Bases ecológicas para el manejo de sistemas...

16
J.J.Neiff Centro de Ecología Aplicada (CECOAL) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) http://www.neiff.com.ar [email protected] http://www.cecoal-conicet.gov.ar SISTEMAS FLUVIALES Y REPRESAS: BIODIVERSIDAD, CONSERVACIÓN E IMPACTOS AMBIENTALES 17 de marzo de 2010 Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales. 2 Sudamérica: muy pocos endemismos • Clima favorable • Numerosos hábitat Trópicos:Grandes ríos • Flujos horizontales de información Amazonas: 6437 Km Paraná: 3998 Km Paraguay:2550 Km Uruguay: 1612 Km

Transcript of Bases ecológicas para el manejo de sistemas...

Page 1: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

J.J.NeiffCentro de Ecología Aplicada (CECOAL)

Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)

http://www.neiff.com.ar [email protected]://www.cecoal-conicet.gov.ar

SISTEMAS FLUVIALES Y REPRESAS: BIODIVERSIDAD, CONSERVACIÓN E IMPACTOS AMBIENTALES

17 de marzo de 2010

Bases ecológicas para el manejode sistemas fluviales.

2

Sudamérica: muy pocos endemismos

• Clima favorable• Numerosos hábitat

• Trópicos:Grandesríos• Flujos horizontales de información

Amazonas: 6437 Km

Paraná: 3998 Km

Paraguay:2550 Km

Uruguay: 1612 Km

Page 2: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Sub-continente de los ríos…

Sub-Continente

Descarga(1000 m3 /seg)

Area de la

Cuenca(1000 Km2)

Longitud

Total(Km)

Sudamérica 69,9 10888 21398

Norteamérica 59,9 9295 24107

Africa 56,7 9630 20683

Europa 24,5 2758 >11445

Asia 171,3 18872 60203

4

Pequeños

o… grandesríos??

1

2

34

Page 3: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Río San Juan

Río Monguí

6

Page 4: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

La cuenca como escenario de procesos

8

Page 5: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

LagosLagos

Tasa interna total de cambio: TTRi= (P-E) S+Q 1 – Q2

donde:

P = entrada de energia (lluvias, energía solar)

E = salidas de energía (escurrimiento, advección térmi ca, etc.)

S = superficie ocupada

Q1 = entrada de información (agua, sedimentos, spp.)

Q2 = salida de informacion (agua, sedimentos, spp.)

t = tiempo

RRííososTasa total de cambio (TTr)= (1- Qt1-2 / V) + TTRi

Tiempo de cambio (TTt) = 1/TTR (turnover)

Page 6: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

RRííosos

� sistemas de flujo horizontal predominante

� generalmente tienen flujo vectorial

� su dinámica responde a un régimen de pulsos

� tienen alta tasa de cambio

� las fluctuaciones son recurrentes (f. Senoidal)

� los cambios ocurren con una frecuencia, intensidad, amplitud y estacionalidad... posible de estimar.

� modificaciones de nivel hidrométrico = flujos horizontales

RiosRios

Ingreso / egreso

deAgua

� flujo de información en el sistema

� cambio de estado de los componentes

� variables de energía y materiales�Calidad y magnitud medible

Indicadores de calidad ambiental

Page 7: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Monitoreo de calidad de aguas y ambienteMonitoreo de calidad de aguas y ambiente

• Conviene asociar cambios en calidad

a

•Cambios en cantidad de agua

= Ventajas para prever riesgos futuros

(modelos)

Page 8: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Posición de cada elemento en la planicie inundable

0

1

2

3

4

5

6

7

44.39 46.39 48.39 50.39 52.39 54.39 56.39

a

b

Altura hidrométrica (m)

Posición topográfica (m.s.n.m.)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ene m ar m ay jul sep nov ene m ar m ay jul sep nov

altu

ra h

idro

mét

rica

(m)

1998 1999

Sequía extraordinaria

Zona de tensión (estrés)

Nivel de desborde

Inundación extraordinaria

Zona de tensión (estrés)

Fase de inundaciónpulso

Amplitud del pulso

Fase de sequía

El régimen de Pulsos

Page 9: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

LIMNOFASE

Proceso o atributo controlado por el río

Atributo fitrasmodificador del proceso o atributo

Explicación

Incremento de concentración de nutrientes en el piso de la planicie.

