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PROYECTO IINOVA CHILE 05CN11IPM-25 “Desarrollo e implementación de un modelo de vigilancia ambiental para el SERNAPESCA, tendiente a una certificación ambiental de zonas marinas acuícolas” CENTRO NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE DOCUMENTO TECNICO No 5 PROYECTO CORFO-FDI-05CN11IPM-25 “Desarrollo e implementación de un modelo de vigilancia ambiental para el SERNAPESCA, tendiente a una certificación ambiental de zonas marinas acuícolas” CENTRO NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE DOCUMENTO TÉCNICO No 5 “PROPUESTA DE UN SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA PARA EL SECTOR SALMONICULTOR DE LA X REGIÓN COMO APOYO A LA FISCALIZACIÓN” Julio de 2008

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PROYECTO IINOVA CHILE 05CN11IPM-25

“Desarrollo e implementación de un modelo de vigilancia ambiental para el SERNAPESCA, tendiente a una certificación ambiental de

zonas marinas acuícolas” CENTRO NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE

DOCUMENTO TECNICO No 5

PROYECTO CORFO-FDI-05CN11IPM-25 “Desarrollo e implementación de un modelo de

vigilancia ambiental para el SERNAPESCA, tendiente a una certificación ambiental de zonas marinas

acuícolas”

CENTRO NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE

DOCUMENTO TÉCNICO No 5 “PROPUESTA DE UN SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA PARA EL SECTOR SALMONICULTOR DE LA X REGIÓN COMO APOYO A LA FISCALIZACIÓN”

Julio de 2008

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“Desarrollo e implementación de un modelo de vigilancia ambiental para el SERNAPESCA, tendiente a una certificación ambiental de

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DOCUMENTO TECNICO No 5

ÍNDICE

1.INTRODUCCIÓN ……………………………. 5 2. OBJETIVOS ……………………………. 6 2.1 Objetivo General ……………………………. 6 2.2 Objetivos Específicos ……………………………. 6 3. SISTEMAS DE ALERTA TEMPRANA ……………………………. 7 3.1 Concepto del sistema de alerta temprana ……………………………. 7 3.2 Alcances del sistema de alerta temprana propuesto.

……………………………. 8

3.3 Características del Sistema de Alerta Temprana.

……………………………. 8

4.- VARIABLES ASOCIADAS A LA CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA (SAT).

……………………………. 9

4.1.1. Variables de base ……………………………. 9 4.1.2. Variables ambientales ……………………………. 9 4.2. Descripción de las variables del SAT y sus umbrales.

……………………………. 9

4.2.1 Variables del SAT. ……………………………. 9 4.2.2. Umbrales operacionales de las variables del SAT.

……………………………. 12

5. VALORACIÓN DEL RIESGO- CÁLCULO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN DE FONDO.

……………………………. 14

5.1. Fórmula del Índice de Condición de Fondo. ……………………………. 145.2. Ponderaciones o importancias de cada parámetro.

……………………………. 14

5.3. Cálculo del Índice de Condición de Fondo. ……………………………. 165.3.1. Descripción de la planilla. ……………………………. 175.3.2. Manejo de la planilla para el cálculo del ICF.

……………………………. 17

5.4. Umbrales de Corte para el índice de Condición de Fondo.

……………………………. 24

6. SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICO COMO SOPORTE DECISIONAL PARA LA SALMONICULTURA DE LA X REGIÓN.

……………………………. 25

6.1 Componentes del sistema de Información geográfico.

……………………………. 25

6.1.1. Módulo de Información. ……………………………. 25

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DOCUMENTO TECNICO No 5 6.1.2. Sistema de Información Geográfico (SIG). ……………………………. 266.1.3. Interfase Web. (Página Web). ……………………………. 326.2.Sistema de alerta. ……………………………. 347.- FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA EN BASE A UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICO.

……………………………. 35

7.1.Valoración del Riesgo. ……………………………. 357.2 Medidas o Gestión del Riesgo. ……………………………. 367.3.Seguimiento. ……………………………. 367.4. Monitoreo. ……………………………. 377.4.1. Variables a medir y secuencia de monitoreo

……………………………. 37

7.4.2. Variables ……………………………. 377.4.3. Otras variables propuestas para el monitoreo de la alerta.

……………………………. 37

7.4.4. Secuencia de monitoreo ……………………………. 4010. BIBLIOGRAFÍA. ……………………………. 41

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DOCUMENTO TECNICO No 5 1. INTRODUCCIÓN.

El sector acuícola corresponde a uno de los sectores basados en recursos naturales del país de mayor importancia económica y, que por sus características actuales y potencial de crecimiento, es considerado prioritario en la Estrategia Nacional de Innovación para la Competitividad. Esto plantea el desafío para el Estado de proveer un marco de incentivos y reglas del juego que favorezcan el desarrollo tecnológico y el surgimiento de una mayor diversidad productiva. El tema ambiental, es parte central del marco de reglas e incentivos habilitantes para la innovación, cuyo objetivo es garantizar la sustentabilidad de los ecosistemas en los cuales se basa la producción acuícola y mantener una condición ambiental que no genere riesgos a la salud de las personas ni amenazas a la biodiversidad En este contexto, para fortalecer la efectividad de la apliacion dela normativa ambinetakl y sanitaria se requiere implementar un sistema de alerta temprana que permita prevenir los efectos ambientales de la Salmonicultuara, a través de la aplicación sistemática de procedimientos estandarizados para el seguimiento de variables críticas que permitande alertar fectos mabinetales y saniatrios no deseado para la sustentabilidad del entorno en la cual se desarrolla esta actvidad productiva.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 2. OBJETIVOS 2.1. Objetivo general. Diseñar un sistema de alerta temprana (SAT), para la fiscalización ambiental salmonicultura en las regiones de Los Lagos y de Aysén, en base a un sistema de información geográfica SIG, que a partir de la herramienta del Índice de Condición de fondo permita dar seguimiento a la condición ambiental en la cual se encuentran funcionando los centros salmonicultores. 2.2.Objetivos específicos.

