y flujo

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ambiental se consideran sinónimos de caudal ecológico.”…….. “El régimen de caudales ecológicos es un instrumento de la gestión del agua, fundamentado en el principio ecológico del régimen natural y el gradiente de la condición biológica, que busca establecer un régimen para sostener a los ecosistemas, los usos del agua y las necesidades de almacenamiento a lo largo del año”.

Campo de aplicación: “El presente proyecto de norma mexicana aplica a todos aquellos que realicen estudios para solicitar asignaciones, construir infraestructura, realizar trasvases entre cuencas, similares a Evaluación de Impacto Ambiental.

En el apartado 5.1.-Especificaciones Generales, el Proyecto de Norma indica:

“5.1.1.- Las especificaciones establecidas en el presente proyecto de norma mexicana se deberá aplicar en los estudios para determinar el régimen de caudal ecológico en corrientes o cuerpos de agua nacionales a nivel de cuenca hidrológica. Los métodos descritos en el presente proyecto de Norma se han considerado como de requerimiento técnico mínimo y no excluye la aplicación de métodos complementarios o alternos más precisos, cuando la información o los recursos disponibles así lo permitan, en cuyo caso la Comisión Nacional del Agua determinará cuáles son los resultados que prevalecen atendiendo al nivel de detalle de los estudios realizados y considerando los intereses de los usuarios determinará los resultados finales”.

“5.1.2.- La determinación del régimen de caudal ecológico en corrientes o cuerpos de agua en cuencas hidrológicas, se podrán subdividir en función de la problemática regional que enfrente el uso del recurso, de la importancia de sus afluentes, acuíferos asociados, localización de los diferentes usuarios e información hidroclimatológica disponible”.

En el apartado 5.2.- Criterios y Metodologías para el cálculo de régimen de caudal ecológico se determinan los objetivos ambientales a partir de la importancia ecológica y la presión de usos del agua.

El listado de objetivos ambientales para cada cuenca hidrológica de México se muestra en el Apéndice “A”. Para el caso de estudio muestra la siguiente información:

Tabla 2: Objetivo Ambiental Pánuco 1 y Pánuco 2 (PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011, 2012)

Clave de Región

Hidrológica

Nombre de Región

Hidrológica

Nombre de cuenca con estudio de

disponibilidad

Importancia Ecológica

Presión de uso

Estado de conservación

deseado

Objetivo Ambiental

26 Pánuco Río Pánuco 1 Media Baja Bueno B

26 Pánuco Río Pánuco 2 Alta Baja Muy Bueno A

La Obra de Toma se sitúa al principio de la cuenca Río Pánuco 1, que tiene una importancia ecológica “Media”, una presión de uso “Baja”, un estado de conservación deseado “Bueno” y un objetivo ambiental “B”. Aguas abajo de la Obra de Toma, a unos 90 km aproximadamente inicia la cuenca del Río Pánuco 2, que tiene una importancia ecológica “Alta”, una presión de uso “Baja”, un estado de conservación deseado “Muy Bueno” y un objetivo ambiental “A”.

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La cuenca hidrológica Río Pánuco 1 drena una superficie de 1,471.5 kilómetros cuadrados, por lo que al estar ubicada la Obra de Toma al inicio de la misma, en principio, no parece que la extracción de 5 m³/s en ese punto provoque afectaciones a la cuenca del Río Pánuco 2 cuyo objetivo ambiental es “A” (Tabla 2 y Figura 1).

Figura 1: Localización de la Obra de Toma. Subcuencas Río Pánuco 1 y Río Panuco 2

En lo referente a las “Metodologías para la determinación del régimen de caudal ecológico”, el Proyecto de Norma PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011 (Tabla 3) indica lo siguiente:

“5.2.2.- Para la determinación del régimen de caudal ecológico, cualquier metodología será válida sí:

i. Permite entender el significado ecológico de cada componente del régimen hidrológico natural y genera propuestas para su conservación o restablecimiento total o parcial, desde el punto de vista funcional

ii. Las propuestas consideran el intervalo natural de variabilidad hidrológica, tanto en las condiciones ordinarias como el régimen de perturbaciones

iii. Reconoce que un ecosistema acuático modifica sus atributos como respuesta al aumento de los niveles de estrés, y por lo tanto, permiten ajustar las propuestas de caudales

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ecológicos a los objetivos ambientales o de conservación del río. El resultado del caudal ecológico deberá ser congruente con los objetivos de conservación a partir de los cuales fueron identificadas como áreas prioritarias de conservación.”

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Tabla 3: Comparación de metodologías en el estudio de los caudales ecológicos (A: nivel alto; M: nivel medio; B: nivel bajo).

TIPO COMPONENTES CONSIDERADOS

NECESIDAD DE DATOS NIVEL DE EXPERIENCIA COMPLEJIDAD INTENSIDAD RECURSOS

RESOLUCIÓN RESULTADOS

FLEXIBILIDAD COSTO

Hidrológico Todo el ecosistema

no específico

B-M (principalmente de gabinete)

Registros históricos de caudales vírgenes o naturalizados Uso de datos ecológicos

históricos

B-M Hidrológica

Alguna experiencia en ecología B-M B-M B-M B-M B

Hidráulico

Requerimientos hidráulicos genéricos del hábitat acuático

para especies objetivo

B-M (gabinete y campo) Registros históricos de caudales Variables de descarga hidráulica

típicamente de secciones Variables hidráulicas

relacionadas con las necesidades de hábitat-caudal a nivel

genérico.

M Hidrológica

Algo de modelización hidráulica

Alguna experiencia en ecología

B-M B-M B-M B-M B-M

Simulación de hábitat

Principalmente hábitat para especies

objetivo, algunos consideran: Forma

del canal, transporte, sedimentos, calidad del agua, vegetación

de ribera, fauna silvestre

M-A (gabinete y campo) Registros históricos de caudales

Numerosas secciones transversales con múltiples

variables hidráulicas Datos de idoneidad del hábitat

para las especies objeto

M-A Hidrológica

Nivel avanzado en modelización hidráulica y del

hábitat. Especialista en ecología sobre

necesidades físicas de especies objetivo.

M-A M-A M-A M-A M-A

Holístico

Todo el ecosistema, Algunos consideran:

Acuíferos, zonas húmedas, estuarios,

llanura de inundación,

dependencia social del ecosistema, así

como los componentes

acuáticos y de la ribera

M-A (gabinete y campo) Registros de caudales Numerosas secciones

transversales con múltiples variables hidráulicas.

Datos biológicos sobre caudales y hábitat relacionados con todos los requerimientos de la biota y

de los componentes del ecosistema

M-A Hidrológica

Nivel avanzado en modelización hidráulica.

Modelización del hábitat en algunos casos.

Especialistas en todos los componentes del ecosistema.

Alguna experiencia en requerimientos

socioeconómicos

M-A M-A M-A A M-A

Fuente: PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011 (2012) con base en King et al. (2000).

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La metodología empleada en la MIA del Proyecto Monterrey VI fue la “Metodología hidrológica para determinar el régimen de caudal ecológico en corrientes o cuerpos de agua de propiedad nacional a nivel de cuenca hidrológica, con base en el método propuesto por García et al. (1999)”, cuyo procedimiento se establece en el “Apéndice C” del Proyecto de Norma Mexicana PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011. Esta metodología conocida como el método Tennant (1976) establece algunas recomendaciones de caudales para la protección de la pesca, la vida silvestre, la recreación y los recursos ambientales relacionados, mismas que se muestran en la Tabla 4.

Tabla 4: Recomendaciones de caudales para la protección de la pesca, la vida silvestre, la recreación y los recursos ambientales relacionados

PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011 con base en Tennant (1976)

Criterios cualitativos para fijar caudales ecológicos

Objetivo ambiental

Caudales recomendados (en relación al escurrimiento

medio anual)

Estiaje Avenidas

Intervalo óptimo

A

60% a 100% 60% al 100%

Excepcional 40% 60%

Excelente 30% 50%

Bueno B 20% 40%

Justo C 10% 30%

Mínimo o pobre D <10% <10%

Para terminar con este breve repaso de lo establecido en el Proyecto de Norma Mexicana PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011, aplicado en la MIA del Proyecto, en el apartado “5.3.- Presentación del estudio”, se destaca lo siguiente:

“Para sistematizar los resultados de los estudios, la determinación del régimen de caudal ecológico en función de las estaciones hidrométricas en parte alta, media y baja de la cuenca, a la salida de las subcuencas, deberán contener la información mínima siguiente:

1. Descripción de la cuenca hidrológica. 2. Selección y características de la subcuenca. 3. Caudales ecológicos por cuenca.

a. Descripción de la metodología utilizada, justificación y determinación preliminar de caudales ecológicos. b. Sitios de referencia y propuesta de régimen de caudal ecológico.

4. Anexos. a. Fichas técnicas de cada sitio de referencia analizado.”

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1.3 Norma Mexicana NMX-AA-159-SCFI-2012

En el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de septiembre de 2012, se publica “La declaratoria de vigencia de la norma mexicana: NMX-AA-159-SCFI-2012 que establece el procedimiento para la determinación del caudal ecológico en cuencas hidrológicas”.

En esta Norma, se establecen algunas modificaciones en relación al Método Tennant (1976), con respecto al Proyecto de Norma PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011, modificándose las recomendaciones respecto a los caudales (Tabla 5).

Tabla 5: Recomendaciones de porcentaje de caudales con objetivos ambientales relacionados

NMX-AA-159-SCFI-2012

Objetivo ambiental

Periodo

Estiaje Avenida

% EMA % Qmi % EMA % Qmi

A 30 100 60 50

B 20 80 40 40

C 15 60 30 30

D 5 40 10 20

Lo anterior toma en cuenta para el cálculo del caudal ecológico, tanto el Escurrimiento Medio Anual (EMA), como el Caudal Medio Mensual para cada uno de los meses (Qmi).

Esta Norma indica que el valor del caudal ecológico debe estar comprendido, tanto para el periodo de estiaje como para el de avenida, entre los valores obtenidos del cálculo del %EMA y el %Qmi. Señalando que para ambos períodos (estiaje y avenida) el valor del caudal ecológico nunca debe ser mayor al Caudal Medio Mensual (Cmi) ni menor al Caudal Base (Qbase).

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Enero 161.0105

Febrero 135.9368

Marzo 113.1226

Abril 118.8768

Mayo 141.0856

Junio 375.1301

Julio 691.2742

Agosto 562.2352

Septiembre 992.2470

Octubre 838.6570

Noviembre 341.9354

Diciembre 217.9669

EMA 390.7898

MESCaudal medio

mensual (m³/s)

2. Imprecisiones en el cálculo del caudal ecológico de la MIA del Proyecto Monterrey VI

A continuación se describen las imprecisiones en el cálculo de caudal ecológico en la MIA del Proyecto Monterrey VI, con respecto a la metodología empleada en el mismo documento (PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011).

2.1 Primera imprecisión: Determinación de los periodos de Estiaje y Avenida

El método Tennant establece que para la determinación de periodos de estiaje y avenida, todos los valores de caudales medios mensuales (Cmi) que se encuentren por encima del valor del Escurrimiento Medio Anual (EMA), se consideran periodos de avenida.

Tabla 6: Determinación del periodo de estiaje y avenida

En la MIA (pag.119) se indica que la época de avenida corresponde a los meses de junio a octubre, y la época de estiaje al resto de los meses, es decir, de noviembre a mayo (Tabla 6). Sin embargo, el caudal medio mensual para el mes de junio es inferior al Escurrimiento Medio Anual (EMA) por lo que éste corresponde al periodo de estiaje y no de avenida.

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2.2 Segunda imprecisión: cálculo del caudal ecológico

El Proyecto de Norma empleado en la MIA establece los caudales recomendados en relación al EMA. Asimismo, indica el objetivo ambiental del Pánuco 1 como “B”. Los caudales recomendados para este objetivo ambiental son del 20% del EMA para el periodo de estiaje, y del 40% del EMA para el periodo de avenida.

En la MIA se aplican equivocadamente los valores recomendados (Tabla 4 del presente documento), sobre el Caudal Base y no sobre el Escurrimiento Medio Anual. Las diferencias en el cálculo aplicado en la MIA y el cálculo correcto se muestran en la Tabla 7

Tabla 7: Error en el cálculo del caudal ecológico de la MIA

Determinación del periodo de estiaje y avenida

RÍO PANUCO 1 (objetivo B)

CÁLCULO CORRECTO SEGÚN PROY-NMX-AA-

159-SCFI-2011 CÁLCULO MIA

Mes

Caudal medio

mensual (m³/s)

Caudal mínimo mensual

(m³/s)

ESTIAJE (m³/s)

AVENIDA (m³/s)

ESTIAJE (m³/s)

AVENIDA (m³/s)

20% EMA 40% EMA 20% Qbase 40% Qbase

Enero 161.0105 74.6000 78.16

19.91

Febrero 135.9368 59.4100 78.16

19.91

Marzo 113.1226 62.2400 78.16

19.91

Abril 118.8768 47.6800 78.16

19.91

Mayo 141.0856 42.4300 78.16

19.91

Junio 375.1301 73.0500 78.16

39.83*

Julio 691.2742 86.1700

156.32 39.83

Agosto 562.2352 75.6100

156.32 39.83

Septiembre 992.2470 194.8100

156.32 39.83

Octubre 838.6570 266.6600

156.32 39.83

Noviembre 341.9354 114.9300 78.16

19.91

Diciembre 217.9669 97.2200 78.16

19.91

390.7898 99.5675 3,295.39 Mm³/año 891.23 Mm³/año

EMA Qbase DOF 18/07/2011: 30%FM = 3,444.51 Mm³/año

*En este cálculo se acumula la primera imprecisión (errónea determinación de los meses de avenida y estiaje) y el segundo error (equivocada interpretación de lo establecido en el PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011)

Una vez realizado el primer cálculo del caudal ecológico, se recomienda comprobar que se respeta lo establecido en el DOF del 18/07/2011 en el que se establece el Flujo Mínimo (FM) requerido para la estabilidad de los cauces, lagos, lagunas, humedales, esteros, así como la protección de ecosistemas acuáticos y sus especies.

Según el cálculo realizado en la MIA, el caudal ecológico supone un volumen de 891.23 Mm³ anuales, cuando el DOF establece como flujo mínimo 3,444.51 Mm³/año, es decir, casi cuatro

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veces menos de lo establecido (Diferencia del orden del 390%). De haberse realizado esta comprobación, se habría observado la diferencia con lo dispuesto en el DOF del 18/07/2011.

2.3 Tercera imprecisión: Caudal base y caudal ecológico

En el PROY-NMX-AA-159-AA-159-SCFI-2011, se define el caudal base (Qbase) como el caudal medio mensual mínimo y representa la aportación del acuífero a la corriente en estudio. Por lo tanto, el valor del caudal ecológico nunca debe ser inferior al caudal base. Esta afirmación se realiza de manera más explícita en la NMX-AA-159-2012 (DOF 20/09/2012 – Ver punto 1.3 Norma Mexicana NMX-AA-159-SCFI-2012).

Teniendo en cuenta esta consideración establecida por la metodología elegida en la MIA, así como lo dispuesto en lo referente a los Flujos Mínimos (FM) en el DOF del 18/07/2011, se obtienen los resultados registrados en la Tabla 8.