Frecuencia (+)Amplitud (+)

Durante las limnofases, el suelo es rápidamente colonizado por vegetación herbácea y leñosa que extrae nutrientes desde la profundidad del suelo y los transloca primeramente a las plantas y luego los incorpora a los horizontes superiores del suelo como hojarasca. Mayor frecuencia y duración de las limnofases favorece la acumulación de hojarasca.

Colonización de sedimentos expuestos por vegetación leñosa

Amplitud (+)Tensión (+)

La eccesis de los bancos de arena depende de la duración de las limnofases. Los brinzales deben crecer lo suficiente para que las plantas no sean totalmente sumergidas en la próxima inundación. Cuando las limnofases difieren de año en año (tensión) pueden ser colonizados bancos en distinta posición topográfica.

Riqueza de especies Frecuencia (+)Amplitud (-)Tensión (+)

Cuando la frecuencia y la tensión son mayores el numero de especies también lo es, pues es mayor el número de nichos y porque hay áreas transicionales tierra-agua en las que el Nº de spp. es mayor.

Identificamos procesos sensibles a cada fase de pulsos

Identificamos procesos sensibles a cada fase de pulsos

POTAMOFASEProceso o atributo

controlado por el ríoAtributo fitras

modificador del proceso o atributo

Explicación

Producción de semillas y frutos

Intensidad (-) Amplitud (-)

La producción de unidades dispersantes se reduce o inhibe durante las inundaciones de extrema intensidad y duración. Algunas especies (Geoffroea striata, Peltophorumdubium) resultan muy afectadas.

Dispersión de semillas y frutos

Frecuencia (+)Intensidad (+)

La dispersión de semillas y frutos se realiza principalmente por el agua (tal como se puede ver en la forma de las barras de aliso ó de sauce en bancos formando barras, donde el oleaje amontona las semillas.

Germinación Frecuencia (-)Intensidad (-)Amplitud (-)Estacionalidad (+)

La germinación es impedida por la inundación del suelo. Se relaciona positivamente con la estacionalidad. Cuando las inundaciones ocurren siempre en la misma época del año, las plantas encuentran condiciones más “predecibles”

Page 10: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Corrientes

Empedrado

Chaco

2

1

3

N

b

Corrientes

Empedrado

Chaco

1

2

3

N

a

Determinar la elasticidad del sistema: Ec = S2 / S1

Floodplain of the Paraná River, downstream of the Paraguay /Paraná confluence.

Sintetiza:-Las características geomorfológicas -La capacidad de almacenaje de agua en el suelo y s ubsuelo.-La variabilidad meteorológica regional

El rEl réégimen de pulsos ( gimen de pulsos ( ff FITRAS) FITRAS)

Cada sector del río, cada elemento del paisaje, tie ne distinta conectividad con el curso del río

F

I

T

R

A

S

Page 11: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Bañados con arbustos (B4)

Bañados con palmas y arbustos deciduos (B5-B6)

Curso del río (A1)

Bañados con plantas altas y tiernas

(B2)

Bañados con pastos altos y duros

(B3)

Bosques dominados por una especie

(F1)

Bosques pluriespecíficos en galería(F2)

Barras, bancos (D)

Laguna (A2)

Playas (E)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

01/0

1/97

01/0

6/97

01/1

1/97

01/0

4/98

01/0

9/98

01/0

2/99

01/0

7/99

01/1

2/99

01/0

5/00

01/1

0/00

01/0

3/01

01/0

8/01

01/0

1/02

01/0

6/02

01/1

1/02

Altu

ra h

idro

mét

rica

(m)

Page 12: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Connectivity processes as a basis for landscape managementConnectivity is described here as the knowledge of laws which link the presence, abundance and distribution of plants with central factors (or key factors) that condition them. We try to know how the vegetated systems (plants + habitat) function to explain the probability of plants to prosper in a determined environmental context.

Nosotros propusimos el índice de conectividad fluvi al (FCQ):

FCQ =FD/IDDonde:

FD =DÍAS DE SUELO INUNDADO (POTAMOPHASE)

ID= DÍAS DE SUELO EMERGENTE(LIMNOPHASE)

0

5

10

15

20

25

44,3 45,3 46,3 47,3 48,3 49,3 50,3 51,3Posición topográfica (m.s.n.m.)

