Expositor (a):

Esmeralda Fiorella Antonio Loa

Cambios inducidos por el hombre en loshumedales: un caso de estudio de NW

Iberia

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Junio, 2013

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA YMETALURGICA

MAESTRÍA EN MINERÍA Y MEDIO AMBIENTE

CONTENIDO INTRODUCCIÓN

ANTECEDENTES O REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

JUSTIFICACIÓN

RELEVANCIA DEL TEMA

OBJETIVOS

METODOLOGÍA EMPLEADA

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

CONCLUSIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

INTRODUCCIÓNLos humedales son ecosistemas excepcionales que contribuyen a labiodiversidad y desempeñan un papel clave en el ciclo hidrológico y ciclosde carbono. El conocimiento de su historia ecológica es esencial para unacomprensión adecuada de estos valiosos ecosistemas.

En las últimas décadas, se ha tenido un creciente interés en el estudio deestos ecosistemas debido a su naturaleza y biodiversidad, y la tasa decómo van desapareciendo.

Actualmente el calentamiento global empeora la situación y la existenciade estos ecosistemas frágiles. Mas allá del almacenamiento del carbono,los humedales proporcionan una serie de funciones muy necesarias almedio ambiente, incluyendo filtración y almacenamiento de agua, controlde la erosión, aminora las inundaciones, recicla los nutrientes y mantienela biodiversidad.

INTRODUCCIÓNLa preocupación por la pérdida de los humedales ha llevado a variaspolíticas de conservación, como la Convención de Ramsar (Conveniointernacional que protege a los humedales).

Los humedales han sido fuente de muchos de los servicios sociales yeconómicos significativos para la humanidad. Tal es que en nuestro país,en las zonas altoandinas las actividades productivas se encuentransupeditadas al régimen de lluvias, por ello los humedales (bofedales) seconvierten en una alternativa básica para la alimentación ganadera,principalmente en época de estiaje, donde las fuentes forrajeras se venreducidas.

El pantano (Cieno La Molina) está situado en una zona intensamenteminada en la época romana, donde se extraía oro; además se encuentracerca de un sistema de canalización de agua que era utilizada para lasoperaciones mineras en ese momento. El objetivo de la investigación fueobtener la información necesaria sobre el desarrollo del humedal mediantela combinación de registros palinológicos de hidro-hygrophytes, sin polenpalinomorfos y análisis geoquímicos, apoyados por dataciones 14C einformación estadística.

INTRODUCCIÓNLa ciena La Molina cubre una superficie de 32,8 hectáreas, y seencuentra en la Alto de la gama Espina a 650 m snm (Concejo deSalas, Asturias, NW España)

ANTECEDENTES• En el trabajo de Schellekens (2011), se presento los cambios

hidrológicos durante los últimos 7500 años en el área de estudio,indicándose los marcadores moleculares en un lodazal de lluviasituado también en el noroeste de Iberia, observándose variasépocas de lluvia una de ellas entre el 45 aC y 15 dC.

• Según Picón (2012), los humedales poseen bienes y serviciosaprovechables (servicios sociales y económicos significativos parala humanidad)

• Entre los modelos de aplicación existentes se utilizo el modelo dealmeja desarrollado por Blaauw (2010)

JUSTIFICACIÓNEste trabajo se justifica porque:

• Las investigaciones paleoecológicas son necesarias para entenderlas modificaciones en la composición, su estructura a largo plazo ylos cambios producidos por el hombre en los ecosistemas, talescomo los humedales.

• Los humedales se han convertido en la fuente de muchos serviciosy bienes sociales y económicos significativos para la humanidad.

• Los humedales del Sur de Europa son escasos en comparación conotros de otras latitudes del norte, por ello el conocimiento sobre suecología a largo plazo es importante y puede proporcionarinformación valiosa para la preservación y el manejo adecuado deestos.