Tabla 8: Determinación del caudal ecológico y su relación con los FM establecidos en el DOF 18/07/2011

CÁLCULO SEGÚN PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011 Cálculo del 30%FM

realizado por Conagua (DOF 18/07/2011)

Río Pánuco 1 (objetivo B)

Caudal Ecológico (m³/s)

Mes

Caudal medio

mensual (m³/s)

Caudal mínimo mensual

(m³/s)

ESTIAJE (m³/s)

AVENIDA (m³/s) PROY-NMX-AA-

159-SCFI-2011 30% sobre

disponibilidad 2008 20% EMA 40% EMA

Enero 161.0105 74.6000 78.16

99.57 54.46

Febrero 135.9368 59.4100 78.16

99.57 60.30

Marzo 113.1226 62.2400 78.16

99.57 54.46

Abril 118.8768 47.6800 78.16

99.57 56.28

Mayo 141.0856 42.4300 78.16

99.57 54.46

Junio 375.1301 73.0500 78.16

99.57 56.28

Julio 691.2742 86.1700

156.32 212.59 212.59

Agosto 562.2352 75.6100

156.32 212.59 212.59

Septiembre 992.2470 194.8100

156.32 219.67 219.67

Octubre 838.6570 266.6600

156.32 212.59 212.59

Noviembre 341.9354 114.9300 78.16

99.57 56.28

Diciembre 217.9669 97.2200 78.16

99.57 54.46

390.7898 99.5675 Q ecológico: 4,359.40 Mm³/año 3,444.51 Mm³/año

EMA Qbase

Como se observa en la Tabla 8, la metodología elegida obliga a determinar unos valores para el caudal ecológico superiores a los establecidos como FM en el DOF 18/07/2011 durante los meses de estiaje, mientras que durante los meses de avenida, estos valores son inferiores a lo dispuesto en el mismo DOF. El volumen del caudal ecológico resultante de la aplicación de esta metodología

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es de 4,359.40 Mm³/año, superior a lo establecido como FM por Conagua en el DOF del 18/07/2011, en el que el valor es de 3,444.51 Mm³/año.

Por la importancia de los ecosistemas del Pánuco y su vulnerabilidad ante pequeñas variaciones de flujo, se recomienda evaluar el caudal ecológico con otros métodos como el holístico, el hidrobiológico o de simulación de hábitat, que permiten una mejor comprensión de las relaciones entre la variación de flujos con las necesidades de los ecosistemas y sus especies.

“Los métodos hidrológicos proporcionan lineamientos para establecer un régimen como porcentaje del escurrimiento medio anual y que se asume mantendría los atributos biológicos en ciertos niveles de conservación” (PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011).

2.4 Cuarta imprecisión: Volumen medio de escurrimiento y caudal medio mensual

A fin de comprobar la suficiencia de agua, para una extracción de 15 m3/s, en la página 120 de la MIA del Proyecto Monterrey VI, se reporta el caudal medio resultante (Tabla 9). Sin embargo, esta comprobación debería realizarse sobre los valores de volumen medio de escurrimiento de la cuenca hacia aguas abajo3 (Ab), y no sobre los valores del caudal medio mensual.

Tabla 9: Caudal medio resultante con extracción de 15 m3/s (página 120 de la MIA del Proyecto Monterrey VI)

MES Caudal medio

mensual (m³/s)

Caudal medio resultante con Extracción de 15

(m³/s)

Enero 161.0105 146.0105

Febrero 135.9368 120.9368

Marzo 113.1226 98.1226

Abril 118.8768 103.8768

Mayo 141.0856 126.0856

Junio 375.1301 360.1301

Julio 691.2742 676.2742

Agosto 562.2352 547.2352

Septiembre 992.2470 977.2470

Octubre 838.6570 823.6570

Noviembre 341.9354 326.9354

Diciembre 217.9669 202.9669

Si bien el Proyecto Monterrey VI es para una extracción de 5 m³/s, en esta tabla de la MIA, se realiza el cálculo para una extracción de 15 m³/s, a fin de comprobar la suficiencia para un horizonte de 30 años, pero de acuerdo al Título de Asignación, este horizonte es de 35 años (la asignación de 15 m³/s se contempla para el año 2051 en adelante).

3 Ab= Cp+Ar+R+Im-(Uc+Ev+Ex+Av) (DOF 18/07/2011)

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Por otro lado, para este horizonte ―con una extracción de 15 m³/s― y teniendo en cuenta que la resta se realiza sobre el caudal medio en lugar de realizarlo sobre el valor de “Ab” en el mes de marzo, el valor del caudal resultante con extracción de 15 m³/s es de 98.1226 m³/s, valor que es inferior al Caudal Base (99.5675 m³/s). Lo anterior no puede ser correcto, según indica el método Tennant.

3. Conclusiones sobre el cálculo del caudal ecológico de la MIA

El método (Tennant) utilizado en la MIA es insuficiente para determinar las necesidades reales del ecosistema fluvial del Pánuco. Es recomendable emplear metodologías holísticas, hidrobiológicas o de simulación de hábitat.

El incorrecto procedimiento en la aplicación del método seleccionado, da como resultado un volumen de caudal ecológico que subestima casi cinco veces el valor resultante de la interpretación adecuada de la metodología, y casi cuatro veces menor al flujo mínimo establecido en el DOF de 1999. Dado que respetar el caudal ecológico es la medida de prevención de impactos señalada en la MIA, para el impacto más significativo, que es el aprovechamiento de agua, se concluye que es necesario hacer las correcciones pertinentes en la Manifestación de Impacto Ambiental.

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SEGUNDA PARTE: CAUDALES ECOLOGICOS, AGUA PARA LA NATURALEZA E IMPACTOS DE MONTERREY VI

1. Resumen Ejecutivo

Esta sección es parte de una revisión de la Manifestación de Impacto Ambiental (MIA) realizada por The Nature Conservancy, para comentar sobre importantes impactos ambientales que tuvieron errores o estuvieron ausentes en el estudio. Un aspecto que no fue tratado es el impacto de la extracción de los caudales diarios del Río Pánuco y el subsecuente impacto de la alteración del caudal sobre especies y ecosistemas en el período de tiempo con mayor vulnerabilidad de la hidrografía diaria.

Aunque la MIA evaluó los caudales ecológicos, el análisis fue realizado sobre los flujos medios mensuales en lugar de los flujos diarios.

Estudiar el flujo medio mensual no es suficiente para determinar por completo los impactos potenciales a los componentes de los ecosistemas. Por ello, algunos de los aspectos importantes de la metodología de caudales ambientales no fueron considerados. El flujo diario debe ser examinado para establecer flujos diarios mínimos que simulen la hidrografía natural y protejan así a especies acuáticas y riparias que sean sensibles. Los flujos mínimos diarios deben simular la variación natural estacional de la hidrografía.

Los flujos diarios de un río varían a lo largo del año, y de año con año, estableciéndose un patrón natural de variación que le da forma a la ecología riparia y acuática. Si el régimen natural del caudal es alterado, hay una respuesta subsecuente en el ecosistema, y a fin de poder determinarla se han llevado a cabo los siguientes trabajos:

1. Se realizó una evaluación de los impactos provocados por la extracción propuesta de los caudales diarios del Río Panuco.

2. Se consideraron los impactos probables de la alteración del caudal sobre componentes clave de los ecosistemas, incluyendo especies clave, para lo cual se revisaron datos, literatura e información de la región en cuestión así como de ecosistemas similares en otras regiones.

Este reporte evaluó datos de flujos diarios de 3 estaciones de medición de aforo en la cuenca – las estaciones “Las Adjuntas” y “Río Pánuco” sobre el Río Pánuco, y la Estación Olivo sobre el Río Moctezuma. La Estación “Las Adjuntas” tiene los registros de caudal para un periodo más largo y con los datos más completos de las tres estaciones y es también la más cercana a la zona de la obra de la toma. Los registros de escurrimientos diarios fueron obtenidos de la base de datos del Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales (BANDAS) de CONAGUA (2015) para el período 1957-2011 (este incluye cinco años recientes adicionales al período considerado en la MIA). Se utilizaron los indicadores del modelo de Alteración Hidrológica (IHA) para sintetizar las características del caudal para los registros de la Estación Las Adjuntas. Este análisis constituye la base para la evaluación de los caudales ecológicos y para examinar la respuesta ecológica probable ante la alteración hidrológica. Por lo anterior, los resultados del análisis hidrológico sintetizado a continuación corresponden a los datos de la Estación Las Adjuntas en el Río Pánuco.

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El gasto propuesto (5 m3/s hasta el gasto futuro de 15 m3/s) tendrá su mayor impacto sobre los caudales diarios durante la estación seca – el período del año con los flujos más bajos.

Para comenzar a desarrollar y comprender el impacto del gasto propuesto sobre el caudal y por ende sobre las especies de flora y fauna del Río Pánuco, el impacto del gasto fue evaluado sobre: el percentil diez del caudal correspondiente a la mediana de los flujos mensuales, es decir, los caudales que superaran el 90 % del tiempo el valor de la mediana del flujo). En base a esto, se observa que:

Los días con caudal más bajo en el registro se tuvieron en la primavera de 1983.

La mediana mensual de caudal para el mes más seco (abril) es 104.9 m3/s por lo que un gasto de 5 m3/s removería cerca del 5% de la mediana del flujo mensual y un gasto de 15 m3/s retiraría cerca del 14 % de la mediana de flujo mensual de abril.

El flujo mensual del percentil diez de la época seca (marzo-mayo) quedaría reducido por cerca del 7 a 8 % con una extracción de 5 m³/s, mientras que.un gasto de 15 m3/s reduciría el flujo mensual del percentil diez entre marzo a mayo entre un 21 a 23 %.

Al evaluar los flujos del periodo comprendido entre el 1-Marzo-1983 al 31-Mayo-1983, cuando se presentó la época más seca en los registros de caudales, un gasto de 15 m3/s hubiera retirado arriba del 50 % del caudal del río en Las Adjuntas en ése tiempo y un gasto de 5 m3/s hubiera retirado mas del 17% del caudal.

La Conagua ha establecido el umbral de parada en el valor de 83.1 m3/s para un gasto de 5 m3/s. Por lo tanto, si el caudal de agua cae por debajo de este nivel, la extracción debe ser detenida. Esto debería ser considerado como una cifra preliminar que puede servir como una marca de seguridad hasta que se pueda muestrear más información sobre la respuesta ecológica ante la alteración, para entonces poder justificar mejor un umbral de caudal que variará con las necesidades de flujo de agua estacionales para los indicadores ecológicos clave. Hasta que esa información esté disponible, el umbral de caudal de 83.1 m3/s protege los rangos más bajos de caudal, ya que esta cifra es ligeramente mayor que el flujo del percentil diez del caudal de marzo a junio y es cercano al umbral del flujo menor extremo calculado por el modelo IHA.

Se seleccionaron componentes ecológicos clave y se desarrollaron distintos ejemplos de modelos ecológicos conceptuales potenciales basados en los censos de especies representativas y los ecosistemas existentes. El enfoque del estudio se realizó buscando responder la siguiente pregunta: ¿Cuál es la respuesta de las especies clave y las interaciones ecológicas ante un cambio en el caudal hidrológico y en el régimen de transporte y depósito de sedimientos?

Este reporte revisa la distribución y los requerimientos de hábitat de un conjunto de especies indicadoras potenciales compuesto por 20 especies de aves, 8 especies de peces, 1 reptil y 2 macro-invertebrados. Es complejo tener una evaluación completa de la respuesta ecológica de estas especies sin tener la participación de expertos. Sin embargo, es posible establecer hipótesis generales basadas en la revisión de casos de estudio documentados. La mayoría de estas especies tienen fases de vida críticas, tales como desove, anidación o períodos reproductivos que ocurren durante los flujos más bajos de la estación seca. En principio, con las reducciones en los caudales mensuales promedio en un rango del 0.5 al 1 % en la estación húmeda, y de 1.5 a 4.3% en la estación seca, los peces e invertebrados particularmente sensibles serían afectados.

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Las reducciones del 23 al 50% en los caudales diarios de la estación seca, podrían ocasionar una disminución de la profundidad del río tal, que el agua dejaría de fluir, causando la pérdida de conectividad entre los parches de hábitat de los peces o provocar cambios en la calidad del agua en estos. El riesgo de someter al río a un estado intermitente de un secado completo tendría otras implicaciones, causando la pérdida de pequeños manchones remanentes de vegetación riparia en las orillas del río, especialmente si la obra de toma está en una zona del río rodeada de un paisaje más árido y agricultura.

El sostenimiento de caudales extremadamente bajos puede eventualmente afectar la red de lagunas, pantanos y zonas de inundación río abajo, y con ello afectar a invertebrados y peces que son una fuente de alimento tanto para aves migratorias como para las poblaciones humanas locales que practican la pesca de subsistencia.

Consecuentemente, el gasto propuesto puede impactar el caudal del río en un grado suficiente para alterar las condiciones ecológicas en la época de secas y especialmente durante los años con caudales más bajos. El umbral de caudal de 83.1 m3/s para detener la extracción (gasto) es un inicio en la protección del caudal ecológico en los días de caudal más bajo. Sin embargo, se hace necesaria una evaluación a profundidad de los regímenes diarios del caudal, basada tanto en los registros históricos del caudal como en la modelación de caudales naturales y teniendo en cuenta los factores asociados al cambio climático. Los impactos generados por la variación entre los gastos existentes y los gastos propuestos deben ser calculados.

Adicionalmente, las zonas del río más vulnerables deben ser detenidamente evaluadas y deben proponerse distintas acciones de mitigación para eliminar el impacto ecológico del agua extraída en esos días. Por ejemplo, en lugar de establecer un gasto constante para todo el año, la tasa de extracción puede ser ajustada a la baja para aquellos días con caudal más bajo, y de este modo proteger el río y la ecología riparia de caudales extremadamente bajos.

Además de la evaluación del gasto propuesto que se presenta a continuación, hay otra serie de proyectos vinculados al agua que pueden contribuir a la alteración del caudal en la cuenca. Se recomienda por ello que se realice una evaluación de los límites ecológicos de alteración hidrológica para otros procesos similares que se implementen en toda la región hidrológica del Pánuco. Estos trabajos deben contar con la participación de expertos multi-disciplinarios y todos los actores clave, para analizar gastos de agua dentro y fuera de los límites del área de estudio a fin de que la escasez y las consecuencias negativas para la cuenca sean minimizadas y que el manejo sostenible de tierras y agua se vea maximizado.

2. Introducción

Para entender los impactos potenciales del gasto propuesto por el Proyecto Monterrey VI sobre el caudal ambiental del Río Pánuco, este análisis compiló la literatura disponible y evaluó datos relevantes correspondientes a la relación entre el caudal diario y la respuesta ecológica potencial en las proximidades del sitio propuesto para la obra de la toma, así como en el curso río abajo y en los humedales costeros asociados.

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2.1 Propósito y metas de las evaluaciones de caudal ecológico

TNC promueve el Manejo Integrado de Cuencas (MIC) y el Manejo con Base en Ecosistemas (MBE) como enfoques socialmente apropiados y científicamente válidos para reducir la vulnerabilidad y riesgo ante eventos meteorológicos extremos, y también como una forma de buscar la adaptación al cambio climático en cuencas costeras. Estas metodologías se orientan a:

Mejorar la función de las cuencas.

Mitigar los impactos de eventos extremos

Así como en el manejo de ríos y humedales para el beneficio de la gente y de la naturaleza.

Para reducir el tiempo y los recursos requeridos para determinar los caudales ecológicos, y al mismo tiempo mantener una metodología robusta y sistemática centrada en la parte más vulnerable de la hidrografía, TNC ha estado empleando un método regional conocido como Límites Ecológicos de Alteración Hidrológica (ELOHA, por sus siglas en inglés) (Poff et al., 2009).