• Indicación de las variables identificadas para la estructuración del Sistema de Alerta Temprana (SAT).

• Indicación de los umbrales operacionales de las variables identificadas claves para

la fiscalización de la salmonicultura.

• Indicación de los umbrales operacionales del Indice de Condición de Fondo para la fiscalización de la salmonicultura.

• Estructuración operacional del Sistema de Alerta Temprana (SAT), en base a un

Sistema de Información Geográfica (SIG).

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3. SISTEMAS DE ALERTA TEMPRANA. De acuerdo a su definición la palabra “alerta” implica un estado o situación de vigilancia y atención, se usa como una señal de advertencia; mientras que el término “temprano”, podemos entenderlo como una acción pronta, antes de lo previsto. Dicho de otra amanera, es la toma de previsiones en forma anticipada a la concretización efectiva del riesgo. La Cumbre Mundial sobre el Desarrollo Sostenible (Johannesburgo, 2002) hizo un llamamiento para el desarrollo y fortalecimiento de los sistemas y redes de alerta temprana en la políticas y planes de desarrollo sostenible, además la Segunda Conferencia Internacional sobre Alerta Temprana (EWCII’2003 Bonn) utilizó el subtítulo “Integrar la alerta temprana en la políticas públicas y aportó el marco para el Programa Internacional de Alerta Temprana (Seminario/ Taller sobre: reducción de riesgos ante la ocurrencia de desastres naturales en América latina y el caribe. Diseño de iniciativas de cooperación técnica y científica. México, D.F., 23 y 24 de marzo de 2006). El concepto de alerta temprana, consiste en un proceso que es aplicado en áreas críticas como la geofísica, la seguridad y la salud, entre otros. Sin embargo su aplicación en cualquier actividad es factible en la medida en que estas se desarrollan dentro de ambientes de ocurrencia de una serie de eventos de riesgos previsibles e imprevisibles. Una buena práctica de gestión de riesgos reflejará, entre otros una importante capacidad de anticiparse a posibles efectos adversos que pudieran originar la ocurrencia de eventos de riesgo Esta tarea consiste en prevenir y mitigar los riesgos a los cuales se encuentra expuesto el patrimonio ambiental en nuestro caso, y el desempeño de la actividad productiva del sector acuicultor. Por tanto desarrollar mecanismos de alerta temprana representa un proceso fundamental de gestión ambiental, no se trata de eliminar o evitar los riesgos, sino de gestionarlos a fin de mitigar sus daños. 3.1 Concepto del sistema de alerta temprana El Sistema de Alerta Temprana SAT, es un sistema de información sustentado en la colección de información variada, mediante monitoreo constante, que permite advertir situaciones amenazantes a la seguridad ambiental. El sistema debe de ser tan efectivo como para prever a tiempo probables situaciones de crisis y permitir respuestas apropiadas en forma oportuna. Ante el impacto de diversas amenazas de tipo sanitario-ambiental que afectan al sector pesquero y acuicultor nacional, estos sistemas se convierten para el gobierno en una estrategia de reducción de impactos económicos y sociales, y en una herramienta de eficiencia presupuestaria. El SAT es un sistema de colección de información ambiental y sanitaria, mediante monitoreo periódico de variables oceanográficas, de sedimentos y meteorológicas, como

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DOCUMENTO TECNICO No 5 también sobre las enfermedades que afectan a las especies hidrobiológicas en cultivo, tanto en forma remota como in situ, que permite advertir situaciones amenazantes. El SAT debe ser tan efectivo como para prevenir en forma oportuna situaciones de crisis y permitir en cada centro de cultivo las respuestas apropiadas. Para lo cual cada empresa debe poseer su propio plan de contingencias y adoptar las medidas de mitigación adecuadas a las características particulares de cada centro de cultivo.

3.2 Alcances del sistema de alerta temprana propuesto. El presente Sistema de Alerta Temprana, viene a convertirse en una herramienta en los temas de seguimiento y fiscalización del sector salmonicultor, como tal y frente al escenario actual de cerca de 12 años de funcionamiento de la industria en la Décima Región, es necesario señalar que esta herramienta pierde un poco de su capacidad de alertar de manera temprana frente a las situaciones de contaminación y degradación de los fondos, debido que estos han sido expuestos sistemáticamente a las presiones de contaminantes provenientes de esta actividad y por lo cual la fracción de centros que pueden presentan condiciones ambientales adecuadas en sus sedimentos se encuentra cerca del 50% (Dato resultante de la evaluación de centros salmonicultores estudiados). Un funcionamiento apropiado de esta herramienta puede darse en aquellas áreas que si bien no han sido importantemente impactadas, se ve una posibilidad del desarrollo de la industria en esas zonas y que por lo cual, la herramienta puede entregar una visión de alerta mucho más temprana frente a procesos químicos recién en formación. 3.3 Características del Sistema de Alerta Temprana Las características del SAT se pueden describir como: a) Claridad del mensaje de alerta - Mensaje de fácil interpretación y oportuno. - Especificar cómo y dónde actuar. - Recursos con los que se cuenta. - Quiénes son las entidades responsables de cada paso. b) Sostenibilidad - Sostenido en el tiempo. - Marco político y legal que asegure continuidad. - Debe ser dinámico, evolutivo.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 4.- VARIABLES ASOCIADAS A LA CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA (SAT). Para la construcción del sistema es necesaria la identificación de las principales variables asociadas. 4.2.1. Variables de base

• Localización geográfica de los centros de mar de salmónidos. • Producción asociada a cada uno de los centros de mar de Salmones.

