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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
“Caudal Ecológico Mínimo” en
Cuencas Hidrográficas
Sesión 5:Proyectos y temas de
investigación científica
Dr. Claudio Valdovinos ZargesDepto. de Sistemas Acuáticos
Fac. Cs. AmbientalesCentro de Ciencias Ambientales EULA
UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN
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Ecosistemas Lóticos
Importancia para el hombre•Agua para consumo humano•Agua para la industria•Agua para la agricultura•Hábitat para flora y fauna•Recreación•Receptor de desechos•Hidroelectricidad
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
¿Cuánta agua le podemos sacar a un río sin dañar su estructura,
funcionamiento y sus usos?
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¿Cuánta aguaDebemos dejar pasar río abajo?
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Consideraciones
• Las actividades humanas que afectan los ríos son múltiples, muchas
de ellas no relacionadas directamente a modificaciones de caudales
(contaminación puntual, contaminación difusa, introducción de
especies, cambios en la vegetación ribereña, cambios en la
geomorfología fluvial, extracciones de áridos, etc.)
• Los usos del agua suelen ser conflictivos e incluso contrapuestos.
Cada vez afectan tramos de mayor distancia y con mayor intensidad.
• Un mal uso del recurso hídrico afecta severamente a nuestra
sociedad y a las actividades económicas que se se desarrollan.
• La valoración de la naturaleza y la protección del medio ambiente ha
ido adquiriendo mayor relevancia en nuestra sociedad.
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¿Cómo están organizados los ecosistemas fluviales?: Sus cuatro
dimensiones
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Puntos de partida: Conceptos de cuenca y de ciclo hidrológico
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Las cuatro dimensiones de los ecosistemas fluviales
• Dimensión longitudinal
• Dimensión lateral
• Dimensión vertical
• Dimensión temporal
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Conectividad Longitudinal
• Continuo fluvial.
• Flujos de materia, energía e información.
• Hay marcado gradiente longitudinal.
1
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Conectividad transversal2
• Influencia del ecotono ribereño.
• Flujos de materia, energía.
• La influencia es mayor en ríos de bajo orden.
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Conectividad vertical3
• Influencia del hiporreos
• Flujos de materia, energía
• Es variable a lo largo del río.
• Upwelling/downwelling
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Dimensión temporal 4• Régimen de perturbaciones
• Son caracterizados por las frecuencias a las cuales ocurren, así como por la intensidad de las acciones y su duración.
Hidrograma
(e.g. crecidas, sequías, deslizamientos)
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Dimensión temporal 4
Crecidas extraordinarias Sequías extraordinarias
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Estructura e Hidrología
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Escalas espaciales
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Escalas espaciales
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Los habitantes de los Ríos
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La biota de los ríos - Microalgas
Cyanophyceae
Chlorophyceae
Bacillariophyceae
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La biota de los ríos - Macrófitas
Libres flotantes Arraigadas emergentes
Arraigadas sumergidas
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La biota de los ríos - Microinvertebrados
Ciliophora
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La biota de los ríos - Macroinvertebrados
Plecoptera Ephemeroptera Trichoptera Coleoptera
Decapoda Gastropoda Diptera Oligochaeta
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La biota de los ríos - PecesPetromyzontidae
Diplomystidae
Trichomycteridae
Galaxiidae
Atherinopsidae
Percichthyidae
Perciliidae
Characidae
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La biota de los ríos - Anfibios
Batrachyla taeniata
Batrachyla leptopus
Caudiverbera
caudiverbera
Eusophus calcaratus
Pleurodema thaul
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La biota de los ríos - Aves
Ardea cocoi
Casmerodius albus Martín pescador
Pato cortacorrientes
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Factores Ecológicos que Afectan la Biota de los Ríos
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Estado de las
Comunidades
Factores ecológicos
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Estado de las
Comunidades
Factores ecológicos
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Paradigma del “Caudal Natural”
• Permite preservar la variabilidad del caudal natural y las
funciones ecológicas del ecosistema.
• La variabilidad estacional e interanual natural, son
importantes factores controladores de los procesos
ecológicos fluviales.
• Se reconoce que factores extremos como crecidas o
sequías excepcionales, aún siendo fenómenos naturales,
son complejos de superar por algunas especies o
ecosistemas por su alta exigencia.
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Hábitat de montaña Hábitat de llanura
RITRON POTAMON
LAS GRANDES ZONAS
08:33
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Factores físicos – Hidráulica/Caudal1
•La velocidad de la corriente es el factor más importante que afecta a la biota ya que influye directa e indirectamente a los organismos (a través de otros parámetros).
•Afecta la distribución, abundancia, biomasa y tamaño corporal de los organismos.
•Los organismos normalmente están adaptados a aguas rápidas o lentas, pero rara vez a ambas condiciones.
Latitud + Altitud + Sombra
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Factores físicos - Temperatura2
•Es una variable fundamental que controla la abundancia y distribución de las especies.
•Tiene que ver con las velocidades de reacción de los procesos metabólicos celulares.
•Todos los invertebrados son ectotérmicos.
•El metabolismo basal se duplica cada 10°C de incremento de temperatura.
•La temperatura afecta la solubilidad del oxígeno disuelto en el agua.
Latitud + Altitud + Sombra
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Factores físicos - Substrato3• Los organismos pueden vivir en un
amplio espectro de substratos.
• Sin embargo, son muy exigentes según la especie que se trate.
• El tipo de substrato está en estrecha relación con la pendiente y velocidad de la corriente:
• A alta velocidad, el substrato dominante es de bolones.
• A baja velocidad domina la arena y fango.
• La máxima biodiversidad se observa en los substratos de bolones.Grava
Bloques
Bolones
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Factores físicos - Luz4
• La fotosíntesis en el agua es limitada por la turbidez.
