TRANSICIONES CRITICAS EN ECOSISTEMAS: CAUSAS Y EFECTOS DEL CRECIMIENTO NO

CONTROLADO DE EGERIA DENSA

Dr. Néstor Mazzeo. Grupo de Investigación en Ecología y Rehabilitacíón de Sistemas Acuáticos, Departamento de Ecología, Facultad

de Ciencias. email:mazzeobeyhaut@yahoo.com

UDELAR

 

Eutrofización

Oligotrofización

Carga de nutrientes

Bio

mas

a a

lgal

OLIGOTROFICO MESO-EUTROFICO EU-HIPERTROFICO

•RESI STENCI A QUI MI CA

CAUSA: Alta carga interna de nutrientes.

ESTRATEGI A: Remoción de sedimentos, tratamientos químicos de los sedimentos con sales de aluminio e hierro, inyección de nitrógeno u oxígeno en el fondo enlagos estratificados.

•RES I STENCI A BI OLOGICA

CAUSA: Alta abundancia o biomasa de peces planctívoros y bentívoros.

ESTRATEGI A: Remoción de pecesplanctívoros e introducción de peces piscívoros.

Los lagos pueden permanecer sin modificaciones si el aporte externo de nutrientes aumenta. Sin embargo, cuando se alcanza cierto nivel crítico estos pueden cambiar rápidamente de un estado a otro.

El crecimiento excesivo de plantas interfiere con determinados usos del ecosistema, por ej. recreación, navegación, entre otros.

Las plantas acuáticas reducen la disponibilidad de nutrientes para el fitoplancton, producen sustancias alelopáticas, reducen la resuspensión del sedimento y brindan refugio a los principales herbívoros del ecosistema.

El estado turbio suele presentar una menor biodiversidad de aves, peces e invertebrados, y varios problemas de calidad del agua que reducen su utilidad. En particular, el crecimiento no controlado de cianobacterias en largo turbios provocan serios problemas de sabor y olor en el agua, y puede causar en algunas circunstancias toxicidad.

En el control de la vegetación sumergida es necesario considerar todos los aspectos mencionados anteriormente y conocer cual es la trayectoria del ecosistema (proceso de oligo o de eutrofización).

ESTRATEGIAS PARA LA CONSERVACION Y REHABILITACION DE LAGUNA BLANCA

(MALDONADO)

Grupo de Investigación en Ecología y Rehabilitación de Sistemas Acuáticos, Departamento de Ecología, Facultad

de Ciencias. Contacto: Dr. Néstor Mazzeo email:mazzeobeyhaut@yahoo.com

UDELAR

 

RECURSOS

FOSFORO TOTAL

Oligotrófico Eutrófico Hipereutrófico

0 5 50 100

1000 g/l

Mayoría de los lagos Lagos contaminados

Secchi (m)

T ºC

O2 mg/L

K µS/cm

pH SST mg/L

MO %

NO3

µg/L NT mg/L

FRS µg/L

FT µg/L

SiO2

mg/L Cloa µg/L

Min 0.7 10.0 0.4 217 6.6 3.1 14.4 17.3 0.41 < 14 33.0 1.2 ind. Max 1.7 27.9 10.5 473 8.3 27.1 89.8 242.1 1.29 38.2 210.7 4.4 27.2 Media 1.2 19.8 7.1 279 7.4 8.4 62.8 78.0 0.75 < 14 70.0 3.1 10.6

Oligotrófico Eutrófico Hipereutrófico

0 4 100

Mayoría de los lagos Lagos contaminados

1500 2000 5000 g/l

Laguna Blanca

Promedio 2000-2001: 750 g/l

NITROGENO TOTAL

RECURSOS

FO

SFO

RO

TO

TA

L (g

/L)

RECURSOS

NIT

RO

GEN

O T

OTA

L (g

/L)

RECURSOS

BIO

MA

SA

ALG

AL (

Clo

a

g/L

)

RESPUESTAS DEL SISTEMA

RESPUESTAS DEL SISTEMA

0-20%20-40%40-60%60-80%80-100%100%

PVI

Variación interanual de la abundancia (PVI) de Egeria densa

TR

AN

SP

AR

EN

CIA

DEL A

GU

A

(DS

metr

os)

RESPUESTAS DEL SISTEMA

EUTROFIZACION

Mecanismos de retroalimentación positiva

Nutrientes

Biomasa algal

El incremento y la acumulación de biomasa genera condiciones de hipoxia o anoxia que promueven la movilización de parte de la carga interna de nutrientes desde el sedimento a la columna de agua

+

CONTROLES DE LA BIOMASA ALGAL

•Recursos: Luz y nutrientes

•Sustancias húmicas

•Pérdida: tiempo de residencia, presión de forrajeo o herbivoría

FACTORES ADVERSOS EN EL PROPIO CUERPO DE AGUA

0 1 2 3 4 5

Me

so

zoo

pla

nk

ton

A

bu

nd

ac

e (

ind

l-1)

0

200

400

600

800

1000

Je

ny

ns

ia m

ult

ide

nta

ta C

PU

E (

ind

2 t

rap

s-1 h

r-1)

0

50

100Mesozooplankton J. multidentata

WINTER SPRING SUMMER AUTUMN

EUTROFIZACION

Mecanismos de retroalimentación positiva

ZooplanctonFitoplancton Planctívoros Piscívoros

+

La disminución o eliminación de los piscívoros asociados al aumento de la biomasa algal involucran un conjunto de factores que generan condiciones estresantes de oxigenación, dificultades en la localización visual de las presas, y problemas en el reclutamiento debido a la desaparición de refugios.