4.1.3. Variables ambientales

• Potencial redox del sedimento • Contenido de materia orgánica de sedimento • Oxígeno disuelto en los 10 cm adyacentes al sedimento • pH en el sedimento • Índice de condición de fondo

4.2. Descripción de las variables del SAT y sus umbrales. 4.2.1 Variables del SAT. Podemos señalar para ambientes marinos la existencia de parámetros que pueden provocar un grado de stress (parámetros estresores) a los ecosistemas acuáticos y que bajo desbalances son capaces de provocar o desencadenar procesos que pueden alterar las condiciones naturales de los cuerpos de agua. Dentro de estos parámetros estresores, es posible definir los del tipo: físico y químicos, los cuales a su vez pueden clasificarse según sus efectos en: directos e indirectos Efectos directos: Existen dos tipos de estresores físicos y químicos que afectan de manera directa a ecosistemas acuáticos, pueden distinguirse aquellos que son directamente tóxicos para la biota, y aquellos que mientras no son directamente tóxicos pueden ocasionar cambios a el ecosistema. Cantidades excesivas de este tipo de estresores pueden ocasionar problemas, aunque niveles bajos de concentración de ellos (Ej. nutrientes como el fósforo y el nitrógeno, metales pesados como el cobre y el zinc) son esenciales para el buen funcionamiento y sobrevivencia de la biota.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 Algunos ejemplos de parámetros estresores no tóxicos y de efecto directo incluyen:

- Nutrientes; pueden provocar un excesivo crecimiento de algas y blooms de cianobacterias.

- Materia particulada suspendida; puede reducir la luz que penetra en la columna de agua y provocar la reducción de la productividad primaria.

- Materia orgánica; Un aumento de ella puede ocasionar la disminución en la concentración de oxígeno disuelto, causando la muerte de los organismos acuáticos, particularmente peces.

Efectos indirectos: Los parámetros estresores de efecto indirecto, son aquellos que no afectan directamente a la biota, pueden afectar otros estresores haciéndolos más o menos tóxicos. Por ejemplo, el oxígeno disuelto puede influenciar el potencial redox y este influenciar la retención y liberación de nutrientes desde el sedimento. De manera similar el pH, el carbono orgánico disuelto (COD) y la materia orgánica suspendida pueden tener un efecto importante en la concentración de metales biodisponibles. Dependiendo del nivel de protección u objetivos de uso de un cuerpo de agua, se pueden establecer los valores límites para cada parámetro y que pueden ser más o menos conservativos, lo que dependerá de los acuerdos entre las entidades tanto del ámbito de la ciencia como del gobierno. La selección final de los parámetros que conformarán el Índice de condición de fondo (ICF), se definió a partir de los siguientes criterios:

• Potencial redox del sedimento: por la formación de sedimentos anaeróbicos (potencial redox negativo) como consecuencia de la descomposición de restos de alimento, heces y otros desechos en la zona de influencia de las balsas de cultivo. El potencial redox es un indicador de la transferencia de electrones. Su unidad de medición son milivoltios (mV) y se representa en una escala “Eh”. En la medida que el oxígeno deja de ser el elemento dador de electrones por procesos de reducción, el valor Eh toma hacia valores decrecientes. En sedimentos reducidos, es usual encontrar valores Eh menores a 0 mV. En estos sedimentos se utilizan por lo general sulfatos y materiales orgánicos como dadores de oxígeno, lo que genera gases tóxicos y acidez en el medio.

• Contenido de materia orgánica de sedimento: porque su degradación consume el

oxígeno del medio degradando los sedimentos y el ambiente en general. La materia orgánica es la deposición de desechos orgánicos, su unidad de medición es el porcentaje de pérdida de peso correspondiente a materia orgánica, su unidad de medición es el porcentaje. Su acumulación puede provocar cambios fisicoquímicos

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del sustrato, especialmente en las inmediaciones del lugar de cultivo. Estos cambios ocurren porque ante el enriquecimiento del sedimento con materiales orgánicos, la flora microbiana comienza a descomponerlos, para lo cual utiliza oxígeno. Bajo condiciones de extrema sedimentación, es posible que la flora microbiana consuma todo el oxígeno disponible en los fondos, reduciéndolos totalmente. En estas condiciones, la comunidad microbiana aeróbica cambia hacia una flora microbiana anaeróbica, la cual es capaz de descomponer materia orgánica en ausencia de oxígeno, utilizando en vez de él, compuestos carbonados, formándose, a través de estos procesos, gases residuales como metano y ácido sulfhídrico, los cuales tienen efecto tóxicos sobre los peces.