RELEVANCIA DEL TEMALa importancia del trabajo radica en:

• Vincular las investigaciones palinológicas y geoquímicas puedeproporcionar una base sólida para la interpretación de los cambiosambientales locales.

• La mayoría de humedales están sujetos a intensastransformaciones humanas en el tiempo, por ello es útilcomplementarlos estudios con información arqueológica e histórica.

• Este estudio permite tener conocimiento sobre los cambiosproducidos por las actividades humanas a lo largo de su existe ygracias a ello proponer las medidas de protección y conservacióndel humedal La Molina.

OBJETIVOSGeneral:

• Investigar la ecología a largo plazo de la ciénaga y determinar laimportancia de los cambios inducidos por el hombre en su desarrollo.Este conocimiento es esencial para mejorar las políticas deconservación de los humedales.

Especifico:

• Presentar un estudio multi-proxy (geoquímica y palinología), juntocon dataciones de 14C y multivariados datos estadísticos, de un núcleode turba muestreados en un lodazal situado en área de extracción deoro de NW España.

• Reconstruir y generar información de la historia de la vegetación,determinando a nivel regional los cambios en el paisaje y en el medioambiente.

METODOLOGÍA EMPLEADAA. Muestreo

• Se tomaron muestras de 2.15 metros de profundidad (muestras de50 cm de largo y 5 cm de diámetro).

• La turba se coloco en tubos de PVC, protegido con canalones deplástico y se almacenaron en condiciones de frio (4°C) antes de sutraslado al laboratorio.

• La muestra se secciono en rodajas continuos 1 cm de espesor,excepto para la parte superior 4 cm de vegetación vida.

• De cada sección se tomo submuestras para el análisis demicrofósiles, mientras que el resto se molió en polvo fino (<50 mm),utilizando un mortero de ágata automático (pre-limpiado con HCldiluido y agua Milli-Q).

• Se llevo a analizar 101 muestras (análisis palinológico) y 111muestras para el análisis geoquímico.

METODOLOGÍA EMPLEADAA. Muestreo

La estratigrafía de la muestra fue la siguiente:

I 115 – 87 cm (Rica en material mineral)

II 87 - 43 cm (turba negro con cuatro capasricas en sustancias minerales)

II 43 – 4 cm (Turba marrón con descomposiciónde Sphagnum)

III 4 – 0 cm (Vegetación viva)

METODOLOGÍA EMPLEADAB. Análisis geoquímicos y palinológicos

Análisis geoquímico

Se determino la composición elemental de la turba en las muestrasseleccionadas:

• La composición de elementos bioquímicos (C, N, H y O), sedetermino utilizando un analizador (Leco-TruSpec) para el C, H yN; para el oxigeno se utilizó el Carlo Erba EA 1108 analizador .

• Las concentraciones de elementos litógenas (Si, Ti, Al y K) seobtuvieron por Rayos X (usando una dispersión de energía EMMA-analizador de fluorescencia de rayos X).

Los análisis se realizaron en las instalaciones de la Universidad deSantiago de Compostela (España).

METODOLOGÍA EMPLEADAAnálisis palinológico

Para el tratamiento palinológico de las muestras se utilizó un volumende aproximadamente 1 cm³. Se aplicó la metodología química clásicapara obtener polen, esporas y otros PNP con la concentración en ellíquido pesado. El recuento de polen se llevó a cabo con un aumentode 400 y la suma de polen fue de alrededor de 500 palinomorfosterrestres, excluyendo hidro-hygrophytes y PNP (expresado comoporcentajes de la suma de polen).

El diagrama de polen fue dibujado usando los programas Tilia 2.0 yTGView. En las tablas 1 y 2 se han sintetizado algunas de lascaracterísticas taxonómicas y ecológicas de hidro-hygrophytes y NPPencontrado en este estudio.