-

+La disminución o ausencia de piscívoros reduce indirectamente la presión de herbivoría sobre el fitoplancton.

CONCENTRACI ON DE NUTRI ENTES

AG U A CLAR APR ED O MI N I O D E H I D RO FI TAS

AG UA TU R B I APR ED O MI N I O F I TO PLAN CTO N

EG ER I A D ENS A

CO MPETEN CI A POR R ECU RS O S CO N LA CO MU NI D AD F I TO PLAN CTO N I CA CO NTR I BUC I O N AL CO NTEN I D O D E S U S TAN C I AS H U MI CAS R EFU G I O PARA EL ZO O PLAN CTO N

G R AN R ES ER VA D E N UTR I EN TES EN EL S ED I M EN TO PR ES ENC I A D E C I AN O BACTER I AS EN EL VERAN O CO MU NI D AD D E PECES D O MI NAD O S PO R PLANCTI VO R O S

DISEÑO DE ESTRATEGIAS PARA RECUPERAR LAGUNA DEL DIARIO DE ACUERDO A SUS USOS ACTUALES

Instituto de Mecánica de los Fluídos e Ingeniería Ambiental (IMFIA), Facultad de Ingeniería.

Grupo de Investigación en Ecología y Rehabilitacíón de Sistemas Acuáticos, Departamento de Ecología, Facultad de Ciencias.

UDELAR

PROYECTO PDT 36/12

 

Laguna del Diario

Enero 2003: 75 g/l

Promedio Verano- Invierno 2006: 75 g/l

FOSFORO TOTAL

Oligotrófico Eutrófico Hipereutrófico

0 5 50 100

1000 g/l

Mayoría de los lagos Lagos contaminados

Oligotrófico Eutrófico Hipereutrófico

0 4 100

Mayoría de los lagos Lagos contaminados

1500 2000 5000 g/l

Laguna del Diario

Enero 2003: 800 g/l

Promedio Verano-Invierno 2006: 760 g/l

NITROGENO TOTAL

Laguna del Diario

2003-2006.Similares condiciones de nutrientes:

Biomasa algal 2003: 4.0 g/l 2006: 3.6 g/l

PVI 2003: 26-42 % 2006: 100%

08/2006

03/2006

12/2004

01/2003

Potamogetonpusillus

Potamogetonferrugineus

Myriophyllumquitense

08/2006

03/2006

12/2004

01/2003

Potamogetonpusillus

Potamogetonferrugineus

Myriophyllumquitense

-5 5. 01 2 -5 5. 01 -55 .0 0 8 -5 5 .0 0 6 -5 5. 0 04 -5 5. 00 2-34 .9 1

-34 . 90 8

-34 . 90 6

-34 . 90 4

-34 . 90 2

-3 4 .9

-34 . 89 8

-34 . 89 6

-34 . 89 4

-34 . 89 2

-55.012 -55.01 -55.008 -55.006 -55.004 -55.002-34.91

-34.908

-34.906

-34.904

-34.902

-34.9

-34.898

-34.896

-34.894

-34.892

-55.012 -55.01 -55.008 -55.006 -55.004 -55.002-34.91

-34.908

-34.906

-34.904

-34.902

-34.9

-34.898

-34.896

-34.894

-34.892

-5 5 .0 1 2 -5 5 .0 1 -5 5. 0 08 -5 5 .0 0 6 -5 5 .0 0 4 -5 5 .0 0 2-34 . 91

-3 4. 9 08

-3 4. 9 06

-3 4. 9 04

-3 4. 9 02

-3 4 .9

-3 4. 8 98

-3 4. 8 96

-3 4. 8 94

-3 4. 8 92

-55 .0 1 2 -5 5. 01 -5 5 .0 08 -5 5 .0 06 -5 5. 00 4 -5 5. 00 2-3 4 .9 1

-34 .9 0 8

-34 .9 0 6

-34 .9 0 4

-34 .9 0 2

-3 4 .9

-34 .8 9 8

-34 .8 9 6

-34 .8 9 4

-34 .8 9 2

-55.012 -55.01 -55.008 -55.006 -55.004 -55.002-34.91

-34.908

-34.906

-34.904

-34.902

-34.9

-34.898

-34.896

-34.894

-34.892

-55.012 -55.01 -55.008 -55.006 -55.004 -55.002-34.91

-34.908

-34.906

-34.904

-34.902

-34.9

-34.898

-34.896

-34.894

-34.892

-55.012 -55.01 -55.008 -55.006 -55.004 -55.002-34.91

-34.908

-34.906

-34.904

-34.902

-34.9

-34.898

-34.896

-34.894

-34.892

-55.012 -55.01 -55.008 -55.006 -55.004 -55.002-34.91

-34.908

-34.906

-34.904

-34.902

-34.9

-34.898

-34.896

-34.894

-34.892

-55.012 -55.01 -55.008 -55.006 -55.004 -55.002-34.91

-34.908

-34.906

-34.904

-34.902

-34.9

-34.898

-34.896

-34.894

-34.892

Niveles en la Laguna del Diario (1998 - 2005)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Ene-98 Oct-98 Ago-99 Jun-00 Abr-01 Feb-02 Dic-02 Oct-03 Jul-04 May-05