• Oxígeno disuelto en los 10 cm adyacentes al sedimento: La medición del oxígeno

disuelto en la columna de agua adyacente al sedimento, es un indicador universal de la calidad del entorno, ya que refleja de manera directa e inmediata de condiciones adecuadas para el desarrollo de la vida de plantas o animales, así como la existencia de materia orgánica en descomposición que pueda afectar la buenas condiciones para el desarrollo de la vida acuática. Los niveles de oxígeno disuelto se correlacionan fácilmente con la existencia de condiciones adecuadas para el desarrollo de plantas y animales acuáticos, lo cual aparece recogido en numerosas regulaciones ambientales nacionales e internacionales.

• pH en el sedimento: La mayoría de las aguas continentales (ambientes

dulceacuícolas) tienen un pH que varía entre 6,5 y 8 unidades, mientras que en la mayoría de las aguas marinas este valor se mantiene cercano a 8,2 unidades. Cabe señalar que existen una serie de factores que pueden comprometer el equilibrio del sistema, generando condiciones ácidas en las aguas. Cambios en el pH pueden afectar la fisiología de los organismos (enzimas, procesos de intercambio a nivel de membranas, entre otros). Cambios en las condiciones de pH no indican efectos letales agudos en peces dentro de un rango de 5 a 9 (Alabaster y Lloyd, 1982). Por otra parte se han reportado efectos crónicos deletéreos bajo un pH 5 principalmente sobre crías y huevos (ANZECC, 1992). El pH del agua empleada en acuicultura puede afectar la salud de los peces directamente. Para la mayoría de las especies, un pH entre 6,5 y 9 es ideal. Bajo el límite inferior la especie experimenta un lento crecimiento (Lloyd, 1992; En: ANZECC, 2000). A pH más bajos, los peces ven afectadas su capacidad de mantener el equilibrio salino y se detiene su actividad reproductiva. A pH 4 o menor y a pH 11 o superior, la mayoría de las especies muere (Lawson, 1995; En: ANZECC, 2000).

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DOCUMENTO TECNICO No 5 4.2.2. Umbrales operacionales de las variables del SAT. A continuación se indican los umbrales que permiten estimar la función de condición ambiental a partir de cada variable medida.

Variables Función De condición Ambiental (%)

pH

O2 (mL/L)

Potencial Redox(mV)

Materia Orgánica (%)

100 7,25 6,6 100 2

95 7,5 - - - 90 6,75 - - -

80 - 5 50 3 50 8 4 0 4

43,75 6,5 - - -

15 - - -50 - 10 6 - - - 1 - 1 -100 12

A partir de los valores límites señalados para cada variable, se construyen las funciones de calidad respectivas, por ejemplo para la función de calidad del oxígeno disuelto, se tiene la siguiente gráfica:

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1 2 3 4 5 6 7

0

20

40

60

80

100

Data: Data1_BModel: G aussEquation: y=y0 + (A /(w*sqrt(P I/2)))*exp(-2*((x-xc)/w )^2)W eighting: y No weighting Chi^2/DoF = --R^2 = 1 y0 -2.05134 ±--xc 6.35596 ±--w 4.03882 ±--A 520.36017 ±--

B G auss fit o f D ata1_B

FC (%

)

O 2 (m L/L)

Y su función:

y = y0 + (A/ (w*sqrt (PI/2)))*exp (-2*(-2*((x-xc)/w) ^2) Del mismo modo, todas las variables contemplan una función de calidad asociada. Todas las funciones de calidad presentan los siguientes valores de corte para estimar el rango de condición o de calidad de los sedimentos a partir de cada una de las variables.

Valor Condición y/o Calidad

80-100 Buena

50-79 Regular

0-49 Mala

Donde: - 0 – 49,9 → Deficiente (anaeróbico) - 50 – 79,9 → Regular (condición límite de hipoxia) - 80 – 100 → Óptimo (aeróbico)

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DOCUMENTO TECNICO No 5 5. VALORACIÓN DEL RIESGO- CÁLCULO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN DE FONDO. 5.1. Fórmula del Índice de Condición de Fondo. A partir de los resultados previamente obtenidos se conforma la expresión matemática global del ICF como una sumatoria ponderada de las funciones de condición de fondo para cada uno de los indicadores considerados, lo que puede expresarse como sigue:

)()()()( 2 pHOMOEh fDfCfBfAICF ⋅+⋅+⋅+⋅=

Donde A, B, C y D representan los respectivos coeficientes de ponderación para cada indicador. Por su parte se denota como fX a las correspondientes funciones de calidad de fondo y las expresiones Eh, MO, O2 y Ph, corresponden a potencial redox, materia orgánica, oxígeno disuelto y ph, respectivamente. El Índice de Condición de Fondo (ICF) es una expresión cualitativa global del estado del fondo. Representa el estado de condición ambiental del fondo, a través de la combinación de los efectos ambientales a que se encuentran sometidos los centros de cultivo. Es decir, expresa la resultante de los efectos combinados para conformar una cualidad ambiental del fondo (buena, regular, mala) con vistas a tomar las medidas correspondientes para mantener y/o recuperar la condición buena. 5.2. Ponderaciones o importancias de cada parámetro. Las ponderaciones de cada variable dentro de la ecuación del Índice, se distribuyeron siguiendo la importancia que tiene cada una de ellas dentro del fenómeno de anoxia.