Fre

cuen

cia

(%)

Salix humboldtiana Tessaria integrifolia

Línea de tendencia Línea de tendencia

Relating hydrological régime with ecologicalindicators in Paraná River:Species distribution curves.

Page 13: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

44,3 44,8 45,345,8 46,3 46,8 47,3 47,848,3 48,8 49,3 49,8 50,350,8 51,3 51,8

Posición topográfica (m.s.n.m.)

Fre

cuen

cia

(%

)

0

10

20

30

40

50

60

de e

spec

ies

Frecuencia Nº de especies Polinómica (Nº de especies)

Biodiversidad vs. Hidroperíodo

Confuencia Paraná - Paraguay

26

Modificaciones del régimen de pulsos hidrológicos

0

50

100

150

200

250

300

Jan-80

Mar-81

Mar-82

D ec-82

Sep-83

Jun-84

Mar-85

D ec-85

Sep-86

Jun-87

Mar-88

D ec-88

Sep-89

Jun-90

Mar-91

D ec-91

Sep-92

Jun-93

Mar-94

D ec-94

Sep-95

Jun-96

Mar-97

D ec-97

Set 1998

Jun-99

F e c h a

Altu

ra h

idro

mét

rica

Represas = Cambio de

estado del funcionamiento

del sistema

Page 14: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

27

0

10

20

30

40

50

60

44.3 44.8 45.3 45.8 46.3 46.8 47.3 47.8 48.3 48.8 49.3 49.8 50.3 50.8 51.3 51.8

Posición topográfica (m.s.n.m.)

Fre

cuen

cia

(%)

Modificaciones del régimen de pulsos hidrológicos

0

50

100

150

200

250

300

Jan -80

Ma r-8

1

Mar -8

2

Dec-82

Sep -83

Jun -84

Mar -8

5

Dec-85

Sep-86

Ju n-87

Ma r-8

8

De c-88

Sep-89

Jun -90

Ma r-9

1

De c-91

Sep-92

Jun -93

Ma r-9

4

De c-94

Sep -95

Jun -96

Ma r-9

7

Dec-97

S et 1998

Ju n-99

F e c h a

Altu

ra h

idro

mét

rica

EMBALSE: río represado…

• Baja fluctuación hidrológica

• Menor estacionalidad en los pulsos• Proceso de organización (varias etapas)

•Muchas especies con nicho estrecho?????

Perturbaciones = Fluctuaciones del sistema desde su estado “normal” hacia los extremos. Tienen un patrón que se manifiesta en determinada escala de tiempo.

Disturbios = Alteraciones en el estado “normal” del sistema, que se producen por causas antrópicas. No siempre tienen un patrón.

Page 15: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Cómo conocer perturbaciones y disturbios ?

Diagnóstico ambiental

Monitoreo ambiental

Theend

Muchas gracias!

Page 16: Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.awsassets.panda.org/downloads/neiff_sistemas_fluvialesyrepresas... · Bases ecológicas para el manejo de sistemas fluviales.

Monitoreo de calidad de aguas y ambienteMonitoreo de calidad de aguas y ambiente

Embalse

Aguas arriba

Aguas abajo

DeforestaciónErosión/Sediment.Agroquímicos

Atenuación pulsosAcumulaciónCianobacteriasMacrófitos - otros

Efecto barrera

Distorción de pulsos

Disturbios en Humedales

Calidad de aguas

Grandes Humedales de la Cuenca del Plata

Sistema de humedales

Superficie (Km2) Fuente

Pantanal de Mato Grosso

138.000 Adámoli, 1995

Chaco Oriental 45.000 Neiff et al. 1994

Bañados del río Paraná 38.000 Neiff et al. 1994

Esteros del Iberá 12.300 Neiff, 2004

Esteros del Ñeembucú 8.000 Mereles et al. 1992

Bañados de Mar Chiquita

6.000 Iriondo, 1991

Bñdos. De Uruguay -Ibicuí

5.500 Neiff, 2000

Chaco húmedo, paraguay

4.500 Mereles et al. 1992

TOTAL 280.000