Niv

ele

s (m

)

Max medido

Modelado

Min medido

CALIDAD DEL AGUA

CALIDAD DEL AGUA

CALIDAD DEL AGUA

VERANO OTOÑO INVIERNO PRIMAVERA

Zoop

lanc

ton

frac

cion

es (

ind

l-1 )

0

300

600

900

1200

1500

Zoop

lanc

ton

tota

l (i

nd l-1

)

0

300

600

900

1200

MICRO MYR MESO MYR CIC MYRNNICRO POTMESO POTCICLO POTZOOP TOTAL MYRZOOP TOTAL POT

RedesOrden Especies AA M P M y PPerciformes (Ciclidos) Crenicichla scotti

Gymnogeophagus meridionalisCichlasoma facetum

Characiformes Bryconamericus iheringiiHyphessobrycon luetkeniAstyanax aff fasciatusCheirodon interruptusCharacidium rachoviiDiapoma terofalliOligosarcus jenynsii

Siluriformes Rhamdia quelenCyprinodontiformes Jenynsia multidentata

Cnesterodon decemmaculatusAtheriniformes OdonthesthesClupeiforme Platanichthys platana

Pesca eléctrica

Crenicichla scotti

Oligosarcus jenynsii

Gymnogeophagus meridionalis

Cheirodon interruptus

Cnesterodon decemmaculatus

Facilitación por incremento de la transparencia del agua.

M. quitense

P. ferrugineus

Proceso de auto-perpetuación por tipo de crecimiento y liberación de sustancias alelopáticas. Las sustancias alelopáticas producidas por P. ferrugineus evitan la dominancia exclusiva de M. quitense.

Si esta hipótesis fuera correcta, uno podría revertir el proceso de sucesión si eliminara M. quitense.

La cosecha en una pequeña área del sur del sistema (28 ha) determinó un aumento de la turbidez del sistema.

TU

RB

IDEZ

(N

TU

)

0

10

20

30

40

50

NOV DIC ENE FEB MAR

COSECHA

Plot 1

X Data

VERANO OTOÑO INVIERNO PRIMAVERA VERANO/07 OTOÑO/07

0

50

100

150

200

250

Col 5 vs Col 6

Col 5 vs Col 7

PO

RC

EN

TA

JE D

E S

AT

UR

AC

ION

(%

)

SUGERENCIAS PARA EL LAGO LANALHUE

ASPECTOS CIENTÍFICOS

Niveles de nutrientes en agua y sedimento.

Análisis de los principales factores que condicionan la liberación de nutrientes en la interfase agua-sedimento: pH, potencial de óxido-reducción, niveles de aluminio y hierro.

ASPECTOS CIENTÍFICOS

Conocer la estructura de las comunidades de fito, zooplancton y peces.

Establecer si el sistema cuenta o no con Diplodon.

Contar con un conocimiento detallado de la abundancia y distribución espacial de Egeria densa.

EL APOYO CIENTÍFICO NECESARIO SE ENCUENTRA EN LA PROPIA REGIÓN.

SUGERENCIAS PARA EL LAGO LANALHUE

CONTROL DE EGERIA DENSA

Iniciar un programa de cosecha mecánica en los sitios que generan mayores interferencias con los principales usos.

NO OLVIDARSE QUE EL CISNE DE CUELLO NEGRO SE ALIMENTA CASI EXCLUSIVAMENTE DE EGERIA DENSA.

Implementar un programa de manejo adaptativo: cosechar en áreas limitadas y analizar la evolución del sistema.

SUGERENCIAS PARA EL LAGO LANALHUE

CONTROL DE EGERIA DENSA

Analizar la factibilidad económica del uso de la biomasa extraída para asegurar la sustentabilidad económica del plan.

NO OLVIDARSE QUE SE ATACAN LAS CONSECUENCIAS Y NO LAS CAUSAS!!

SUGERENCIAS PARA EL LAGO LANALHUE

ASPECTOS INSTITUCIONALES

El Municipio, los vecinos, la academia y las empresas involucradas en el manejo son actores claves, TODOS SON IMPORTANTES.

EL ÉXITO DEPENDE FUNDAMENTALMENTE DE LOS ACTORES INVOLUCRADOS Y NO DEL SISTEMA O LAS CONDICIONES ECONÓMICAS.

SUGERENCIAS PARA EL LAGO LANALHUE