ELOHA es una metodología de pasos múltiples que se detallan más adelante y compatible con las metas del MIC y el MBE. Para contribuir en la parte de análisis hidrológico del método ELOHA, TNC desarrolló la versión 7.1 de los indicadores del Modelo de Alteración Hidrológica (IHA, por sus siglas en inglés) (TNC, 2009). El IHA es útil para caracterizar las variaciones anuales, estacionales e interanuales de los caudales en estaciones de aforo que tengan al menos 20 años de registros diarios del caudal. Los resultados del modelo IHA pueden ser complementados con los datos y el conocimiento de expertos en consulta con especialistas de especies clave, para desarrollar límites de alteración de caudal basados en una condición futura deseada del río.

2.2 Revisión general de los métodos

Usando los indicadores de IHA (Modelo IHA versión 7.1), se desarrolló un análisis estadístico inicial de datos de escurrimientos para las tres estaciones de aforo del río Pánuco seleccionadas a fin de:

Determinar que indicador es el más útil para realizar un análisis de la alteración del caudal que pudiese ocurrir al realizarse una extracción específica (Otros gastos actuales o planeados no fueron evaluados).

Evaluar de que manera el gasto propuesto para el caudal puede alterar la hidrografía, de tal forma que la respuesta ecológica del sistema por esta alteración pueda ser considerada.

Proveer una documentación preliminar que contemple las necesidades de agua para los ecosistemas del río (especies y hábitat), así como indicadores que permitan establecer un mejor manejo del caudal en el sitio de extracción.

Los resultados obtenidos del modelo IHA serán los empleados en la metodología ELOHA. La pregunta clave que surge es: “si la corriente de agua (el río) o los niveles de agua (lagos y estuarios) cambian,…¿Cómo responderán las plantas y animales que son más dependientes de los cuerpos de agua?”.

La metodología utiliza datos y un proceso conducido por expertos para determinar vínculos entre la ecología y el caudal. Esta evaluación no incorporó la participación de expertos debido a

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restricciones de tiempo. Por ello, se recomienda desarrollar apropiadamente la metodología de ELOHA para toda la región hidrológica del río Pánuco y poder así contribuir a un mejor manejo del agua en la misma.

Se efectuó una revision rápida de la literatura disponible y de los datos relevantes para determinar hipótesis vinculantes a la ecología del caudal que aplicaran a especies y ecosistemas en la región del río Pánuco. En la sección de referencias se aporta la bibliografía compilada en este trabajo. Esta consulta bibliográfica incluye tanto trabajos científicos publicados como reportes. Parte de la investigación realizada se ha enfocado sobre varios componentes de los ensamblajes ecológicos (comunidades biológicas) y la distribución de las especies seleccionadas presentes en la región del río Pánuco o en sistemas similares en Veracruz.

No obstante, no se han encontrado investigaciones enfocadas específicamente en caudales ambientales, que cuantifiquen la magnitud, frecuencia y temporalidad de los caudales requeridos para sostener ecosistemas esturinos y de agua dulce, así como para los modos de vida y bienestar de las comunidades que dependen de éstos. La información disponible puede ser usada, junto con el conocimiento de expertos, para construir modelos conceptuales que informen sobre las respuestas potenciales ante las alteraciones del caudal.

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3. Revisión de las Características Biofísicas

El río Pánuco se localiza en la vertiente este de México y antes de su desembocadura en el Golfo de México constituye la frontera entre Veracruz y Tamaulipas. La ubicación del área de estudio se muestra en la Figura 2.

El río Pánuco corre hacia el este desde la Sierra Madre Oriental (Sierra Abra Tanchipa). Esta cadena montañosa se eleva a alturas superiores a los 2,400 m y desciende hasta la planicie costera del Golfo de México, unos 90 km antes de Tampico su perfil se suaviza considerablemente. El sistema de estuarios del río Pánuco está formado por una amplia red de lagunas, manglares y humedales (Buenfil Friedman, 2009; Hudson, 2000; Crews-Meyer, et al. 2004). En el capítulo 4: “Sistema Ambiental Regional, Delimitación, Caracterización e Impactos” se presentan más detalles de las condiciones regionales.

Figura 2: Localización de la region hidrológica 26 del Río Pánuco

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Figura 3: Área del Río Pánuco y el Proyecto Monterrey VI

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Es importante señalar que la precipitación exhibe un patrón con una estación seca y otra húmeda bien marcadas. El patrón geográfico puede verse en las Figuras 4a y 4b (elaboradas con datos de UNIATMOS 2015), que muestran la precipitación en las estaciones seca y húmeda. El caudal del río varía en cada punto a lo largo del gradiente oeste-este de la precipitación.

La region se ubica en un área que combina diversos climas, exhibiendo un marcado gradiente de precipitación, que va de oeste a este y con una precipitación total anual que va desde los 300 mm que se recogen en el oeste, hasta los 2,400 mm recogidos en este de la región. Adicionalmente, a lo largo de la planicie costera se da otro gradiente de precipitaciones de norte a sur, que va de los 1,500 mm en el norte a los 2,400 mm en el sur, donde se encuentra con la Sierra Madre Oriental (Crew-Meyer et al., 2004).

Figura 4: Distribución de la precipitación en las estaciones seca y húmeda (Elaboración propia)

Figura 4a. Estación secan (Nov-Jun) precipitaciónen

milímetros.Fuente: Uniatmos (2015)

http://atlasclimatico.unam.mx/atlas/Docs/f_escenarios.html)

Figura 4b. Estación húmeda (Jul-Oct) precipitación en milímetros. Fuente: Uniatmos (2015)

http://atlasclimatico.unam.mx/atlas/Docs/f_escenarios.html

3.1 Geomorfología

Una buena descripción de la geomorfología del río Pánuco fue realizada por Hudson (2000), a continuación se presenta una síntesis de la misma:

La cuenca del río Pánuco drena las regiones fisiográficas de la Planicie Central, la Sierra Madre Oriental y la Planicie Costera del Golfo de México. La geomorfología costera es de origen terciario y cuaternario, con depósitos fluviales, marinos y volcánicos. Hay una amplia estructura llamada “Alto Pánuco” que corresponde a un anticlinal que desciende al sur intersectando el río Pánuco a la altura de la Ciudad Pánuco.

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El área está localizada en el límite de tres regiones climáticas, los regímenes de precipitación modifican los valores de los escurrimientos del río creando una marcada estacionalidad. Debido a esta estacionalidad, los sedimientos son transportados únicamente durante el 33% del tiempo, en los meses más lluviosos entre julio y octubre. El promedio de mediciones efectuadas en la estación de Las Adjuntas indican que se transportan 5.185 x 103 toneladas por año.

3.2 Entorno Ecológico y Biodiversidad

Buena parte de la region hidrológica del río Pánuco ha sido evaluada por TNC, Pronatura Veracruz y Pronatura Noreste en un trabajo concluido en 2009, dentro de la Planeación Ecoregional de Bosques y Selvas del Límite Neotropical del Golfo de México.

Esta región geográfica tiene una compleja topografía como resultado de diversos eventos geológicos. Su compleja historia evolutiva, así como su gran variabilidad climática, han dado lugar a que esta región tenga una biodiversidad excepcional. Se presentan una gran variedad de sistemas ecológicos, incluyendo bosques de coníferas, bosques tropicales y bosques mesófilos de montaña, algunos de los cuales están amenazados o en riesgo de desaparecer. Los sistemas hidrológicos presentes (ríos, arroyos, manantiales, lagos y manglares) juegan un importante papel en el mantenimiento de la biodiversidad regional. La zona este de la cuenca de la Sierra Madre Oriental-Golfo de México posee una tercera parte de las escorrentías del país, favoreciendo la generación de varios servicios ambientales para la población en general.

En la Sierra Madre Oriental, coexisten una gran variedad de ecosistemas: desde los bosques de niebla que son únicos y poseen elevados niveles de biodiversidad y endemismo, hasta las planicies costeras y lagunas. También están presentes humedales con tulares y popales, así como zonas de inundación. Los tulares son comunidades de plantas acuáticas que toleran agua dulce y salobre, y tienen una amplia distribución en la región. Los manglares, entremezclados con diversas selvas inundables, sostienen una biodiversidad importante. Su batimetría cambia fuertemente con las lluvias debido a las entradas de agua y a los sedimientos transportados.

Los bosques riparios son otro tipo de ecosistemas en las planicies costeras. La composición florística de estos bosques varía de acuerdo a su altitud (Granados-Sánchez et al., 2006). Debido a su complejidad ambiental, la cuenca sostiene una gran diversidad de ictiofauna que incluye a muchas especies de peces endémicos. Su ubicación, en una zona de transición entre las regiones neotrópical y neártica, permite la presencia de especies tanto del norte como del sur, de familias como Cichlidae, Poeciliidae y Catastomidae (Alcántara Soria y Soto Galera, 2014, ver el Capítulo 5 de este informe).

No puede dejar de mencionarse que la región alberga varias áreas naturales protegidas de competencia federal, así como otras de competencia estatal. Estas cubren parte de los ecosistemas más representativos de la región y protegen una parte fundamental de su biodiversidad. En 2006, se identificaron distintas Áreas de Importancia para la Conservación de las Aves (AICA) y varias se localizan dentro de los límites del Sistema Ambiental Regional (SAR). Una de las AICA más notables y relevantes es la AICA No. 88 “Humedales del Sur de Tamaulipas y Norte de Veracruz”, que es uno de los sitios más destacados para la conservación de aves en México (Berlanga et al., 2006). Aunque la MIA incluyó la lista de aves del AICA 88, 18 especies que ahí existen no quedaron incluídas (Tabla 10).

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Tabla 10. Lista de especies de aves presentes en el AICA 88 que no fueron incluidas en la lista de la MIA.

Nombre NOM* UICN Endemismo NOM-059 -

2010 list

Amazona oratrix P EN Cuasiendémica si

Basileuterus rufifrons SC LC Cuasiendémica no

Geranospiza caerulescens A LC No endémica si

Ictinia plumbea A LC No endémica si

Nomonyx dominicus A LC No endémica si

Pionus senilis A LC No endémica si

Cairina moschata P LC No endémica si

Charadrius melodus P NT No endémica si

Agamia agami PR LC No endémica si

Buteogallus urubitinga PR LC No endémica si

Campephilus guatemalensis PR LC No endémica si

Egretta rufescens PR LC No endémica si

Falco femoralis PR LC No endémica si

Limnothlypis swainsonii PR LC No endémica si

Myadestes occidentalis PR LC No endémica si

Psarocolius montezuma PR LC No endémica si

Sternula antillarum PR LC No endémica si

Tachybaptus dominicus PR LC No endémica si

4. Indicadores de Alteración Hidrológica (IHA)

El IHA es una parte de la metodología ELOHA, que permite evaluar caudales ambientales de muchas escorrentías y ríos de manera simultánea para lograr el desarrollo e implementación de estándares de caudal ecológico a escala regional.

Numerosas metodologías han sido utilizadas para determinar que tanta agua requiere un río para sostener los valores ecológicos deseados y los importantes servicios ecosistémicos que prestan a las comunidades humanas (p.e. Arthington et al., 2004). El entendimiento cientifico actual de los factores hidrológicos en los ecosistemas de ríos, junto con la experiencia que se ha ido ganando en diversos estudios sobre ríos específicos, apoyan el desarrollo de estándares en una escala regional (Poff et al., 2009). ELOHA es una síntesis de diversas técnicas hidrológicas y métodos de caudales ambientales que son actualmente utilizados en distintos grados alrededor del planeta para apoyar un manejo regional amplio de los caudales.

4.1 Descripción del proceso

La plataforma de ELOHA incluye procesos tanto científicos como sociales. Este reporte no incluyó todos estos procesos. En la Figura 5 se presenta un diagrama que muestra la aproximación utilizada para este caso y puede consultarse para tener una descripción general del proceso. Los elementos usados para el análisis que aquí se presenta están indicados dentro de las cajas con un contorno de color negro. Se completó una parte del Paso 1. El IHA se empleó específicamente para

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caracterizar las condiciones de la corriente de agua y considerar componenes potenciales del caudal ambiental. Adicionalmente se examinó la alteración esperada ante el gasto propuesto (una parte del Paso 3).

Se utilizó la hipótesis de la ecología de caudal desarrollada en un trabajo realizado en Chiapas en 2014 (una parte del Paso 4). En el proceso completo de ELOHA, el análisis hidrológico se emplea para caracterizar las condiciones de la corriente de agua en una línea base (previa a la alteración) y cuando es alterada.

Para un ELOHA regional, las escorrentías se clasifican y agrupan con base a sus características. Las relaciones entre “respuesta ecológica-alteración del caudal” se estudian para grupos de escurrentías similares, los resultados obtenidos aportan un insumo científico de gran valor que posteriormente se combina con la información dada por la sociedad (necesidades) para establecer finalmente las metas de los estándares de caudal ambiental (Poff et al., 2009). Este informe solo describe los resultados del estudio de los procesos hidrológicos y ecológicos en un tramo del río Pánuco, utilizando la literatura disponible y enfocándose en el análisis de caudales diarios a partir del modelo IHA.

IHA es un paquete de software estadístico desarrollado por TNC para calcular las características de regímenes de caudales naturales y alterados, con el propósito de determinar las características y grados de alteración del caudal que son ecológicamente relevantes (The Nature Conservancy, 2009).

Los parámetros hidrológicos analizados con IHA corresponden a cinco grupos:

Magnitud de caudales mensuales

Magnitud y duración de condiciones extremas anuales del agua (p.e. caudales pico y caudales mínimos)

Periodicidad de condiciones extremas anuales

Frecuencia y duración de pulsos altos y bajos

Tasa y frecuencia de cambios de una condición de caudal a otra.

De este modo, un día es clasificado como un pulso y mediante esta metodología se determina si es mayor o menor que un umbral específico que puede ser establecido por el usuario, sirviendo de esta manera como un medio para obtener una cuantificación adicional del análisis del caudal. Un resumen de los parámetros de análisis del caudal en IHA se presenta en la Tabla SM3. Descripción de los parámetro de IHA (The Nature Conservancy 2009) en la sección suplementaria al final de este capítulo.

Adicionalmente a los parámetros hidrológicos descritos arriba, IHA calcula cambios en cinco Componentes de Caudal Ecológico (EFC, por sus siglas en inglés):

Caudales bajos

Caudales extremadamente bajos

Pulsos altos de caudal

Inundaciones pequeñas

Inundaciones grandes

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Los parámetros clave de los EFC y sus influencias en el ecosistema usados por el modelo IHA están sintetizados en la Tabla SM4. Síntesis de Parámetros de Componentes de Caudal Ambiental (EFC) y Sus Influencias Ecosistémicas(adaptado de The Nature Conservancy, 2009), en la sección suplementaria al final de este capítulo.

La identificación de los EFC permite reconocer que es de relevancia ecológica debido a la repetición de estos patrones en la hidrografía del río. Esto se realiza mediante cinco tipos de indicadores asociados al caudal que mantienen la integridad ecológica del río. Así como es necesario mantener caudales adecuados durante la época de flujos más bajos, los caudales elevados y las inundaciones y también las condiciones de caudal extremadamente bajas son igualmente importantes para manetener funciones ecológicas . (Richter et al., 2006).

Figura 5: Plataforma de ELOHA. Los pasos de proceso utilizados para este análisis están enfatizados en los rectángulos de línea gruesa (Poff et al., 2009).

4.2 Análisis Hidrológico

Hay 160 estaciones de medición localizadas a lo largo de la Región Hidrológica del río Pánuco, pero solo dos estaciones del propio río Pánuco con registros de escurrimientos están disponibles en la base de datos del Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales (BANDAS) con información de un número suficiente de años registrados (Conagua, 2015; fecha de consulta 09/ enero/2015, página consultada: ftp://ftp.conagua.gob.mx/Bandas/Bases_Datos_Bandas). De éstas, se estudiaron 3 estaciones: Dos de ellas en el Río Pánuco: Las Adjuntas (-98.56277778, 21.97666667) y Pánuco (-98.170555, 22.0575) y una en el río Moctezuma: El Olivo (-98.500138, 21.833472).