• El parámetro más importante es el Redox: éste mide la fuerza de oxidación o reducción del agua, la cual influye en el comportamiento de los constituyentes químicos del agua. De las reacciones redox depende también la reactividad y movilidad de muchos elementos importantes en los sistemas biológicos como Fe, S, N y C así como de algunos metales. El potencial redox ha sido un parámetro común para la descripción de sedimentos con deficiencia de oxígeno y orgánicamente enriquecidos (Bagander y Niemisto, 1978; Pearson y Stanley, 1979; En: Kupka et al., 2001). La variación en el Eh es inducida por la variación en los niveles de oxígeno a causa de la actividad de los organismos marinos (Jorgensen, 1977).

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En los sedimentos el potencial redox es el factor más importante que determina la estabilidad y la transformación bioquímica de la materia orgánica, así como la distribución, tipo y actividad fisiológica de las bacterias y otros microorganismos que se encuentran en los sedimentos (Teasdale et al., 1998). Además este indicador es el que está considerado en la letra explícita del RAMA, es una medición indirecta del oxígeno disuelto directamente en el sedimento y se le asigna una mayor ponderación, atribuyéndole un 35% de la importancia total.

• La entrada de materia orgánica hacia el sedimento, cualquiera que sea su forma:

orgánica y/o inorgánica, lleva a una serie de cambios en los parámetros físicos y químicos (Schaanning, 1994, En: Carrol, et al., 2003), los cuales a su vez provocan efectos directos e indirectos sobre las comunidades de la fauna en esa área (Pearson and Rosenberg, 1978, En: Carrol et al., 2003). El grado del impacto ambiental sobre el sedimento es una función de la capacidad local asimilativa y de la cantidad de desechos orgánicos generados desde las actividades de acuicultura (GESAMP, 1986). La materia orgánica esta vinculada al redox con gran incidencia producto de la sedimentación de restos de alimentos y fecas, su degradación consume el oxígeno del medio degradando los sedimentos y el ambiente en general. El incremento de materia orgánica conlleva un aumento en el consumo de oxígeno por parte de los organismos encargados de la oxidación de estos compuestos, teniendo como consecuencia la disminución del contenido de oxígeno disuelto necesario para la sobrevivencia de la fauna y creando condiciones de hipoxia y anoxia en áreas donde sedimenta. Los fondos anóxicos ricos en materia orgánica son tóxicos debido a su gran contenido de sulfuros, amonio, iones de hierro, etc., los cuales se forman como resultado de la actividad biológica (Barnes y Hugnes, 1988, En: Vita et al, 2002), y son liberados a partir de la actividad anaeróbica de los organismos. Se encuentra en segundo lugar de importancia, porque no es tan representativa de los sitios como el Redox, ya que la concentración de la materia orgánica, es afectada por la influencia de las corrientes y profundidades que la dispersan al momento de sedimentar, se le asigna un 30%.

• La concentración de oxígeno disuelto en la interfase agua-sedimento es

particularmente importante ya que es uno de los principales factores que controla el flujo de nutrientes, metales pesados y otros componentes desde los sedimentos a la columna de agua (Forstner y Wittmann, 1981; Forstner y Salomons, 1991; Salomons y Forstner, 1984, 1988; En: ANZECC, 2000). El estatus del oxígeno

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disuelto en la interfase agua-sedimento esta determinada por la temperatura, la carga de materia orgánica biodisponible y la transferencia de oxígeno desde la columna de agua a el sedimento, ésta última dependiente de las condiciones hidrodinámicas existentes (ANZECC, 2000).

El oxígeno disuelto, en forma directa en capaz de medir condiciones de anoxia en el sedimento, se le asigna una importancia del 25%, ya que el objetivo del índice es otorgar medidas preventivas, la consideración de este parámetro sirve para confirmar las condiciones óxicas o anóxicas.

• El pH, es el parámetro con menos ponderación ya que en ambientes marinos, que

poseen una gran capacidad buffer, es decir, absorben las variaciones de pH limitando su potencial para identificar condiciones anómalas.

De este modo se llega a la siguiente ponderación:

o 0.35 para el potencial redox o 0.30 para materia orgánica o 0.25 para oxígeno disuelto o 0.10 para pH

5.3. Cálculo del Índice de Condición de Fondo. El cálculo del índice de condición de fondo se realiza a partir de una batería de datos obtenida ya sea a partir de la información ambiental (INFA), o a partir de datos de terreno, se propone por motivos operacionales la entrega de una planilla para el cálculo, en la cual se disponga tanto las fórmulas protegidas para el cálculo de las funciones de calidad de cada una de las variables de interés, así como la fórmula protegida del cálculo del Índice de condición de fondo, con sus correcciones correspondientes. De manera tal que el usuario de la herramienta se encargue sólo de la introducción de la data dentro de la planilla, pero tenga un entendimiento del proceso de los cálculos que llevan al resultado final del Índice, de modo que pueda lograr una interpretación adecuada de los resultados obtenidos. A continuación se presentan de manera gráfica los pasos para la obtención del Índice de condición de fondo, a partir de la planilla de cálculo señalada. 5.3.1. Descripción de la planilla

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DOCUMENTO TECNICO No 5 Esta planilla está compuesta por una hoja, que puede estar representada por una pestaña que aparece en la esquina inferior izquierda de la planilla, la cual puede asignarse el año de cálculo del ICF. La planilla permite identificar los datos a partir de la siguiente información: número de centro, año de la INFA, fecha de muestra para todos las variables, profundidad de toma de muestra para cada variable, valor de la variable por estaciones, valor de la variable para las estaciones de referencia. Cada sección de ingreso de datos de variables, cuenta con una columna que entrega el valor promedio para esa variable, promedio de estaciones y promedio de estaciones de referencia (Fig. 1).