• Muchos de los invertebrados son fotofóbicos, y tienen su mayor actividad durante la noche.
• Este comportamiento es para evadir depredadores visuales.
• Invertebrados herbívoros blindados como caracoles, prefieren lugares asoleados con una importante biomasa vegetal.
Emergencias en masa al
atardecer
(= Vuelos nupciales + las truchas
comienzan a saltar)
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Factores químicos - Oxígeno1• Los invertebrados y peces respiran,
captando O2 y liberando CO2.
• El aire contiene un 21% de oxígeno, y el agua saturada un 0,0015%.
• La temperatura afecta de manera inversa el nivel de saturación del oxígeno disuelto en el agua.
• Especies con altos requerimientos de oxígeno se restringen a aguas frías y turbulentas en ritrones.
• Los pigmentos respiratorios son:• hemocianina (poco eficiente)• hemoglobina (muy eficiente)
Temperatura + Turbulencia +
Altitud
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Factores químicos - Nutrientes2
• Los nutrientes principales son fósforo y nitrógeno.
• Los efectos son fundamentalmente al controlar el crecimiento de las algas.
• Una excesiva abundancia de nutrientes produce eutroficación.
• La eutroficación produce una gran cantidad de material orgánico, que al descomponerse produce hipoxia o anoxia.
Nota:El amonio presente en el agua puede llegar a ser muy tóxico. La toxicidad se debe a la forma NH3
(amoníaco) que es abundante a pH básico. A pH neutro o ácido predomina NH4
+ (ion amonio).
Alto nivel de Fósforo
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Factores biológicosAlimentación
1•Los invertebrados bentónicos tienen múltiples fuentes de alimentos según el tipo que se trate.
•La mayor parte de las especies tienen hábitos estrictos de alimentación.
•La mayor parte de la energía que ingresa a las redes tróficas puede ser:
•Alóctona, procedente desde fuera del río, incluyendo detritus foliar.
•Autóctona, generada en el río, correspondiendo principalmente a microalgas.
Alóctono
Autóctono
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Factores biológicosInteracciones entre especies
2
•La depredación, competencia y parasitismo son los fenómenos más comúnmente observados.
•Son procesos beneficiosos que tienden a incrementar la diversidad productividad del sistema.
•Cuando los seres humanos están involucrados, estos procesos puede llevar a la eliminación de especies.
•En general, son procesos difíciles de cuantificar.
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Procesamiento de la Materia Orgánica
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Materia Orgánica Particulada Gruesa
Camadas de hojas.
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Descomposición de detritus foliar
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Concepto del río contínuo
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Consideraciones
• En relación a “caudales ecológicos” (CE) en el contexto de este curso, no es adecuado asociarlos a la calidad de las aguas, ya que establecer un CE “SUPONE” una condición previa de aguas no contaminadas.
• Sin perjuicio de lo anterior, de todas formas la disminución de un caudal afecta la capacidad de dilución y de autodepuración de los ríos.
• La intervención de cauces (desvíos, alteraciones del régimen de escurrimiento, etc.), tienen efectos ecológicos que NO son parte del análisis del caudal ecológico.
• El aumento de la demanda de agua para múltiples usos, hace complicado mantener los caudales ambientales “recomendables”, por lo tanto es necesario complementar con otros instrumentos de gestión de recursos hídricos, cuencas, conservación, etc.
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Un mar de términos y conceptos en la literatura
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Un mar de términos y conceptos en la literatura
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Objetivos generales de estos diversos términos
Antes v/s DespuésLínea Base v/s Nuevo Río
Objetivos Diversos
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Objetivos generales de estos diversos términos
Antes v/s DespuésLínea Base v/s Nuevo Río
Objetivos Diversos
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Ley 19.300 Ley de Bases Generales del Medio Ambiente
1994
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
2007
2008
Mantención de caudales de aguas / “Caudal Mínimo”(Manuales de Normas y Procedimientos de la DGA/Chile)
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Manual de Normas y Procedimientos Para la Administración de Recursos Hídricos
1999
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Ley 20.017 Modifica Código de Aguas2005
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Manual de Normas y Procedimientos Para la Administración de Recursos Hídricos(QMA = caudal Mínimo Aconsejable)
2008
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Oficio DGA Nº584/20092009 Lineamientos Para el Servicio de Evaluación
Ambiental en materias de “Caudal Ecológico”
• En aquellos casos en que ya existe un valor determinado de
“caudal ecológico hidrológico” en algún punto, producto de
derechos de aprovechamiento en la zona de influencia del
proyecto sometido a evaluación ambiental, igualmente se
debe determinar un “caudal ecológico ambiental”.
• Ambos caudales se deberán comparar y se deberá respetar
el valor más restrictivo en el fin de sustentar de mejor
manera todos los servicios ambientales asociados al río.
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• Un aspecto de relevancia a considerar en la determinación
de caudal ecológico dentro del SEIA, es el punto de control
en el cual se exige caudal ecológico.
• Se deberán definir áreas de relevancia donde sea necesario
respetarlos. Estas son:
• Áreas de Importancia Ambiental (AIA): Área
geográfica donde se identifican bienes y servicios
ecosistémicos relevantes dentro del sistema fluvial.
• Área de Usos Antrópicos (AUA): Áreas donde se
identifican actividades humanas relevantes.
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Establecimiento de Caudales Ecológicos
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Ley 20.417 Modifica Código de Aguas2010
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Curso Internacional Chile-Brasil: El Recurso Agua (Iguazú/Biobío)
Aprueba Reglamento para la Determinación del “Caudal Ecológico Mínimo”2012
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Determinación del “Caudal Ecológico Mínimo”
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Proyectos Hodroeléctricos (y termoeléctricos)
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