Se concluyó que la estación Las Adjuntas es la que tiene el registro de caudal para un mayor número de años y más completo de las tres estaciones mencionadas, y que además, es la más

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próxima al punto propuesto para la extracción. Se obtuvieron los datos para el período 1957-2011, que incluye cinco años adicionales en comparación con la información a partir de la cual se desarrolló el análisis de la MIA (1991 fue incluido en el análisis).

El IHA se empleó para sintetizar las características del caudal para los registros de la corriente en la Estación Las Adjuntas. Este análisis, cuando se combina con información ecológica e insumos de expertos en las especies, constituye las bases para la evaluación de caudales ambientales, y para poder examinar las respuestas ecológicas probables ante una alteración del caudal. Por ello, los resultados del análisis hidrológico que se resume abajo corresponden a la información aportada por la Estación Las Adjuntas sobre el Río Pánuco. Las estaciones y sus períodos de registros se presentan en la Tabla 11 y sus ubicaciones en la Figura 6. Los datos fueron ingresados en IHA para una evaluación rápida de las métricas hidrológicas. Solo los datos de la Estación 26255 de Las Adjuntas fueron utilizados para realizar de manera preliminar un análisis estadístico utilizando IHA.

Los resultados son descritos más abajo y en la Figura 7 y Figura 8. Tal y como se observa en la Tabla 11, hay una serie de vacíos de información en los registros de caudales diarios. Las métricas hidrológicas calculadas para la estación Las Adjuntas con el IHA, están sintetizadas en la Tabla 12 y en la Figura 7, 8, 10 y 11.

Tabla 11. Resumen de los parámetros estadísticos de IHA para las 3 estaciones e medición consideradas en el río mPánuco

Fuente: Datos crudos bajados de Conagua (2015); accesados el 09/Enero/2015

deftp://ftp.conagua.gob.mx/Bandas/Bases_Datos_Bandas y procesados por IHA 7.0 por los autores.

Véase Tabla SM3 para la explicación de los parámetros

Station Name

Station

Number River Name Period of Record

Drainage

Basin Area

(km2)

Mean

Annual

Flow (cms)

Longest

missing data

time period

(days) / year

No. of

years with

>100 days

missing

data

Median of

1-day

minimum

flow (cms)

Median of

1-day

maximum

flow (cms)

EFC extreme

low flow

threshold

(cms)

Las Adjuntas 26255 Pánuco 1957-2011 75,986 419.3 118 / 1991 1 72.76 3,117 87.39

Panuco 26424 Pánuco 1972-2011 467.2 185 / 1990 9 57.46 2,766 117

El Olivo 26387 Moctezuma 1967-2011 42,726 241.3 365 / 1976 1 34.59 2,559 47.15

SUMMARY of IHA Generated Statistics

ftp://ftp.conagua.gob.mx/Bandas/Bases_Datos_Bandas

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Figura 6: Localización de las estaciones de medición sobre el río Pánuco (Elaboración propia).

Figura 7: Gráficas hídricas para la Estación Las Adjuntas en el río Pánuco (Promedio y mediana del caudal)

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Tabla 12. Promedio, mediana y Percentil 10 para el caudal en la Estación 26255 en Las Adjuntas.

Mes Promedio Mediana Percentil 10

Jan 164 162.4 102.9

Feb 142 130.1 92.14

Mar 116 111.1 71.57

Apr 121 104.9 66.06

May 140 106.2 68.77

Jun 366 153.8 77.12

Jul 798 411.5 130.5

Aug 590 393.5 145.2

Sep 1,056 641.2 287.5

Oct 864 532.5 266.2

Nov 351 294.7 161.9

Dec 224 204.6 119.8

Datos crudos bajados de Conagua (2015); accesados el 09/01/2015 desde ftp://ftp.conagua.gob.mx/Bandas/Bases_Datos_Bandas y procesados con IHA 7.0 por los autores.

Figura 8: Caudales del percentil diez en la estación Las Adjuntas.

Como se mencionó anteriormente, la precipitación presenta una marcada estacionalidad. La temporada de lluvias es de julio a octubre, y la temporada seca se extiende de noviembre hasta junio. La distribución estacional de la precipitación está reflejada en el escurrimiento, con los caudales más altos desde agosto hasta octubre y disminuyendo desde noviembre hasta enero, los caudales más bajos se dan de marzo a mayo.

IHA utiliza un algoritmo para crear los intervalos entre las cinco categorías de caudales (EFC=Componente de Caudal Ambiental en la última columna de la Tabla 11). Éstos están representados en la Figura 9 que corresponde a la gráfica hídrica para un patrón tipico del flujo estacional de un río.

ftp://ftp.conagua.gob.mx/Bandas/Bases_Datos_Bandas

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Figura 9: Componente de caudal ambiental de IHA aplicados a un ejemplo típico de una gráfica hídrica, mostrando aquí un patrón estacional de escurrimiento en que se ven reflejadas la estación

de lluvias (Junio a Octubre) y la estación seca (Noviembre a Mayo), (Haney y Gonzáles 2014).

El manual de IHA describe esas categorías EFC. Nuestro estudio realiza la definición para los caudales bajos y los caudales extremadamente bajos debido a la importancia de que los niveles de caudales bajos están sostenidos por descargas de aguas subterráneas en el río.

La variación estacional de niveles de caudales bajos en un río impone una restricción fundamental para las comunidades acuáticas, debido a que determina la cantidad de hábitat acuático disponible para la mayor parte del año. Esto tiene una fuerte influencia sobre la diversidad y número de organismos que pueden subsistir en el río. Cuando los caudales son extremadamente bajos, durante períodos de sequía, se pueden presentar situaciones de stress para muchos organismos al tiempo que pueden favorecer las condiciones necesarias para otras especies. La química del agua, temperatura y la disponibilidad de oxígeno disuelto pueden convertirse en altamente estresantes para muchos organismos durante períodos de caudales extremadamente bajos, al punto que pueden causar una mortalidad considerable.

Por otra parte, los caudales extremadamente bajos pueden concentrar algunas especies en los parches de agua que se originan, o también pueden hacer necesario desecar áreas de inundación bajas y permitir que ciertas especies de plantas puedan regenerarse (The Nature Conservancy, 2009).

La gráfica hídrica con los EFC muestra visulamente la repetición de patrones hidrográficos que son ecológicamente relevantes y permite observar el rango completo de condiciones y eventos de caudales que mantienen la integridad ecológica del río.

Así como es imperativo el mantener flujos adecuados durante períodos de caudales bajos, los caudales altos, las inundaciones y también los caudales extremadamente bajos tienen en su conjunto funciones ecológicas específicas. La Figura 10 y la Figura 11 muestran los EFC en escala logarítmica. Como se puede observar en estas figuras, los caudales extremadamente bajos son menos de 87 m3/s, lo cual corresponde a cerca del flujo del percentil diez (caudales que superaran el 90 % del tiempo el valor de la mediana del flujo).

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Figura 10: Escala logarítmica. Este gráfico representa el efecto del gasto sobre los caudales extremadamente bajos *

*Nótese los volúmenes de caudal muy bajos indicados en rojo. ** Hay aproximadamente 1,594

días en los registro de caudales con un flujo menor a los 83 m3/s, lo cual promedia para cera de 30 días por año.

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Figura 11: Representación de los caudales más bajos – La línea roja horizontal indica el umbral de caudal de ~83 m3/s al cual el gasto debe ser detenido.

Datos crudos bajados de Conagua (2015); accesados el 09/01/2015 de

ftp://ftp.conagua.gob.mx/Bandas/Bases_Datos_Bandas y procesados con IHA 7.0 por los autores.

Se derivó una curva de duración del caudal para la estación de Las Adjuntas (Figura 12). Esta curva muestra la probabilidad o el procentaje de tiempo en el que el caudal del río va a exceder un valor. Por ejemplo, un caudal de 100 m3/s estaría excedido el 85% del tiempo. Caudales de 95 m3/s

serían excedidos el 90% del tiempo (p.e. caudal del

percentil del 10%).

La curva de duración del caudal puede emplearse como un indicador general de las condiciones hidrológicas de las estaciones húmeda versus seca y de la severidad de cada una de ellas. Estas curvas pueden ser agrupadas por zonas para darse una idea del deterioro de los caudales. Típicamente las zonas son: 0-10% = caudales altos, 10-40% = condición de humedad, 40-60%= caudales

medianos, 60-90%= condiciones secas y 90-100% = caduales bajos. Un umbral de caudal de 83.1 m3/s fue el establecido por Conagua.

1983: Año más seco del periodo estudiado Los valores contenidos en esta área son incorrectos

Figura 12: Gráfica de la duración anual del caudal (procesada con IHA V7 por los autores

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Este es el nivel de corriente al que el gasto de 5 m3/s debe deternerse la operación del Acueducto. Este valor es cercano y de hecho ligeramente mayor que el del caudal del percentil diez para marzo, abril, mayo y junio (Tabla 12). Es ligeramente menor que el de 87.37 m3/s correspondiente al límite superior de la categoría EFC de caudal extremedamente bajo. Por ello, se espera que este umbral de caudal proteja los caudales bajos en el río, evitando asi la desecación del río en las cercanías del punto de extracción.

4.3 Componentes Ecológicos Clave Potenciales

En el desarrollo de la metodología ELOHA realizado, se entiende que la colecta de datos de todas las especies que dependen de la corriente y de los niveles de agua resultaría, no sólo impráctica, sino imposible. Por ello, los vínculos ecológicos del caudal se realizan a partir de componentes ecosistémicos que ecológicamente son clave. Los componentes ecológicos clave pueden incluir especies individuales o ensambles entre especies. También pueden considerarse funciones ecosistémicas y procesos, y generalmente se incluyen indicadores con alto valor social, tales como especies de peces o invertebrados que son consumidos.

Los vínculos entre la respuesta ecológica y la alteración en el caudal se establecen a partir de estos componentes ecológicos clave. Por esta razón, es importante seleccionar componentes ecológicos que sean relevantes y útiles. Los componentes ecológicos clave ideales deben ser:

Sensibles a alteraciones en el caudal que obstaculicen sus requerimientos del ciclo de vida

Que se presten a validación con datos de monitoreo

Valorados por la sociedad (p.e.: disminución en la abundancia de peces que pudiesen afectar la obtención de fuentes de proteína o el ingreso para las comunidades locales).

Los componentes ecológicos clave pueden incluir indicadores de humedales en los ríos y la costa. Los indicadores de ríos son para los cursos río abajo a partir del punto de extracción, los cuales en teoría deberían tener condiciones de flujo similares y por ello se esperaría que compartan condiciones ecológicas en términos de hábitat y de especies.

Los humedales costeros incluyen lagunas y estuarios, y se ubican a unos 68 km aguas abajo del punto de extracción, en la transición de río a mar. Cada componente ecológico clave tiene indicadores biológicos y físicos clave así como procesos clave. Los indicadores físicos incluyen el propio caudal, transporte de sedimentos, condiciones del canal, calidad del agua en el río, nivel del agua, profundidad y calidad del agua en los sistemas costeros (este último no evaluado en este estudio).

Los indicadores biológicos incluyen especies clave, vegetación y hábitats (tales como pozas, sustratos, bancos de ríos, sistemas radiculares de manglares, aguas poco profundas y aguas profundas con variaciones de salinidad en lagunas costeras). El enfoque de este trabajo fue generar información preliminar sobre los indicadores biológicos potenciales presentados en la sección de los componentes ecológicos clave del río Pánuco. Este reporte busca incluir tanta información como fuera posible sobre esos indicadores basados en la literatura. Sin embargo, se puede ganar mucha más información al consultar a expertos sobre estos indicadores. Para la revisión de literatura véanse las referencias: Tabla SM5. Requerimientos de habitat para aves y reptiles importantes para las relaciones potenciales caudal-ecología. y Tabla SM6. Principales necesidades del Hábitat de los peces para las relaciones potenciales caudal-ecología (Informacion

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basada en el Capítulo 5 - Alcántara Soria y Soto Galera, 2014)., así como los insumos de expertos para el caso de los peces (véase Capítulo 5: Peces del Río Pánuco, Indicadores de Integridad e Impacto Ambiental).

4.4 Hipótesis de ecología de caudales

De manera preliminar, las vinculaciones ecológicas del caudal se obtubieron mediante consulta de la literatura disponible, enfocándonos sobre la periodicidad de estados críticos en el ciclo de vida con caudales bajos (Diagramas 2, 3, 4 y 5). Esto con el propósito de servir como una guía para reconocer los conflictos potenciales relacionados a los requerimientos de las especies y los impactos causados por la extracción en los días con flujos bajos. Estos impactos fueron adaptados de los obtenidos durante la realización de un taller sobre caudales ambientales realizado en Chiapas (Haney and González, 2014).

Desafortunadamente esta evaluación careció del tiempo y la profundidad necesaria, el estudio de las relaciones entre la alteración del caudal y la respuesta ecológica se beneficia a partir de datos cuantitativos donde las mediciones hidrológicas coinciden con datos de especies y hábitat en las mismas localidades. Ante la ausencia de tal información publicada, el conocimiento y experiencia de profesionales que efectuaron estudios e investigaciones en estos sistemas son invaluables.

Las hipótesis de relaciones entre las alteraciones de caudales y las respuestas ecológicas pueden ser desarrolladas a partir del conocimiento combinado de un grupo multidisciplinario de investigadores. Los vacíos de información pueden ser identificados y priorizados y con ello desarrollar una agenda de investigación y así obtener datos para la cuantificación de las hipótesis.

Figura 13: Ejemplo de respuesta ecológicay cambios en el caudal

Un ejemplo de curva de respuesta ecológica y caudal se observa en la Figura 13 correspondiente al caso de estudio de la cuenca del río Magdalena en Colombia (Gonzalez et al., 2009). Estas curvas

R² = 0,9615

0

200

400

600

800

0 10 20 30 40

Ab

un

da

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nic

os

Duración de los caudales bajos (días)

R² = 0,9815

0

5

10

15

20

0 10 20 30 40

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Duración de los caudales bajos (días)

Curva de relación entre el incremento en la duración de caudales bajos y la abundancia y riqueza de invertebrados bénticos invertebrates in the Rio

Guatiquía (Páramo colombiano). Adapted from; Gonzalez et al., 2009.

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son desarrolladas a partir del estudio de la relación existente entre los invertebrados bénticos y la duración del caudal, y demuestran que la abundancia y riqueza de invertebrados bénticos decrece conforme aumenta la duración de los caudales bajos sobre el río Guatiquía en el páramo de Colombia. Casi cualquier métrica hidrológica puede ser examinada en relación con casi cualquier métrica ecológica. La selección de las métricas más relevantes para la investigación es parte del diseño de un programa de investigación de caudales ambientales (Poff et al., 2009).

El balance y transporte de sedimientos es un proceso clave que este estudio no intentó evaluar. Este balance depende de la corriente, de modo que los caudales grandes transportan más sedimiento, pero aún más importante es que el sedimento transportado esta muy vinculado a la geomorfología del canal y la condición de la cuenca. Para un mismo caudal, se puede transportar mas sedimento a las lagunas cuando los canales han quedado desconectados de las planicies de inundación, quedando confinados por diques, y cuando habiendo poca conservación de los suelos en las prácticas agrícolas resulta en una mayor cantidad de sedimento generado en las cabeceras. Tener en cuenta estas condiciones implica mucho más que solo ver la relación entre la alteración del caudal y la respuesta ecológica.