Fig. 1. Planilla para el cálculo del índice de Condición de Fondo. 5.3.2. Manejo de la planilla para el cálculo del ICF. Se empieza ingresando el identificador del número del centro a evaluar para el año en cuestión. Lo primero que le indica la planilla es el centro con su código, el año de la INFA correspondiente, y la fecha de muestreo de la variable, en primer lugar para la materia orgánica y a continuación el resto de las variables por estaciones y estaciones de referencia (REF)(Fig. 2)

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Fig. 2. Ingreso de información planilla. A continuación se presenta un columna “Promedio estaciones”, la cual entrega automáticamente un promedio para cada variable (Fig.3).

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Fig. 3. Cálculo automático de los promedios. Para las restantes variables, se procede de manera similar (pH, Redox y oxígeno disuelto), se calcula de manera automática el promedio del total de estaciones y de las estaciones de referencia (Fig.4 y 5).

Fig.4. Cálculo de los promedios variables restantes.

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Fig.5. Cálculo de los promedios variables restantes. Sólo para el caso de la variable potencial redox, el promedio de estaciones contempla dos columnas, una con el valor promedio original y otra con una corrección para el valor máximo que pueda tomar esta variable, es decir se corrige el valor para que no sobrepase valores por sobre 100 mV de promedio, ya que aunque un valor superior sigue teniendo un significado ambiental bueno, distorsiona al momento de calcular su función de calidad (Fig. 6).

Fig.6. Cálculo del promedio para variable potencial redox.

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Una vez obtenidos todos los promedios de las variables, la planilla calcula la función de calidad para cada variable (Fig. 7):

Fig.7. Cálculo de las funciones de calidad para las variables.

Por ejemplo, para el caso de la materia orgánica, el cálculo de la función de calidad la realiza automáticamente tomando como valor a evaluar el promedio de las estaciones para la variable materia orgánica (Fig.8):

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Fig.8. Cálculo de la función de calidad para materia orgánica De manera separada hace el cálculo para la función de calidad de la materia orgánica para las estaciones de referencia. Del mismo modo, se calcula la función de condición ambiental para, potencial redox, pH y oxígeno disuelto. Las columnas para el cálculo de la función de calidad, presentan una columna para la corrección del valor. La corrección está justificada en que los valores mínimo y máximo deben estar dentro del rango de valores críticos que se estableció para el ajuste de la curva de cada variable, es decir, para la variable potencial redox se definieron los siguientes valores críticos:

Redox (mV) Función de condición ambiental (%) 100 100 50 80 0 50

-50 15 -100 1

De este modo, los valores en planilla resultantes para la variable potencial redox, no debieran ser menores a 1 ni mayores de 100, por lo cual se presenta la columna de corrección (Fig. 9):

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Fig.9. Cálculo de la función de calidad para potencial redox.

De la misma manera ocurre para las variables, materia orgánica, pH y oxígeno disuelto, dependiendo de sus valores críticos de ajuste. El cálculo del ICF, lo realiza de manera automática la planilla, tomando como valor final el valor corregido de cada variable y entregando el valor final de condición para el centro salmonicultor en evaluación (Fig. 10):

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Fig. 10. Cálculo del Índice de Condición de Fondo.

Al momento de calcular el ICF, para cada centro, la columna otorgará de manera automática el color de alerta para cada celda, es decir: celda color rojo, centro con condición mala; celda color amarillo, centro con condición regular; celda color verde, centro con condición buena. 5.4. Umbrales de Corte para el índice de Condición de Fondo. Se establecieron los siguientes valores de corte, para establecer los rangos de condición ambiental de los fondos marinos:

0 – 49 Condición Mala 50 – 79 Condición Regular 80 – 100 Condición Buena

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DOCUMENTO TECNICO No 5 6. SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICO PROPUESTO COMO SOPORTE DECISIONAL PARA LA SALMONICULTURA DE LA X REGIÓN. La presente propuesta para el Sistema de Información Geográfico, viene a llenar un vacío en términos de herramientas para la evaluación de la gestión ambiental para el sector salmonicultor de la X Región. En el cual la toma de decisiones se verá sustentada en base a los resultados de la aplicación del Índice de condición que velará para la mantención de condiciones óxicas en los sedimentos de centros salmonicultores. Y que podrá verse graficados mediante un Sistema de mapas georreferenciados para visualizar una situación general del estado ambiental de los sedimentos de la Región. 6.1 Componentes del sistema de Información geográfico

a) Un modulo de información en formato Access u otra herramienta más

simple como una base de datos excel, que integra y contenga los datos administrativos por centros de cultivo, la base producción, la base de localización geográfica de los centros de cultivo y las variables ambientales de interés, así como los cálculos para el índice de Condición de Fondo.

b) un sistema de mapas georreferenciados, elaborados en programa Arcview (u otro), que represente la información contenida en la base de datos.

c) Una interfase Web (página Web), que permita poner a disposición tanto de los usuarios del sistema como al público general, la información provista a partir del sistema de información geográfico.