METODOLOGÍA EMPLEADAAnálisis palinológico

METODOLOGÍA EMPLEADAC. La datación por radiocarbono y la cronología

Se seleccionaron 131 muestras y se enviaron al Laboratorio Angstrom dela Universidad de Uppsala (Suecia) y el Centro Nacional de Aceleradores(CSIC, España). Las fechas de 14C (Tabla 1) fueron calibrados utilizandola curva de calibración IntCaL09.14C, y se utilizaron para producir unmodelo agedepth.

Se obtuvo el modelo de uso de la aplicación de almeja desarrollado porBlaauw (2010). El mejor ajuste se obtuvo con un polinomio de cuartoorden (fig. 2). Para la parte superior 27 cm se realizó una interpolaciónlineal para la asignación de la parte superior del núcleo del año demuestreo (2005). Según este modelo, la sección 115 cm representa losúltimos 2500 años. La muestra posee buena resolución para el períodoromano, debido a la relativamente alta tasa de sedimentación.

METODOLOGÍA EMPLEADAD. Análisis estadístico

Se ha realizado un análisis factorial de componentes principales (PCA)en la hidro-hygrophytes y datos NPP. El objetivo del análisis estadísticoes identificar la estructura de la covarianza de los taxones hidro-hygrophyte y NPP, describa los cambios con la profundidad / tiempo yrelacionarlas con el desarrollo de los humedales.

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOSA. Composición elemental de la turba

Los dos conjuntos de elementos químicos analizados fueron: orgánicas (C, N, H,O) e inorgánicos (Si, Al, Ti, K), la primera de contabilidad para la materia orgánicaturba y el segundo para el contenido mineral.

En los 87 cm de las muestras se encontró: menos a 18% para C, <15% para O,<3% de H y <1% de N; esto que indica contenido de materia orgánica inferior a unpeso de 30%.

Por el contrario, las concentraciones de los elementos litógenas son los más altos(> 20% de Si,> 5% de Al,> 0,45% de Ti y> 1,5% de K).

El contenido de materia orgánica se eleva bruscamente y se mantiene casiconstante a la parte superior de la muestra, con un promedio de 60% (35 contenidode 4,5% de C). A pesar del contenido general de alta en materia orgánica ydisminución brusca en el contenido de mater mineral en los 80 cm superiores,cinco secciones muestran aumento de las concentraciones de elementos litógenasy disminuciones simultáneas en las concentraciones de elementos en bioquímicos.

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOSA. Composición elemental de la turba

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOSA. Composición elemental de la turba

En la figura siguiente se muestra los registros de profundidad de los elementosbiofílica y litogénica en el humedal La Molina. Las bandas sombreadas indicanlas secciones con contenidos relativamente altos de la materia inorgánica -Edad estimada AD / BC.

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOSA. Composición elemental de la turba

• En la primera zona, (115 - 87 cm; 500 - 20 AD), todos los componentesprincipales muestran variaciones casi constantes o de menorimportancia en las puntuaciones de los factores. Porcentajes de árbol(50 - 60%) son superiores a los arbustos y herbáceas porcentajes, sinninguna presencia notable de taxones hidro-hygrophyte o NPP.

• De 87-72 cm; 20 - 140 AD) registra el inicio de los cambios en la hidro-hygrophytes y registros NPP. Además, los porcentajes de árbolesdisminuyen progresivamente de 50 a 30%.

• 72 - 61 cm; 140 - 230 AD) registra la recuperación de la cubiertaarbórea, alcanzando porcentajes de los valores de los árboles hasta el60%. Hydrohygrophytes y NPP que eran muy abundantes en la zonaanterior muestran una disminución o incluso desaparecen, mientrasque otros grupos taxonómicos son muy abundantes, lo que indica uncambio.

• De 61 - 42 cm (230 - 745 AD) se caracteriza por la disminución de lamayor parte de la hidro-hygrophytes y PNP presente en la zonaanterior. Los porcentajes de árboles siguen siendo altos, pero una faseefímera deforestación parece haber ocurrido en el centro de esta zona.