Una revisión futura de estudios para cuantificar estas relaciones aportará información adicional para atender el impacto del incremento en el transporte de sedimentos y contribuirá a crear soluciones ante un amplio rango de procesos de degradación ecológica que ocurren en ecosistemas de agua dulce y costeros (Haney and González, 2014).

4.5 Indicadores Ecológicos Clave del Río Pánuco

Se seleccionaron varios indicadores o componentes ecológicos clave con base en la revisión de la literatura sobre la región y sobre los elementos de conservación identificados en diversos ejercicios de priorización. Se identificaron dos grandes grupos, uno para las especies y hábitat de ríos y otro para las lagunas/humedales costeros. En el material suplementario al final de este capítulo se presentan una serie de diagramas ilustrando ciclos de vida generalizados y/o las relaciones de la ecología de caudales para esos componentes ecológicos clave, también se incluyen varias tablas que identifican los componentes de hábitat o de ciclos de vida relevantes y su periodicidad. La lista a continuación recoge los indicadores ecológicos clave identificados:

Indicadores para el Río Pánuco y los humedales costeros de la cuenca baja – Peces: De agua dulce/especies migratorias. – Aves: De hábitat ripario/costeras/Acuáticas/de humedales. – Vegetación riparia. – Manglares y selvas inundables. – Cocodrilos

Indicadores sugeridos (no evaluados en este trabajo) – Crustáceos de río. – Procesos geomórfológicos: Planicie costera – Migración de camarones: Su relación con la salinidad y la profundidad del agua

4.5.1 Aves Indicadoras del Río Pánuco

Aves Playeras Migratorias: El área de aves playeras migratorias fue identificada como el AICA No. 88 (Figura 6) - Humedales del S de Tamaulipas y N Veracruz – y seleccionada debido a que este

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área contiene a cerca del 45% de las aves neotropicales migratorias, del orden de 348 especies identificadas para este sitio. La protección de este sitio da cobertura de conservación a aves acuáticas, terrestres, migratorias y residentes. Este área sostiene a una población viable de Geothlypis flavovelata (Mascarita de Altamira), una especie endémica para la región y enlistada como vulnerable que anida en las marismas. Los hábitos migratorios de las aves playeras están influenciados por la variación de los caudales en la región entre otros factores. La migración en verano a los humedales del Pánuco ocurre de agosto a noviembre (en la época de lluvias).

La migración hacia el norte en primavera sucede de abril a mayo, con descansos eventuales en mayo para las zonas más sureñas (Loetscher, 1995). Cuando las entradas son grandes, las especies migratorias se concentran en las lagunas y alcanzan sus valores de abundancia máxima. La revisión de la literatura en referencia a la reproducción para ocho especies de aves playeras residentes o migratorias sugiere que, en promedio, existe un solo período de anidación, que ocurre durante la estación seca entre abril y mayo (Tabla SM5. Requerimientos de habitat para aves y reptiles importantes para las relaciones potenciales caudal-ecología.).

Con base a lo anterior, existe un período crítico de alimentación durante la época seca, el cual podría ser impactado por caudales bajos con la disminución potencial de la disponibilidad de la fuente de alimento. Las especies de garzas fueron particularmente evaluadas ya que esta área es una zona de invernación para seis especies de garzas de Norte América (Mikuska, 1998 y Tabla SM5. Requerimientos de habitat para aves y reptiles importantes para las relaciones potenciales caudal-ecología.).

Aves y Vegetación de Hábitat Riparios: Existen asociaciones y estructuras de vegetación ripiaria en manchones alrededor del punto de extracción, constituídas principalmente por dos especies de Salicaceae tales como el álamo (Populus mexicana) endémica de México, y el sauce (Salix humboldtiana) que fructifica entre marzo y septiembre y usualmente en un segundo período de octubre a aiciembre. Otra especie que prevalece es una Mimosaceae: el Guanacaste (Enterolobium cyclocarpum) que florece de febrero a junio con la fructificación entre abril y julio. Tanto Salix spp. Como Enterolobium cyclocarpum son consideradas especies de valor para la restauración ecológica así como por tener importantes usos para los artesanos, como combustible y con fines medicinales (Vázquez-Yanes et al., 1999).

Los ciclos de vida del álamo y del sauce están integralmente vinculados al caudal, su expansión está vinculada al nivel de agua en el canal y las plántulas son vulnerables a los caudales tanto bajos como altos. La regeneración está típicamente vinculada a la perturbación regular causada por las inundaciones (Karrenberg et al., 2002). Los retoños pueden ser muy susceptibles a morir durante sequías o cambios en el nivel freático (Haney et al., 2008). Por lo anterior estas especies pueden servir también como un indicador para el monitoreo de impactos por la alteración de los caudales. No obstante, debido a que poseen sistemas radiculares profundos, si se observa la mortalidad de rodales maduros, debe evaluarse si este impacto se debe a la disminución de agua superficial o subterránea.

La vegetación riparia forma la estructura de la que dependen ciertas especies de aves de esos hábitats. Esta vegetación provee sitios de anidación y alimento para dichas aves y está estructurada y mantenida por los caudales naturales en ríos y planicies de inundación.

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En ríos de flujo libre sin rectificación de canales, la vegetación riparia proporciona un mosaico dinámico y cambiante de diversos hábitats que sostienen una gran diversidad de insectos que son alimento de las aves. Por ello, hay conexiones directas a través de diversas vías entre los caudales y las aves – la vía geomórfica que le da estructura a la vegetación riparia y la vía de los macroinvertebrados e insectos acuáticos que son la principal fuente de alimentación de las aves que dependen de este tipo de vegetación.

La abundancia de especies migratorias tales como Dendroica, Setophaga spp. (chipes) y Catharus spp. (zorzales, migrantes insectívoros u omnívoros) depende de la estructura natural y composición de la vegetación riparia que proporciona una estratificación adecuada. Cada especie ocupa un nicho en la estructura de hábitat que ofrece la vegetacióon riparia, y si la complejidad estructural se reduce, la abundancia de especies disminuirá.

La complejidad de hábitat en la vegetación riparia depende de un amplio rango de condiciones en el caudal a través del canal y de la planicie de inundación. La germinación anual de semillas en la parte media de la vegetación riparia es fuente de alimentación para las aves granívoras. Se requiere un mejor entendimiento de la fenología de la vegetación riparia y su relación con el régimen de caudal de la corriente y la temporalidad de la migración de las aves, de su forrajeo y anidación.

Otro amplio grupo de aves a considerar son los passeriformes – orioles (Icterus spp.) y picogordos (Pheucticus spp.) – que se reproducen y habitan en los bosques riparios y que dependen de la floración y fructificación de las plantas que se produce durante los meses de abril y mayo. La relación entre la gráfica hídrica de la corriente y la floración y fructificación de los árboles riparios requiere de mayor investigación, ya que estos árboles proveen alimento y juegan un importante papel en el éxito de anidación de estas aves (Haney and González, 2014).

4.5.2 Peces Indicadores del Río Pánuco

Peces de Agua Dulce/Migratorios (Mugilidae, Eliotridae): La llamada trucha de tierra caliente (Agonostomus monticola) migra río arriba para alimentarse y después río abajo para reproducrise. No es claro si la migración reproductiva ocurre en las lagunas o en el mar. Tampoco se sabe si la forma o la tasa de cambio en la gráfica hídrica es importante (Haney and González, 2014). Sin embargo, una revisión de especímenes de colecciones para esta especie (Capítulo 5 de este reporte: Peces del Río Pánuco, Indicadores de Integridad e Impacto Ambiental) mostró su presencia.

Los investigadores difieren en sus opiniones acerca de los hábitos de esta especie. Algunos autores creen que Agonostomus montícola es una especie anfídroma, que desova en agua dulce y los huevecillos son acarreados al mar en donde eclosionan y crecen los alevines hasta que regresan como juveniles al agua dulce. Otros piensan que la especie es catádroma y que los adultos regresan al mar a desovar. Otros investigadores discuten la posibilidad de que esta especie combine ambas estrategias (IUCN, 2014).

Los adultos viven en los ríos y arroyos y los juveniles son encontrados eventualmente en aguas salobres. Esta es la única trucha que asciende lejos tierra adentro y pasa toda su vida adulta en agua dulce. Este pez puede encontrarse en pequeños grupos o solitario río arriba, pero forma cardúmenes de distintos tamaños en los arroyos más grandes en cotas bajas. La trucha de tierra

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caliente es ovípara; sus huevos son pelágicos y no adhesivos y el desove ocurre usualmente en la época de lluvias. Es pescada y consumida por los habitantes locales en México y algunas partes de Centroamérica (FishBase, 2014).

Otras especies anfídromas tienden a moverse en el período de mayor caudal para migrar río arriba con fines de alimentación pero no de reproducción. No hay mucha información acerca de cuales son los detonadores específicos de la migración. Los expertos participantes en el taller de Chiapas sobre caudal ecológico (Haney y González, 2014) están muy seguros de que un caudal alto dispara el inicio de la migración, pero la magnitud y la temporalidad del factor detonador se desconocen (Véase el material complementario y el Capítulo 5 de este reporte).

La lisa es catádroma, es decir, que desova en agua salada aunque pasa la mayor parte de su vida en agua dulce. Los huevos son transparentes y de color amarillo pálido, no adhesivos y esféricos con un diámetro promedio de 0.72 mm. Cuando el alevín tiene de 16 a 20 mm de longitud, migra a las corrientes que derivan en la costa y a estuarios.

Los juveniles son capaces de osmoregular, y toleran salinidades de 0 a 35 ppm. Pasan el resto de su primer año en aguas costeras, marismas salobres y estuarios. En otoño, por lo general se mueven a aguas más profundas mientras que ya de adultos migran cerca de la costa a desovar. De acuerdo con Ibañez y Gutiérrrez-Benitez (2004), hay disparadores climáticos que detonan la migración para el desove. Sin embargo, algunos juveniles de lisa invernan en los estuarios. Después de su primer año de vida, la lisa habita en una variedad de hábitats incluyendo el océano, los marismas salados, estuarios y en agua dulce en ríos y cañadas.

La familia Eleotridae agrupa a cerca de 35 géneros y 150 especies. La mayoría de los eleotridos viven en aguas salobres o agua dulce. Muchos eleotridos de agua dulce son anfidromos: luego de eclosionar, los alevines flotan corriente abajo a aguas salobres o marinas en donde pasan su estado larval con el plancton, creciendo y alimentándose por unos meses antes de que migren de vuelta al agua dulce como juveniles. Solo unas pocas especies son verdaderamente marinas, pero las especies de agua dulce tienen una fase larval en el mar y regresan tierra adentro como juveniles. La especie de esta familia que se encuentra en el río Pánuco es Gobiomorus dormitor (Capítulo 5). En general, los eleotridos son carnívoros que se alimentan de crustáceos y otros invertebrados bénticos, peces pequeños e insectos. Muchas especies pasan su fase larval en el mar durante la cual se alimentan de plancton. Son peces consumidos por humanos en muchas partes de su rango de distribución (Animal Diversity Web, 2014 http://animaldiversity.ummz.umich.edu/accounts/Eleotridae/).

Los eleotridos son residentes habituales de manglares y otros ambientes estuarinos. Pueden encontrarse cerca de arrecifes rocosos en bahías, áreas intermareales, arroyos y pozas. Algunos prefieren aguas tranquilas entre la vegetación acuática. Muchas especies viven sobre sustratos o fondos lodosos; muchos eleotridos son bénticos (que habitan en el fondo), pero algunos son libre nadadores (Animal Diversity Web, 2014http://animaldiversity.ummz.umich.edu/accounts/Eleotridae/).

4.5.3 Cocodrilo

El cocodrilo (Crocodylus moreletti) es un indicador que no ha sido completamente evaluado pero que se presenta en la región (ver Tabla SM5). En 2011, el Programa de Monitoreo del Cocodrilo de

http://animaldiversity.ummz.umich.edu/accounts/Eleotridae/

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Pantano (Crocodylus moreletii) evaluó la población en el región RC 1 que abarca las áreas bajas y costeras del río Pánuco. Se encontró que el 47 % de los sitios estudiados eran hábitat adecuado para mantener poblaciones viables de esta especie en el futuro, mientras que el 53% tenían hábitat de pobre a regular (Sánchez Herrera et al., 2012).

Esta especie migra con los niveles de agua y no se espera que su población pueda ser afectada por la variación en los caudales. Sin embargo, el hábito de hacer madrigueras y los movimientos habituales de esta especie, contribuyen a formar canales y reservorios de agua durante la época seca y con ello proveen refugio para aves acuáticas y otros animales asociados a los humedales. La disminución de esta especie ocurre con la fragmentación del hábitat y la afectación de la calidad del agua por contaminantes y sedimentación; esta es una mayor preocupación que los volúmenes de agua de los caudales (Haney y González, 2014).

4.5.4 Humedales y Lagunas Costeras

Requerimientos del ciclo de vida del manglar e hidroperíodo: Los manglares proveen una serie de servicios ambientales, tales como la purificación del agua, dar refugio a juveniles y larvas de camarones y peces, secuestro de carbono y protección contra las inundaciones entre otros.

La magnitud, temporalidad y calidad del agua de los escurrimientos en los ríos de la cuenca afectan directamente la geomorfología costera, así como la persistencia de la vegetación en los humedales y las pesquerías, tal y como fue demostrado en los trabajos de Moreno-Casasola et al. (2002) y Flores-Verdugo et al. (2007).

La productividad de las lagunas costeras depende de las contribuciones de los manglares, pero también de los humedales de agua dulce en las tierras bajas que rodean a los manglares y que sirve de transición entre la tierra y la planicie de inundación. Está bien documentado que la frecuencia de inundación y el hidroperíodo están entre los factores que determinan la presencia o ausencia de manglares y que las distintas especies de manglar tienen preferencias diferenciadas en lo que se refiere a la inundación así como a la profundidad y el nivel del manto freático y la salinidad (Diagrama 3). Una minúscula diferencia de 10 cm en la microtopografía da lugar a diferentes tipos de comunidades de humedal (Moreno-Casasola et al., 2002; Flores-Verdugo et al., 2007).

El ciclo de vida del manglar está sincroinizado con las entradas de agua (Diagrama 4). Por ejemplo, el manglar rojo (Rhizophora mangle) tiene su floración de junio a octubre, cuando inicia la época de lluvias; y el establecimiento de plántulas ocurre durante la época seca, de diciembre a mayo. Por su parte, el mangle blanco (Laguncularia racemosa) florece y fructifica entre mayo y noviembre y las semillas son dispersadas por el agua.

El mangle negro (Avicennia germinans) florece y produce frutas durante todo el año pero principalmente durante los meses más lluviosos de junio a octubre; la producción de semillas ocurre durante la época de lluvias (julio-octubre) y el establecimiento de las plántulas sucede al final de la época de lluvias y a lo largo de la estación seca (octubre-mayo).

En el caso del manglar botoncillo (Conocarpus erectus), la floración comienza al fina de la época seca (marzo) pero alcanza su pico máximo con las primeras lluvias de mayo; la producción de

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semillas y la fructificación ocurre durante la época de lluvias (julio-octubre), mientras que las plántulas se establecen al final de la época de lluvias y durante la época seca (octubre-mayo).

El palo de agua o apompo (Pachira aquatica) no es un mangle pero es afin a crecer cerca de fuentes de agua; florece al inicio de la época de secas (noviembre-enero) y produce semillas que maduran de enero a septiembre (Moreno-Casasola, (2010b); las plántulas se establecen durante la época de lluvias y la época seca de agosto a mayo (Diagrama 4) (Haney y González, 2014).