6.1.1. Módulo de Información. El módulo de información o base de datos que se creará, estará conformada tanto por datos administrativos (nombre del centro, localización en coordenadas, área, producción, etc.) como por datos de las variables de interés para el análisis ambiental de las condiciones del fondo marino (potencial redox, oxígeno disuelto, materia orgánica, profundidad, ph, etc.). Esta información se prevé provenga de la entrega de la información ambiental (INFA) de cada centro acuicultor, que hasta el momento se realiza de forma anual, la que será actualizada con esa peridiocidad. A la vez es posible agregar la información resultante de los proceso de monitoreo de las variables seleccionadas. Para la presente propuesta, se plantea el uso de una base de datos en formato EXCEL, ya que como se vio anteriormente el proyecto contempla la entrega de una planilla en este

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DOCUMENTO TECNICO No 5 formato para el cálculo automático del Índice de Condición de Fondo, una base de datos en formato Excel permite un mejor manejo de la base de datos en conjunto con la planilla de cálculo. 6.1.2. Sistema de Información Geográfico (SIG). a) Representación de la localización geográfica. Para poder dar cumplimiento con la representación de la localización geográfica, es necesario construir la cartografía de los centros de cultivo del área de estudio, la cual como mínimo debe contar con cuatro elementos básicos:

• Código de identificación del centro salmonicultor • Nombre de la empresa y productor a cargo. • Coordenadas geográficas de los vértices del centro, presentadas en un sistema de

referencia UTM WGS84 Zona 18, los cuales deben ser presentados en su máxima presición posible.

• Clasificación del centro de acuerdo a su producción : Grande, mediana o pequeña. • Variables ambientales de interés para la alerta y seguimiento (ICF – variables de

monitoreo) La construcción de la cartografía requiere adicionalmente contar con algunos insumos que faciliten el despliegue, análisis y gestión de los datos. Para ello, se recomienda el uso de un Sistema de Información Geográfico, el cual posea alguna extensión de análisis espacial, con el fin de poder analizar los patrones espaciales y las tendencias geográficas que se presentan en el área de estudio y comprender su comportamiento, y de este modo conseguir interrelacionar las diversas variables expresando su salida en representaciones cartográficas. Los productos que se requieren en esta etapa son:

• Mapa de localización y de producción de los centros, tanto por semestre (6 meses), como acumulada de una serie histórica.

• Mapa de densidad simple respecto de la concentración de centros de producción. Esta construcción cartográfica permitirá entender la cantidad de centros existentes dentro de una unidad espacial, por ejemplo Kilómetros cuadrados. De los estudios empíricos prevaimente realizados para el área de estudio se puede señalar que un estándar para la zona es de 0,04 centros por kilómetro cuadrado. Todo valor superior a este número señalaría que los centros se encuentran a una distancia

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máxima de 2 kilómetros a la redonda, mientras que valores sobre 0,09 centros por kilómetro cuadrado indicarían distancias menores al kilómetro de distancia, y por ende puntos críticos de valor.

• Mapa de densidad simple de producción. Esta representación cartográfica permite entender la cantidad de producción de centros existentes por kilómetro cuadrado. Con características complementarias al mapa de densidad de centros, se pueden establecer ciertos valores críticos que den cuenta de áreas ambientalmente vulnerables debido a la mayor presión que está ejerciendo la actividad industrial sobre el medio.

• Mapa del Índice de Condición de Fondo, que entregue la alerta (rojo,amarillo o verde) por zona y permita advertir situaciones de riesgo.

Adicionalmente se debería contar con insumos para la representación espacial cartográfica adicionales como imágenes satelitales del área y capas vectoriales con información del medio físico y humano, así como de variables ambientales.

b) Establecimiento de la producción asociada a cada uno de los centros. En este punto se requiere constituir la base de información de la producción asociada a cada uno de los centros de cultivo. Se necesita establecer una estructura mínima de colección de datos, de modo tal que se establezca un estándar tanto en el formato como en el contenido. Este estándar debe definir la estructura de la data a través de un modelo de datos genérico basado en información alfanumérico, elaborado a través de un esquema lógico de las tablas a utilizar en la base de datos, es decir un modelo único, para que la información en la data sea universal para su procesamiento. Los puntos mínimos a contener en el instrumento de colección (plantilla) de la data son: código de centro, nombre del propietario, localidad a la que se asocia, ubicación, producción actual, producción anual histórica, fecha de inicio y cierre de actividades. Adicionalmente ítems de alimento, en cuanto a cantidad que se incorpora al medio, técnicas de cultivo y profundidad. A continuación se muestran los mapas tipos para indicar la información de interés: Ubicación de los centros (FIG. 11); centros investigados con su nivel de alerta (FIG.12); un mapa de amebas indicador de la condición por zonas (FIG.13) y un mapa de amebas para la producción y la ubicación de los centros inspeccionados (FIG.14).

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FIG. 11. Mapa de la Décima Región con la indicación de los centros muestreados en este proyecto.

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FIG.12. Centros muestreados en la X Región, indicando el valor del Índice de condición de fondo en que se encuentran.