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOSA. Composición elemental de la turba

• (42 - 21 cm; 745 -1970 AD), se detectó el inicio de la deforestacióny la expansión de arbustos. Además, la mayoría de la hidro-hygrophytes y NPP característico de la zona anterior mostraronporcentajes más bajos o eran incluso inexistentes.

• (<21 cm;> 1970 AD) refleja un paisaje abierto (30% polen de losárboles). Esta zona local coincide con el segundo componenteprincipal Está asociado a las cargas positivas de Cercophora tipo,Chaetomium, Podospora tipo, Sordariatype y de tipo Sporormiella.Estos NPP son ascosporas de hongos coprofílicos, y parece fácilrelacionarlo con presión de herbivoría en el fango, y por lo tanto elfactor asociado podría ser el pastoreo de ganado. De hecho, hoy endía es muy común encontrar ganado que pastan en el cieno.

CONCLUSIONES• Un enfoque multi-proxy combinado con el análisis factorial por

componentes principales ha demostrado ser una herramientapoderosa para identificar y reconstruir los cambios ambientales enlos últimos años en el cieno La Molina (NW España). Un dramáticoincremento en la acumulación de materia orgánica por los años 20AD probablemente vinculado a las actividades minerasdesarrolladas en la zona durante el Imperio Romano temprano. Elcambio inducido por el hombre debido a la minería, como por elcultivo de cereales, la ganadería y la deforestación, así como lainteracción de los cambios en la humedad, provocaron el cambio deminerotróficas (500 DC - 20 AD. Sin embargo, aunque hubocambios en la estructura del sistema en respuesta a lasperturbaciones, el funcionamiento continúa a través del tiempo en elcieno La Molina amortiguo los cambios y demostró así tener unanaturaleza elástica.

CONCLUSIONES• Un enfoque multi-proxy combinado con el análisis factorial por

componentes principales ha demostrado ser una herramientapoderosa para identificar y reconstruir los cambios ambientales enlos últimos años en el cieno La Molina (NW España). Un dramáticoincremento en la acumulación de materia orgánica por los años 20AD probablemente vinculado a las actividades minerasdesarrolladas en la zona durante el Imperio Romano temprano. Elcambio inducido por el hombre debido a la minería, como por elcultivo de cereales, la ganadería y la deforestación, así como lainteracción de los cambios en la humedad, provocaron el cambio deminerotróficas (500 DC - 20 AD. Sin embargo, aunque hubocambios en la estructura del sistema en respuesta a lasperturbaciones, el funcionamiento continúa a través del tiempo en elcieno La Molina amortiguo los cambios y demostró así tener unanaturaleza elástica.

CONCLUSIONES• Las condiciones actuales del cieno La Molina, están estrechamente

vinculados a las actividades humanas del pasado y del presente.Por lo tanto, una aparente contradicción entre las medidas deprotección establecidas para definir las "condiciones iniciales"aparece cuando se considera la evolución a largo plazo, porque lahistoria paleoecológicos demuestra que la intervención humana, enmuchos casos, ha desempeñado un papel fundamental.

• Los gestores ambientales y los investigadores deben trabajar juntospara vincular el conocimiento ecologico a largo plazo, suministradapor la comunidad científica, con estrategias que garanticen lasmedidas de conservación adecuadas y exitosas, ya que loshumedales juegan un papel importante en la configuración de laactual biodiversidad.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS• Schellekens, J., Buurman, P., Fraga, I., Martínez Cortizas, A., 2011.

Holocene vegetation and hydrologic changes inferred frommolecular vegetation markers in peat, Penido Vello (Galicia, Spain).Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 299, 56 - 69.

• Picón, B., 2002. History of wetland cultural practices. In: Viñals, M.J.(Ed.), Wetlands Cultural Heritage. Dirección General deConservación de la Naturaleza e Ministerio de Medio Ambiente, pp.129e132.

• Blaauw, M., 2010. Methods and code for ‘classical’ age-modelling ofradiocarbon sequences. Quaternary Geochronology 5, 512 - 518.