4.5.5 Indicadores sugeridos (No evaluados en este trabajo)

Langostinos de río: Aunque este indicador tiene todas las cualidades que se buscan en una especie indicadora clave, ya que está presente en el sistema del río Pánuco, los langostinos (Macrobrachium carcinus y Macrobrachium acanthurus) no fueron evaluados de manera completa. Los langostinos son por lo general abundantes, fáciles de pescar y con alto valor económico. Más aún, parte de sus ciclos de vida (p.e. sus hábitos migratorios) pueden verse afectados por fluctuaciones en el caudal.

De acuerdo con Haney y González (2014), la abundancia de estas especies reflejaría la condición ecológica de los ecosistemas en los ríos (riparios y acuáticos). Por ejemplo, los adultos se mueven corriente arriba para reproducirse, mientras que los juveniles se mueven corriente abajo a los estuarios o cerca de estos, requiriendo agua salada para madurar (García - Guerrero et al., 2013). Por ello, las poblaciones que se originan arriba del punto de extracción pueden verse adversamente afectadas si la extracción de agua interrumpe la conectividad durante el tiempo en que las larvas se mueven hacia los estuarios o cuando los adultos migran río arriba. Adicionalmente, la post-larva requiere raíces de vegetación para refugiarse de los depredadores.

Recientemente, con el fin de mejorar las poblaciones de langostinos, otros invertebrados acuáticos y peces, CONAPESCA expidió la Norma Oficial Mexicana NOM-033-SAG/PESC-2014 para promover la pesca responsable en los sistemas lagunares de Champayán en el río Tamesí, incluyendo El Chairel y La Escondida, designando directrices para la cosecha de recursos pesqueros.

De acuerdo con los expertos del taller sobre caudales ecológicos en Chiapas (Haney y González, 2014), una disminución en la magnitud y duración de caudales altos y medios, ocasiona la reducción de la densidad de post-larvas de Macrobrachium tenellum en la zona de raíces en la vegetación riparia; el incremento en estos caudales, por otra parte, mantiene la densidad.

Hay poca certidumbre con respeto a la relación entre caudales y el ciclo de vida de estas especies, pero tienen un gran potencial como indicador clave si se pudiese colectar mayor información a través de estudios específicos en campo (Haney y González, 2014).

Migración de camarones: Aunque en este trabajo no se evaluó este aspecto en el sistema estuarino costero del Pánuco, la literatura ha documentado bien como la pérdida de manglares significa la pérdida de poblaciones post larva de camarón y con ello pérdidas económicas en la pesquería (Moreno-Casasola et al., 2002). Un ejemplo de Haney y González (2014), describe como los camarones juveniles entran a las lagunas costeras de Chiapas a la mitad de la época de lluvias (al final de agosto) y empiezan a migrar hacia el mar al final de la temporada de lluvias (noviembre).

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Cuando los camarones juveniles abandonan las lagunas al final de la época de lluvias, las larvas de camarón están entrando a las algunas, y crecen en ellas hasta convertirse en juveniles. La pesca del camarón comienza en febrero y continúa hasta mayo; durante este tiempo, los pescadores bloquean la salida hacia el mar.

La pesca del camarón no es permitida desde junio hasta finales de agosto. Durante la primera parte de la época de lluvias (junio-septiembre), los camarones que han migrado al mar se reproducen allí. Cuando la temporada de lluvia termina, las larvas entran a las lagunas. Durante la época de secas – enero a mayo – la profundidad del agua está al mínimo y la densidad de camarones y la salinidad están al máximo. La profundidad del agua incrementa a un máximo y la salinidad y la densidad de camarones decrece al mínimo en octubre, cuando la época de lluvias está en lo más alto (Haney y González, 2014).

Procesos Geomórficos: Pese a que estos procesos son muy importantes para la ecología de caudales, no fueron evaluados en este trabajo. Los procesos geomórficos están relacionados con la integridad de canal y debido a ello con la generación de hábitat; estos procesos pueden ser influenciados por la magnitud y duración de los caudales. Cuando esto ocurre, en los sitios de depósitos, si el caudal es demasiado grande o si dura demasiado, este puede cambiar el hábitat al sobre-lavarlo con sedimentos y cambiando el equilibrio entre erosión y transporte de sedimentos, resultando en la pérdida de la capacidad de transportación.

Los sedimentos más pequeños también pueden ser transportados río abajo hasta las lagunas, cambiando la profundidad de estas y con ello impactando a especies y a algunas actividades económicas como la pesca del camarón. Si la magnitud del caudal o su duración disminuye, el transporte de materiales grandes del sustrato no es posible (Haney y González, 2014).

4.6 Indicadores Ecológicos Clave del Río Pánuco y el Cambio Climático

El área del río Pánuco-Altamira es uno de los 8 sitios piloto del Programa de Cambio Climático del Instituto Nacional de Ecología (Buenfil Friedman, 2009). El principal objetivo de determinar sitios piloto fue el de contar con lugares específicos para implementar acciones de adaptación al cambio climático y monitorear su evolución.

Los criterios para seleccionar a estos sitios consistieron en que fueran representativos de los humedales del Golfo de México, y que mantuvieran intactas sus características naturales así como por sus presiones antropogénicas actuales y el potencial de experimentar impactos futuros por el cambio climático.

Aunque este sitio piloto, se localiza aproximadamente a 44 km de distancia del sitio de extracción de Monterrey VI, hay un riesgo moderado de inundación por el aumento del nivel del mar para los humedales que están a solo 15 km de distancia.

De acuerdo con Buenfil Friedman (2009), los humedales del Pánuco han experimentado altas tasas de deforestación lo que ha incrementado la sedimentación. La recarga de acuíferos ha sido impactada y la región muestra señales de intrusión salina. Por ello, la amenaza potencial más crítica de los impactos del cambio climático será una mayor inundación por el incremento del nivel del mar (significando una continua intrusión salina a los acuíferos), y un aumento de los impactos causados por tormentas severas y huracanes.

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Bello et al. 2007, en: Buenfil Friedman (2009)

5. Conclusiones

Una serie de recomendaciones sobre los caudales ambientales que se presentan, han sido determinadas a partir de información científica que relaciona la condición ecológica con los escurrimientos a la corriente – entendiendo cómo las variaciones en los ríos y las lagunas impactan en fases críticas del ciclo de vida de especies clave y en los componentes de los ecosistemas-.

En el proceso de análisis se empleó la información recopilada y se combinaron las relaciones entre la respuesta ecológica y las corrientes de agua para establecer recomendaciones sobre los caudales ambientales.

Existe la necesidad de realizar un esfuerzo integrado dirigido a cuantificar las necesidades de agua para especies clave y componentes de los ecosistemas, que incluya los siguientes aspectos:

Figura 14 Zonas susceptibles de inundación en sitios piloto Río Pánuco-Altamira

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Obtener las aportaciones de expertos sobre las necesidades de caudal de especies clave

Diseñar y efectuar estudios de campo para colectar información emparejada de datos hidrológicos y así vincular los ríos y las lagunas con los ciclos biológicos de especies seleccionadas

Aprovechar el conocimiento de expertos en esas especies para desarrollar hipótesis sobre las respuestas de especies clave ante la alteración de los caudales

Donde se pueda obtener información suficiente, desarrollar cuantitativamente las relaciones entre los caudales y la respuesta ecológica.

Los componentes ecológicos clave identificados, indicadores físicos y biológicos, así como los procesos clave, pueden ser utilizados como una guía para el diseño de estudios de campo a realizarse en el futuro.

Dadas las presiones extremas en la demanda de agua y las múltiples extracciones comprometidas para el río Pánuco, el establecimiento de un monitoreo ampliado de los escurrimientos será determinante para detener oportunamente la extracción verificando los volúmenes propuestos por la Conagua para poder proteger los caudales ecológicos.

El mantenimiento de buenos registros en la estación Las Adjuntas deberá ser una prioridad, ya que esa estación es la de referencia para la medición del umbral de parada establecido por la Conagua.

Al revisarse los resultados del análisis hidrológico de los caudales ecológicos diarios, queda claro que la extracción de 5 m3/s tendrá su mayor impacto en los caudales diarios durante la época seca – el período del año con caudales más bajos (y más aún cuando la extracción fuera de 15 m3/s).

Se revisó la distribución y requerimientos de hábitat de especies que potencialmente pudieran ser indicadores ecológicos. Sin la contribución de expertos es difícil evaluar de manera completa las respuestas ecológicas de estas especies, sin embargo, se pueden proponer algunas hipótesis generales con base en casos estudiados en la literatura disponible.

La mayoría de estas especies tienen fases críticas en sus ciclos de vida, tales como los períodos de desove, anidación o de producción de semillas, que ocurren durante los caudales bajos en la época seca. Con reducciones promedio mensuales en el caudal de entre 0.5 y 1% en la época húmeda y de 1.5 a 4.3 % en la época seca, algunas especies más sensibles de peces e invertebrados podrían verse afectadas. Reducciones del caudal de entre 23% y 50% causadas por una extracción de 15 m3/s, pueden provocar la disminución de la profundidad del río a tal grado que los rápidos podrían desaparecer causando la pérdida de conectividad entre los parches de hábitat para los peces o causando cambios en la calidad del agua en esos parches.

El riesgo de provocar en el río a un estado intermitente de completa desecación tendrá muchas otras consecuencias, causando la pérdida de pequeños manchones de vegetación riparia en las márgenes del río, especialmente debido a que el sitio de extracción está en un segmento del río que está rodeado de un paisaje más árido y por agricultura.

La mantenimiento de caudales extremadamente bajos puede impactar río abajo a la red de lagunas, pantanos y marismas, afectando con ello a peces e invertebrados que son alimento

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importante tanto para las aves migratorias como para la población humana que depende de la pesca de subsistencia.

El desarrollo de recomendaciones sobre caudales ambientales es un proceso iterativo, adaptativo y colaborativo. Durante el transcurso de esta evaluación rápida, se revisó abundante literatura sobre los ciclos biológicos y requerimientos ecológicos de especies de agua dulce, estuarios y lagunas, en un esfuerzo de compilar información suficiente para identificar de manera preliminar aquellas especies que potencialmente serán impactadas por la relación entre la alteración del caudal y la respuesta de los indicadores ecológicos clave del río Pánuco (Tablas SM5 y SM6).

Sin embargo, actualmente no se tiene la información necesaria para hacer una cuantificación completa de la respuesta ecológica específica a la alteración del caudal. La participación de expertos y la realización de estudios de campo para colectar información aparejada de datos ecológicos e hidrológicos para las especies clave o ecosistemas es una necesidad prioritaria.

Ante la ausencia de datos aparejados de hidrología y respuesta ecológica para cuantificar las relaciones ecológicas-alteración del caudal, la información hidrológica en combinación con un entendimiento general de los ciclos de vida de las especies y sus requerimientos de agua, es frecuentemente utilizada para desarrollar de manera preliminar recomendaciones sobre los caudales. Este tipo de análisis deben ser efectuados como parte de la evaluación ambiental dentro de la MIA.

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TERCERA PARTE: REFERENCIAS Y MATERIAL COMPLEMENTARIO

1. Referencias

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Berlanga, H., Oliveras de Ita, A., Benítez, H., Escobar, M. (Eds.) (2006) Taller para la Identificación de Prioridades para la Conservación de Aves en la Red DE AICAS y ANP de México. NABCI/CONABIO.

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DOF 26/03/1999 Decreto por el que se suprime parcialmente la veda por tiempo indefinido para el

http://www.conagua.gob.mx/Contenido.aspx?id=Mapas



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otorgamiento de concesiones y asignaciones para los aprovechamientos de las aguas en las cuencas de los ríos Metztitlán, Moctezuma, Tempoal, Verde, Santa María, Tampaón, Guayalejo y Tamesí-Chicayán”, expedido por el Presidente Constitucional de los Estados Unidos Mexicanos, mismo que suprime parcialmente la veda por tiempo indefinido para otorgar concesiones y asignaciones en dichos ríos, señalando que la Comisión Nacional del Agua sólo podrá concesionar o asignar el 70% de los volúmenes disponibles de agua obtenidos en los estudios técnicos descritos en el párrafo que antecede; reservando el 30% restante de las aguas disponibles para garantizar los flujos mínimos que requiera la estabilidad de los cauces, lagos, lagunas, humedales, esteros, así como la protección de ecosistemas acuáticos y sus especies.

DOF 18/07/2011 Acuerdo por el que se actualiza la disponibilidad media anual de las aguas superficiales en las cuencas hidrológicas Arroyo Zarco, Río Ñadó, Río Galindo, Río San Juan 1, Río Tecozautla, Río San Juan 2, Río Grande de Tulancingo, Río Metztitlán 1, Río Metzquititlán, Río Metztitlán 2, Río Amajaque, Río Claro, Río Amajac, Río Calabozo, Río Los Hules, Río Tempoal 1, Río San Pedro, Río Tempoal 2, Río Verde 1, Río Verde 2, Río Verde 3, Arroyo El Puerquito o San Bartolo, Arroyo Altamira, Río Santa María 1, Río Santa María 2, Río Santa María 3, Río Tamasopo 1, Río Tamasopo 2, Río Gallinas, Río El Salto, Río Valles, Río Tampaón 1, Río Choy, Río Coy 1, Río Coy 2, Río Tampaón 2, Río Victoria, Río Tolimán, Río Extoraz, Embalse Zimapán, Río Moctezuma 1, Río Moctezuma 2, Río Tancuilín, Río Huchihuayán, Río Moctezuma 3, Río Moctezuma 4, Río Juamave-Chihue, Río Guayalejo 1, Río Guayalejo 2, Río Sabinas, Río Comandante 1, Río Comandante 2, Río Mante, Río Guayalejo 3, Arroyo El Cojo, Río Tantoán, Río Guayalejo 4, Río Tamesí, Río Moctezuma 5, Río Chicayán 1, Río Chicayán 2, Río Pánuco 1, Arroyo Tamacuil o La Llave y Río Pánuco 2, mismas que forman parte de la Subregión Hidrológica Río Pánuco de la Región Hidrológica número 26 Pánuco. http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5201212&fecha=18/07/2011

DOF 23/02/2012 Aviso de consulta pública del Proyecto de Norma Mexicana PROY-NMX-AA-159-SCFI-2011”. Que establece el procedimiento para la determinación del Caudal Ecológico en Cuencas Hidrológicas. http://legismex.mty.itesm.mx/normas/aa/nmx-aa-159-scfi-2011.pdf

DOF 20/09/2012: Declaratoria de vigencia de la norma mexicana: NMX-AA-159-SCFI-2012 que establece el procedimiento para la determinación del caudal ecológico en cuencas hidrológicas.” http://www.dof.gob.mx/nota_detalle_popup.php?codigo=5269489

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de 78

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http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/63-salic1m.pdf

http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/63-salic1m.pdf

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2. Material Complementario: Tablas, Gráficas y Diagramas

Tabla SM1. Propuesta de Componentes Ecosistémicos Clave, Indicadores Físicos y Biológicos, y Pprocesos Clave

Componente Ecológico

Clave

Indicadores Físicos Clave

Indicadores Biológicos Clave*

Procesos Clave Servicios Ecosistémicos Clave

Ríos

Laderas de Altas de la Sierra y Planicie Costera

*Caudales de la época seca

Transporte de Sedimentos

Condición de Canal

Calidad del Agua

Especies Acuáticas Clave

Vegetación Riparia

Variedad de hábitats acuáticos

Hidrografía natural

Balance de Sedimentos

Suplemento Hídrico

Peces de agua dulce y crustáceosAmortiguamiento de inundaciones

Recreación

Humedales Costeros

Lagunas Estuarios Humedales

Nivel del agua

Profundidad del agua

Calidad del agua

Salud del manglar

Especies clave (ej. camarón)

Entradas de agua dulce

Entrada de sedimentos

Circulación del agua

Especies comerciales

Turismo

Amortiguamiento de huracanes

*En estos componentes se enfocó este studio.

Tabla SM2. Próximos pasos y requerimientos de información para poder desarrollar una recomendación complete sobre caudal ambiental en el río Pánuco.

1. Completar una clasificación preliminary de la Cuenca del río Pánuco. a. Considerar la estabilidad e integridad del río. b. Desarrollar un gradiente desde ríos naturales a ríos degradados.

2. Refinar la clasificación con un análisis y modelación hidrológicos. a. Usar la modelación hidrológica para establecer el caudal, considerando la

variabilidad inter e intra-anual . b. Compilar información sobre usos del agua y disponibilidad (En colaboración con

CONAGUA). c. Identificar y caracterizar las condiciones del agua subterránea.

3. Refinar las relaciones caudal-ecología. a. Continuar con la revision de literature y usar la información para refinar las

hipótesis. b. Validar la información con expertos. c. Establecer una red de monitoreo para generar datos crudos. d. Poner a prueba las hipótesis y ajustarlas.

4. Desarrollar e implementar recomendaciones sobre caudal ambiental. a. Con base en las hipótesis validadas, sugerir recomendaciones sobre caudal

ambiental. b. Usar instrumentos legales para implementar las recomendaciones. c. Incolucrar a actores clave e instituciones locales, CONAGUA, Comités de Cuenca,

Municipios y usuarios . 5. Manejo adaptativo, monitoreo y ajustes.

a. Trabajar sobre proyectos piloto en una o dos microcuencas.

de 78

b. Monitorear los resultados y ajustar el Proyecto si fuera necesario. c. Establecer proyectos de restauración en ecosistemas asociados.

Consideraciones Adicionales:

a. Un análisis hidrológico deberá ser la base para la determinación de caudales ambientales.

b. Usar el enfoque de ecosistema para los caudales. c. Considerar los procesos de cambio en las cuencas desde la perspectiva ambiental y

humana. d. Generar dos modelos de caudal ambiental, uno para el área norte y otro para la del

sur. e. Determinar el estado actual de las microcuencas, considerando precipitación,

escurrimientos, deterioro, conservación y propuestas de manejo. f. Analizar cualquier efecto negativo de los diques en la Cuenca baja y considerar

soluciones de “infraestructura verde”. g. Determinar los caudales ambientales por un grupo de expertos técnicos de

diferentes disciplinas con el objetivo de proteger ecosistemas. La participación social es importante desde el punto de vista de la concienciación.

h. Evaluar el transporte de sedimentos en todas las áreas de la cuenca. i. La deforestación cambia drásticamente el caudal. j. La rectificación del caudal tiene muchos impactos. k. Realizar la restauración de microcuencas y ríos para mejorarla infiltración de agua y

reducir el transporte de sedimentos. l. Rehabilitar y restaurar la vegetación riparia. m. Establecer políticas públicas integrales (evitando enfoques sectoriales y

promoviendo los enfoques integrales)

de 78

Tabla SM3. Descripción de los parámetro de IHA (The Nature Conservancy 2009)

Grupo de Parámetros IHA

Parametros Hidrológicos Influencias sobre los Ecosistemas

1. Magnitud de las condiciones mensuales del agua

Valor de la media o mediana para cada mes calendario Subtotal 12 parámetros

Disponibilidad de hábitat para organismos acuáticos

Disponibilidad de humedad en el suelo para las plantas

Disponibilidad de aliamento y cobertura para mamíferos

Confiabilidad de las fuentes de agua para animals terrestres

Acceso de depredadores a los sitios de anidación

Influencias de la temperature del agua, niveles de oxígeno y fotosíntesis en la columna de agua.

2. Magnitud y duración de las condiciones hidrológicas extremas anuales

Mínima anual, 1-día promedio Mínima anual, 3-días promedio Mínima anual, 7-días promedio Mínima anual, 30-días promedio Mínima anual, 90-días promedio Máxima anual, 1-day means Máxima anual, 3-días promedio Máxima anual, 7-días promedio Máxima anual, 30-días promedio Máxima anual, 90-días promedio Número de días con caudal cero Índice base del caudal: 7-díasy caudal mínimo/promedio anual de caudal Subtotal 12 parámetros

Balance de organismos competitivos, ruderales y tolerantes de stress

Creación de sitios para la colonización de plantas

Estrcuturación de ecosistemas acuáticos por factores abióticos vs. biológicos

Estructuración de morfología de canals del río y condiciones de hábitat físico

Estrés en la humedad del suelo de plantas

Dehidratación en animales

Estrés anaeróbico en plantas

Volumen de intercambio de nutrients entre los ríos y las planicies de inundación

Duración de condiciones de estrés tales como bajos niveles de oxígeno y químicos concentrados en ambientes acuáticos

Distribución de comunidades de planats en lagos, pozas y planicies de inundación

Duración de caudales elevados para la disposición de desechos, aireación de sustratos de desove en los sedimentos del río

de 78

Grupo de Parámetros IHA

Parametros Hidrológicos Influencias sobre los Ecosistemas

3. Temporalidad de las condiciones

Fecha Juliana de cada máximo de 1 día anual Julian data of each annual 1-day maximum Fecha Juliana de cada mínimo de 1 día anual Julian date of each annual 1-day minimum Subtotal 2 parámetros

Compatibilidad con los ciclos de vida de los organismos

Predictibilidad/anulabilidad de estrés para organismos

Acceso a habitats especiales durante la reproducción o para evitar depredación

Sitios de desove para peces migratorios

Evolución de estrategias de historia de vida y mecanismos conductuales

4. Frecuencia y duración de pulsos altos y bajos

Número de pulsos bajos dentro de cada año hidrológico Media o mediana de la duración de pulsos bajos (días) Mean or median duration of low pulses (days) Número de pulsos altos dentro de cada año hidrológico Media o mediana de la duración de pulsos altos (días) Subtotal 4 parámetros

Frecuencia y magnitude de estrés en la humedad del suelo para las plantas

Frecuencia y duración de estrés anaerobico para las plantas

Disponibilidad de habitats para organismos acuáticos en la planicie de inundación

Intercambios de nutrientes y materia orgánica entre el río y la planicie de inundación

Disponibilidad de minerales en suelos

Acceso de sitios de alimentación, anidación y reproducción para aves acuáticas

Influencias de trnasporte de lechos, texturas de sedimentos y duración de perturbaciones en el sustrato(pulsos altos)

5. Tasa y frecuencia de cambios en las condiciones del agua

Tasas elevadas: Media o mediana de todas las diferencias positivas entre valores diarios consecutivos Tasas bajas: Media o mediana de todas las diferencias negativas entre valores diarios consecutivos Número de reversions hidrológicas Subtotal 3 parámetros Gran Total 33 parámeteros

Estrés por sequía en plantas )

Asilamiento de organismos en islas y planicies de inundación

Estrés por desecación en segmentos de baja movilidad de corriente

de 78

Tabla SM4. Síntesis de Parámetros de Componentes de Caudal Ambiental (EFC) y Sus Influencias Ecosistémicas(adaptado de The Nature Conservancy, 2009)

Tipo de EFC Parámetros Hidrológicos Influencias sobre losEcosistemas

1. Caudales mensuales bajos

Valor de la media o mediana de los caudales bajos en cada mesa calendario

Subtotal 12 parámetros

Provee habitat adecuado a organismos acuáticos

Mantiene en condiciones adecuadas la temperature del agua, el oxígeno disuelto y la química del aguaMantiene el nivel freático en la planicie de inundación y la humedad del suelo para las plantas

Provee agua para beber a los animals terrestres

Mantiene suspendidos a los huevos de anfibios y peces

Permite el movimiento de los peces para alimentarse y desovar

Soporta a organismos hiporreicos (que habitan con saturación de sedimentos)

2. Caudales extremadamente bajos

Frecuencia de caudales extremadamente bajos durante un año hidrológico o estación

Valor de la media o mediana del evento de caudal extremadamente bajo:

Duración (días)

Caudal pico (Caudal mínimo durante el evento)

Tiempo(Fecha Juliana del caudal pico)

Subtotal 4 parámetros

Permiten el reclutamiento de ciertas especies de plantas en la planicie de inundación

Purga a especies invasoras introducidas de las comunidades riparias

Concentra a presas en áreas limitadas en beneficio de los depredadores

3. Pulsos de Caudales Elevados

Frecuencia de pulsos de caudal alto durante cada año hidrológico o estación Valor de la media o mediana del evento de pulso de caudal alto:

Duración (días)

Caudal pico (caudal máximo durante el evento)

Tiempo (Fecha Juliana del caudal pico)

Tasas de elevación y caída Subtotal 6 parámetros

Conforman físicamente al río incluyendo las pozas y los rápidos

Determina los sutratos del cauce (arena, gravas))

Previene que la vegetación riparia invada el canal del río

Restaura la calidad normal del agua luego de caudales bajos prolongados, lavando productos de desecho y contaminantes

Airea los huevos en las gravas de desove, previniendo la sedimentación

Manrtiene condiciones adecuadas de salinidad en los estuarios

de 78


4. Pequeñas inundaciones

Frecuencia de pequeñas inundaciones durante un año hidrológico o estación Valor de la media o mediana del evento de pequeña inundación :

Duración (días)

Caudal pico (caudal máximo durante el evento)

Tiempo (Fecha Juliana del caudal pico)


Aplica a inundaciones pequeñas y grandes:

Provee entradas a peces para la migración y el desove

Detona nuevas fases en los ciclos biológicos (ej. Insectos)

Permite a los peces desovar en la planicie de inundación, provee áreas de guardería para los peces juveniles

Provee nuevas oportunidades de alimentación a peces y aves acuáticas

Recarga el nivel freático en la planicie de inundación

Mantiene la diversidad en distintos tipos de vegetación en la planicie de inundación a lo largo de inundaciones prolongadas (las distintas plantas tienen diferentes tolerancias)

Controla la distribución y abundancia de plantas en la planicie de inundación

Deposita nutrientes en la planicie de inundación

5. Pequeñas inundaciones

Frecuencia de pequeñas inundaciones durante cada año hidrológico o estación Valor de la media o mediana del evento de pequeña inundación:

Duración (días)

Caudal pico (caudal máximo durante el evento) maximum flow during event)

Tiempo (fecha Juliana del caudal pico)


Aplica a inundaciones pequeñas y grandes:

Provee entradas a peces para la migración y el

Detona nuevas fases en los ciclos biológicos (ej. Insectos)

Permite a los peces desovar en la planicie de inundación, provee áreas de guardería para los peces juveniles

Provee nuevas oportunidades de alimentación a peces y aves acuáticas

Recarga el nivel freático en la planicie de inundación

Mantiene la diversidad en distintos tipos de vegetación en la planicie de inundación a lo largo de inundaciones prolongadas (las distintas plantas tienen diferentes tolerancias)

Controla la distribución y abundancia de plantas en la planicie de inundación

Deposita nutrientes en la planicie de inundación

de 78


6. Grandes* Inundaciones

Frecuencia de pequeñas inundaciones durante cada año hidrológico o estación

Valor de la media o mediana del evento de gran inundación: Duración (días)

Caudal pico (caudal máximo durante el evento) Tiempo (fecha Juliana del caudal pico)

Tasas de elevación y caída Subtotal 6 parameters Grand Total 34 parameters

Aplica tanto a pequeñas como a grandes inundaciones:

Mantiene el balance de especies en las comunidades acuáticas y riparias

Crea sitios para el reclutamiento de plantas colonizadoras

Conforma hábitats físicos en la planicie de inundación

Deposita gravas y guijarros en las áreas de desove

Lava materiales orgánicos y madera en descomposición

Purga de especies introducidas invasoras de las comunidades acuáticas y riparias

Dispersa semillas y frutos de plantas riparias

Promueve el movimiento lateral del río con lo que se generan nuevos hábitat (canales secundarios, meandros)

Provee a las plántulas un acceso prolongado a la humedad del suelo

Diagrama 1. Determinantes hidrológicos de la integridad ecológica (Modificada para mostrar su relación con IHA).

de 78

Tabla SM5. Requerimientos de habitat para aves y reptiles importantes para las relaciones potenciales caudal-ecología.

Taxa Nombre Nombre común

NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico

Principal hábitat de anidación

Hábitat para los adultos

Período de

anidación

Requerimientos de caudal

Referencias

# Ocurrencias en

datos de CONABIO SNIB (cerca

de estación

Las Adjuntas o en el

SAR)

Aves Archilochus alexandri

colibrí barba negra

SC Semiendémica

Ripario NatureServe. 2015. n/a

Aves Icterus cucullatus

bolsero encapuchado

SC Semiendémica

Ripario Anidan a alturas medias o altas de árboles especialmente palmeras

Matorral leñoso, abierto y semiabierto, con palmas

NatureServe. 2015. 1 ocurrencia

Aves Amazilia yucatanensis

colibrí yucateco

SC Cuasiendémica

Ripario Bosques semihúmedos áreas abiertas c entre matorrales

Abril - Julio

NatureServe. 2015. 2 ocurrencias

Aves Amazona oratrix

loro cabeza amarilla

P Cuasiendémica

Ripario Granívora utilizando leguminosas y otras semillas de Bumelia laetevirens, Pithecellobium ebano (flexicaule), Ficus cotinifolia, Wimmeria

Anidan en cavidades de árboles entre 6 y 15 m de altura, las cuales no modifica para hacerlas más amplias o profundas. De 60 hasta

Frecuentan sabanas, bosque tropical deciduo (incluyendo zonas aclaradas), bosque espinoso denso, bosque de pantano, altiplanos boscosos

marzo - junio

http://conabio.inaturalist.org/taxa/18998-Amazona-oratrix

19 ocurrencias

de 78


NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico



Período de

anidación


Referencias

# Ocurrencias en


de estación


SAR)

concolor, Myrcianthes fragans, Acacia farnesiana, Brosimum alicastrum, Bursera simaruba, Pithecoctenium echinatum, Solanum erithanum, Erethia anacua y Prosopis. La dieta incluye brotes, hojas tiernas, y frutas de palma.

más de 400 centímetros de profundidad.

siempre verdes, bosque de galería densa y áreas cultivadas con árboles.

Aves Arremonops rufivirgatus

rascador oliváceo

SC Cuasiendémica

Ripario Arbustos Bosques cadusicolios y subcaducifolios, arbustos y matorrales

Arizmendi et al., 2014. 3 ocurrencias

Aves Cairina moschata

Pato real P No endémica

Ripario semillas, granos, plantas

árboles huecos o en

bosques tropicales a baja

Mayo - Julio

http://naturalista.conabio.gob.mx y Arizmendi et al., 2014.

1 ocurrencia (cerca

http://naturalista.conabio.gob.mx/

de 78


NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico



Período de

anidación


Referencias

# Ocurrencias en


de estación


SAR)

Cairina moschata continued

acuáticas crustáceos, termitas, pequeños peces, cangrejos y lagartijas

pequeñas cavidades a veces anidan en una densa vegetación en las orillas de los ríos

elevación, en vegetación riparia arbórea tropical, áreas muy arboladas cercanas a estanques, pantanos, humedales tropicales, ríos, lagos y esteros, también en manchones de selva en inmediaciones a manglares

fuera del SAR)

Aves Campephilus guatemalensis

Carpintero pico plata

PR No endémica

Ripario Insectivoros

cavidad profunda, de 5 a 15 m. de altura en un gran tronco

También en bordes perennifolios de bosque tropical de tierras bajas, bosque de galería, bosque secundario, de 0 a 1550.

Diciembre a Junio

Suficiente a mantener los bosques de galería

Arizmendi et al., 2014. 6 ocurrencias

Aves Corvus imparatus

cuervo tamaulipeco

SC Cuasiendémica

Ripario Suficiente a mantener los bosques

http://naturalista.conabio.gob.mx/taxa/8020-Corvus-imparatus

1 ocurrencia

de 78


NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico



Período de

anidación


Referencias

# Ocurrencias en


de estación


SAR)

de galería

Aves Icterus graduacauda

bolsero cabeza negra

SC Cuasiendémica

Ripario Alturas medias en árboles

Bosques húmedos, semideciduos, bosquetes de pinos y encinos


http://naturalista.conabio.gob.mx/taxa/9328-Icterus-graduacauda

1 ocurrencia

Aves Ictinia plumbea

Milano plomizo

A No endemica

Ripario Consumidos insectos durante el vuelo

árboles altos

Bosques húmedos y semideciduos, a lo largo de bordes de bosque y bosques de galería, también en las orillas de bosques primarios, cerca de ríos.

Marzo a Junio


http://naturalista.conabio.gob.mx/taxa/5415-Ictinia-plumbea

1 ocurrencia

Aves Toxostoma longirostre

cuitlacoche pico largo

SC Cuasiendémica

Ripario arbustos densos y árboles

Matorrales http://naturalista.conabio.gob.mx/taxa/14895-Toxostoma-longirostre

3 ocurrencias

Aves Uropsila leucogastra

chivirín vientre blanco

SC Cuasiendémica

Ripario arbustos de talla mediana frecuentemente en Acacia

Bosques deciduaos y semideciduos, bosaques húmedos

http://naturalista.conabio.gob.mx/taxa/7616-Uropsila-leucogastra

1 ocurrencia

de 78


NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico



Período de

anidación


Referencias

# Ocurrencias en


de estación


SAR)

Aves Amazona viridigenalis

loro tamaulipeco

P Endémica Ripario consumidos son semillas y frutas, Pithecellobium ebano, Ficus cotinifolia, Bumelia laetevirens y Ehretia anacua

ébano (Pithecellobium ebano), coma (Bumelia laetevirens) y ficus (Ficus cotinifolia)

Las especies de árboles dominantes en el dosel incluyen Ficus cotinifolia, Bumelia laetevirens, Pithecellobium ebano, Bursera simarouba.También utiliza el matorral Tamaulipeco dominado por leguminosas leñosas y espinosas de alrededor de 5 a 8 m de altura, especialmente en barrancos y áreas riparias con árboles de mayor altura, y en bosques de Quercus-Liquidambar styraciflua (Enkerlin-

marzo y abril

http://naturalista.conabio.gob.mx/taxa/18976-Amazona-viridigenalis

n/a

de 78


NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico



Período de

anidación


Referencias

# Ocurrencias en


de estación


SAR)

Hoeflich y Hogan, 1997).

Aves Aratinga holochlora

perico mexicano

A Endémica Ripario NatureServe. 2015 1 ocurrencia

Aves Caprimulgus salvini

tapacamino ticuer

SC Endémica Ripario Matorrales y arbustos

Arizmendi et al., 2014. n/a

Aves Geothlypis flavovelata

mascarita de Altamira

A Endémica Ripario feed on pequeños insectos

Pastos y carrizos

Habita marismas de agua dulce, como los tulares formados por Typha sp, Marismas de agua dulce, zonas de irrigación, carrizales.

marzo y julio

suficiente para mantener marismas

http://conabio.inaturalist.org/taxa/9719-Geothlypis-flavovelata

1 ocurrencia

Aves Rhodothraupis celaeno

picogordo cuello rojo

SC Endémica Ripario Arbustos Vegetación secundaria y matorrales

http://conabio.inaturalist.org/taxa/10021-Rhodothraupis-celaeno

1 ocurrencia

Aves Ardea herodias

garza morena

SC No endémica

Costero

Adults are largely piscivores, feeding on native and nonnative fish. Also feed on

Anidación colonial en bosques de galería riparios

Bosques riparios de galería

Late spring and early summer

Sufficient to maintain cottonwood-willow gallery forest and shallow water

Natureserve 2015. 1 ocurrencia

de 78


NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico



Período de

anidación


Referencias

# Ocurrencias en


de estación


SAR)

crayfish. (<1m) habitats that support fish.

Aves Butorides virescens

garza verde

No endémica

Costero

Arbustos bajos y árboles

Áreas pantanosas con elementos leñosos, manglares, pozas pequeñas

Suficiente para mantener marismas y humedales

Natureserve 2015 1 ocurrencia

Aves Egretta alba (Ardea alba)

garza blanca

SC No endémica

Costero

árboles y arbustos

Hábitats de agua dulce y aguas salobres

Suficiente para mantener marismas y humedales y bosques de galeria

http://naturalista.conabio.gob.mx/taxa/144455-Ardea-alba

Aves Egretta caerulea

garceta azul

SC No endémica

Costero


Aves Egretta rufescens

garceta rojiza

PR No endémica

Costero

alimento principal son cardúmenes de peces pequeños

Arbustos bajos, o sobre el suelo seco, en lugares rodeados de cactus y

Se restringe a aguas costeras, incluyendo salinas, zonas intermareales y manglares.

enero y abril


Natureserve 2015. n/a

de 78


NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico



Período de

anidación


Referencias

# Ocurrencias en


de estación


SAR)

arbustos espinosos.

Aves Egretta thula

garceta pie-dorado

SC No endémica

Costero y ripario

árboles bajos y arbustos

Playas, recodos de ríos, pantanos de agua dulce y salobre



Aves Egretta tricolor

garceta tricolor

SC No endémica

Costero

en arbustos bajos o sobre el suelo

Pantanos de agua dulce y salobres


Aves Nycticorax nycticorax

pedrete corona negra

SC No endémica

Costero

Limenta principalmente de peces, anfibios e insectos.

el nido sobre un árbol o un matorral alto a unos 4 o 5 metros de altura

marzo Natureserve 2015. 1 ocurrencia

Reptiles

Crocodylus moreletii

cocodrilo de pantano

Pr Pequeños se alimentan de insectos caracoles, crustáceos y babosas; adultos - mamíferos, aves, reptiles,

Nido elaborado con material orgánico (hojas y tallos, etc.)

Agua dulce, la que consiste en pantanos, estanques o humedales, arroyos, cienegas, lagunas, rios de corriente lenta y raras veces en rios

Abril - Mayo

aguas con poca corriente o estancadas que pueden ser claras o turbias, con abundante vegetación, acuática enraizada o

http://naturalista.conabio.gob.mx/taxa/26074-Crocodylus-moreletii

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NOM

Endemismo

Hábitat

Indicador

Rol ecológico



Período de

anidación


Referencias

# Ocurrencias en


de estación


SAR)

anfibios y peces.

caudalosos. A veces de acuerdo a los pescadores que se encuentra en aguas salobre

flotante y poco profundas

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Tabla SM6. Principales necesidades del Hábitat de los peces para las relaciones potenciales caudal-ecología (Informacion basada en el Capítulo 5 - Alcántara Soria y Soto Galera, 2014).

FAMILIA Nombre Científico

Nombre Común

NOM Role ecológico Hábitat de desove

Habitat de crianza

Habitat de Adultos Periodo de desove

Necesidades de flujo

(+temperatura desolve)

Referencias Notes

Peces

Catostomidae Ictiobus bubalus

Boquín (A) Herbívoro, se alimenta oportunistamente sobre organismos del bentos, animales o plantas (Becker, 1983). El alimento principal de los juveniles incluye a cladóceros, copépodos y algas; los adultos consumen diferentes órdenes de insectos, crustáceos, moluscos y otros invertebrados, algas y material vegetal. Se alimenta principalmente en áreas de litoral somero (Sublette et al., 1990).

reproductores de roca y grava; En Nuevo México, el desove ocurre principalmente en áreas de vegetación inundadas cuando incrementa el nivel del agua (Moody 1970; Jester 1971)

Los huevos eclosionan de 1 a 2 semanas, larvas bentónicas que se esconden debajo de las piedras

De agua dulce, en ríos de bajo gradiente y pozas, ambiente lacustre de aguas poco profundas; aguas profundas de largos ríos; en ocasiones en planicies de inundación y bocas de pequeños ríos; prefieren aguas limpias a moderadamente turbias, profundas y templadas; pueden tolerar altos niveles de dureza (Sublette et al. 1990).

Marzo a Septiembre, pico Julio

15.5 – 27.5 C° Hendrickson and Cohen, 2012 http://txstate.fishesoftexas.org/ictiobus%20bubalus.htm

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Nombre Común


Habitat de crianza




Referencias Notes

Ictaluridae Ictalurus australis

Bagre del Pánuco

(A) larvas de insectos (principalmente Diptera, Ephemeroptera y Odonata), insectos acuáticos adultos, exoesqueletos del langostino Macrobrachium carcinus y restos de peces de la Familia Cichlidae; frutas que caen de los árboles como Ficus segoviae, varias semillas, retoños y pedazos de hojas; también es posible detectar deritus. Estos peces se alimentan durante la noche, tomando sus alimentos principalmente del fondo del río.

Troncos o debajo de rocas

En cavidades oscuras o bien en fondos lodosos

Darnell (1962), aguas con substrato muy lodoso en los ríos Boquilla y Guayalejo, hasta pozas con substrato rocoso, habita aguas transparentes, observándose que durante el día se refugian en cavernas y grietas formadas en las paredes del lecho del río, socavadas por las fuertes corrientes o formadas por las raíces de los árboles de ciprés.

Primavera, Soto Galera 2014. Al final de la primavera y principio del verano (Ross 2001)

16-24 C calidad del agua (concentración de nutrientes y oxígeno disuelto, además tener un efecto directo sobre la turbiedad) modificación el microhábitat especialmente sobre el substrato y lecho de los ríos, donde busca refugio

Alcántara Soria y Soto Galera (2014) Esta especie está emparentada I. punctatus (Darnell 1962) por lo que parte de la información sobre el desove está tomada de eta otra especie.

Characidae Astyanax mexicanus

Sardinita mexicana

Dulceacuícola, principalmente en ambientes lóticos. Remansos en ríos hasta una profundidad de 3 m y aguas estancadas bastante someras; de corriente moderada. Nadan en solitario o en cardúmenes compactos de 50 o más individuos. Es localmente una especie muy abundante, a menudo dominante (Miller, et al., 2005).

Mediados del invierno a fines de primavera (Miller, et al., 2005). marzo y noviembre (RIO GRANDE)

Es más abundante en pozas con fondos abundantes de rocas y arenosos; también en cuevas (Miller 2005)

Alcántara Soria y Soto Galera (2014)

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Nombre Común


Habitat de crianza




Referencias Notes

Cichlidae Herichthys cyanoguttatus

Mojarra del norte

Estanques, lagunas, arroyos, ríos (remansos y áreas lentas) y manantiales; prefiere condiciones de tipo lacustre, en corriente leve a fuerte y agua clara a turbia; sustrato de cantos rodados, roca madre, piedras, lodo arena, arcilla; vegetación de algas verdes, Chara, Myriophyllum, Ludwigia, lirio acuático, Utricularia, Typha, Juncus, jacinto de agua, Vallisneria, Potamogeton; profundidad hasta 2.75 m, generalmente 1.5 m o menos. Es fundamentalmente una especie de tierras altas o aguas interiores, por lo general alejada de las zonas bajas o con influencia mareal (Miller et al., 2005)


Clupeidae Dorosoma petenense

Sardina maya

n/a Pez carnívoro que depende de su inactividad y coloración críptica para atrapar crustáceos y peces (pecílidos, aterinópsidos y cíclidos) (Bussing, 1998)

Aguas abiertas sobre plantas u otros objetos (Miller 1963); desove bajo troncos flotantes (Carlander 1969; Burgess 1980; Wallus et al.1990).

Agua dulce y estuarios (Hubbs et al. 2008). Anfidroma, marina a agua dulce (Musick et al. 2000). Común en lagunas salobres costeras y en Corrientes de agua dulce que entran al mar (Lindquist 1980).

mediados de abril y hasta junio

14.4-27.2°C Alcántara Soria y Soto Galera (2014)

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Nombre Común


Habitat de crianza




Referencias Notes

Eleotridae Gobiomorus dormitor

Dormilón bocón

n/a Ríos, arroyos, estanques, lagos, canales y lagunas costeras; asciende por los ríos hasta las montañas (hasta altitudes superiores a los 700 msnm), agua clara a turbia, dulce, salobre o salada; corriente generalmente moderada aunque varía de nula hasta rápida; sustrato de lodo, arena, limo, grava, rocas, cantos rodados, conchas de ostión; vegetación ausente o de Najas, algas, Sagittaria, Pistis, Salvinia, lirio acuático, Phragmites, Vallisneria, Potamogeton, Myriophyllum, Ceratophyllum, Pontederia, Utricularia, Azolla, jacinto de agua; profundidad en agua dulce hasta 3 m (Miller et al., 2005). Se encuentra en ríos y riachuelos de poca a moderada velocidad de corriente. (Bussing, 1998).

primavera hasta finales del verano (Harris, 2007)

Se encuentra en ríos y riachuelos de poca a moderada velocidad de corriente. (Bussing, 1998).


Poeciliidae Poecilia Mexicana

Topote del Atlántico

Dulceacuícola, principalmente habita en las partes bajas de los ríos, aunque también se puede encontrar en arroyos que se localizan en tierras altas, así como en sistemas lénticos (Miller, 1986)

Verduzco-Martínez, 1972.

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Nombre Común


Habitat de crianza




Referencias Notes

Mugilidae Mugil cephalus

Lisa rayada

Noviember a Febrero

Ibáñez, A.L. and O. Gutiérrez Benítez (2004)

Mugilidae Mugil curema Lisa blanca

Febrero a Mayo Ibáñez, A.L. and O. Gutiérrez Benítez (2004)

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Diagrama 2. Ejemplo para especies de aves migratorias en la Costa de Chiapas (Basado en Haney y González,2014).

0

20

40

60

80

100

J F M A M J J A S O N D

De

scar

ga d

iari

a, m

3/s

Período de anidación

Período de anidación

Garzas Cigueña (P) Cormoranes Espátula

Garza tigre (P) Garza Agami (A) Garza Cucharon Pato Pijiji Anhinga

P=Protegido A=En Peligro Mes

Período crítico de

alimentación y máximo

nivel de abundancia: • Chorlitos • Playeras • Patos

Inicio de inmigración en La Encrucijada

Especies migratorias: • Arribo en Sep/Oct • Se concentran en lagunas

cuando las entradas de agua son altas

• No se reproducen aquí • Mayor abundancia Feb-Mar • Migración Mar-Apr

• Tulares y popales son importantes parra los patos y otras especies

• Manglares

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Diagrama 3. Ejemplo de hidroperíodo de humedal 4 para manglar, selva inundable popal y tular (Moreno-Casasola e Infante Mata 2010a)

4 Hidroperiodos de tipos de humedales del Río Papaloapan 470 km sur de Río Pánuco. Todos tienen la misma

estacionalidad, hay diferencias en el tiempo de inundación y el volumen del agua. El nivel del suelo indica por el cero, arriba de esta línea se ven los valores de la inundación y por abajo se produce la saturación y sequía del suelo (Moreno-Casasola y Infante Mata, 2010 a).

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Diagrama 4. Ejemplo del ciclo de vida de un manglar sobre una gráfica hídrica típica (adaptado de Haney y González 2014).

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Diagrama 5. Ejemplo, migración del Camarón. Costa de Chiapas. Basado en Haney and González 2014.

Shrimp density

Water depth

caudal ecológico: agua para la naturaleza e impactos de...

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