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FIG. 13: Mapa de amebas para el índice de Condición de Fondo, sector de Calbuco.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 FIG. 14: Mapa de amebas para la producción y la ubicación de centros inspeccionados.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 6.1.3. Interfase Web. (Página Web). En una primera instancia, se propone el desarrollo de una página Web, que permita la disposición de la información generada a partir de la aplicación del Índice de condición de fondo y que se vea representada ya sea a partir de gráficos o mapas georreferenciados y que esté tanto a disposición del público en general como a disposición de los usuarios directos del servicio que harán sus funciones fiscalizadores en base a esta información. El sistema de alerta, desplegará en una interfase Web (FIG. 15) un mapa georreferenciado con la ubicación de los centros en estudio y en el cual es posible identificar los niveles de alerta para cada uno de ellos a partir del cálculo del ICF, teniendo de esta forma:

- Una alerta verde: situación normal - Una alerta amarilla: Situación de alerta - Una situación roja: Situación de emergencia

La información es trabajada de manera independiente, el administrador de la página es el encargado de actualizar y subir los mapas con la información correspondiente al año de evaluación. La confidencialidad del sistema permite distinguir distintos niveles de usuarios, los cuales tendrán distintos niveles de acceso a la información que estará disponible en la página web. El SAT-SERNAPESCA, es una estrategia de alerta temprana para prevenir y dar seguimiento a la industria del salmón en cuanto a los impactos generados por esta y que se encuentran regulados en el RAMA. La detección del inicio de condiciones de emergencia o anóxicas en los sedimentos identificados con una localización geográfica, puede permitir a cada centro salmonicultor tomar las decisiones de manejo correspondientes para mantener condiciones ambientales adecuadas. Se propone una opción que permita desplegar una serie de tiempo por centro salmonero para dos o más años, que entregue valores de producción y comportamiento ambiental de acuerdo a los valores del ICF registrados para cada año, esto permite dar seguimiento al comportamiento ambiental de cada centro.

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FIG. 15. Interfase Web propuesta para el Sistema de Alerta temprana.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 6.3.Sistema de alerta. Dependiendo del nivel de certeza sobre la probabilidad de ocurrencia de un evento, se pueden definir diferentes estados de alerta. Usualmente se utilizan tres estados que, acorde con la gravedad de la situación, le significan a las instituciones el aislamiento, la movilización y la respuesta. Estos estados son identificados mediante colores o nombres; y se utilizan para informar de manera práctica a la población acerca de la inminencia de un evento, y también, para demarcar las áreas de influencia del mismo. Se ha establecido que un primer nivel de alerta, estará dado en base al seguimiento sistemático del Índice de Condición de Fondo, el que alertará automáticamente en un primer nivel de alerta amarilla, mediante un sistema de alarmas basado en el descenso de la condición ambiental de los fondos en cuanto a la presencia de condiciones de anoxia presentes y en la cual se requiere la toma de medidas para que esta situación no logre sucederse a una condición o a un nivel de alerta rojo de emergencia. Un segundo nivel de alerta se activará inmediatamente, denominada alerta roja o una alerta de emergencia, lo que traerá como consecuencias la paralización de la actividad productiva del centro y la penalización a partir de esta situación. Un segundo sistema de alerta, estará determinado en los procesos de monitoreo asociados al sistema de alerta temprana, en los cuales se han determinado ciertas variables a medir en períodos de tiempo determinados, los cuales se sucederán entre los períodos de evaluación del Índice de Condición de Fondo. El monitoreo de estas variables corresponderán al elemento que podrá alertar de manera temprana algún cambio en las condiciones de fondo de los centros salmonicultores y que signifiquen un deterioro de su calidad en términos de disminución en la concentración de oxígeno disuelto.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 7.- FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA EN BASE A UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICO. A continuación se señalan las etapas del funcionamiento del sistema de alerta temprana propuesto para SERNAPESCA, como herramienta para el seguimiento y fiscalización de la actividad salmonicultura de la X Región de Chile.

7.1.Valoración del Riesgo. Cada una de las variables ambientales analizadas, tienen un rango que se considera normal; sin embargo, cuando los valores exceden el límite máximo y/o mínimo respectivo en una determinada proporción, se establece un estado de alerta, cuyo grado dependerá del valor de la desviación. Generalmente, en este tipo de sistemas de información se utilizarán los colores del semáforo (verde, amarillo y rojo), de manera tal que el usuario al consultar el estado de alguna variable o criterio, ambiental, pudiéndose desplegar en pantalla un mapa de la zona respectiva indicando una condición normal en color verde, una condición de alerta en color amarillo y una condición crítica o de emergencia en color rojo, la alerta estará dada por los resultados de la aplicación del Índice de Condición de Fondo.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 7.2. Medidas o Gestión del Riesgo. En un estado de alerta, el sistema automáticamente deberá emitir un mensaje señalando el tipo de alerta, el grado de alerta, identificando el o los centros involucrados. La Autoridad Pesquera actuará notificando al o los involucrados y adoptando las medidas del caso que correspondan a fin de que se implementen los planes de contingencias y se adopten las medidas de mitigación adecuadas a las características particulares de cada centro de cultivo. Como respuesta, la Autoridad Pesquera debe informar a los responsables de los centros de cultivo para que tomen conocimiento de la situación e informar el plan de mitigación a seguir, tendiente a reducir o bien, a mantener los actuales niveles ambientales. 7.3.Seguimiento y Evaluación del instrumento 7.3.1. Seguimiento El seguimiento ambiental puede llevarlo a cabo tanto la Subsecretaría de Pesca como SERNAPESCA, sobre la base de lo establecido en la normativa vigente, en el momento en que los responsables de los centros de acuicultura ingresen los informes ambientales, con la periodicidad establecida en la norma y se evalúe el comportamiento del centro a lo largo de un período de tiempo determinado, el seguimiento se estima se realice a partir de las evaluaciones del Índice de Condición de Fondo año a año. Esto permitirá llevar un seguimiento histórico en cuanto al comportamiento de los centros en su desempeño ambiental. Además se propone llevar a cabo un seguimiento de los niveles de producción de cada centro. 7.3.4. Evaluación del Instrumento Se debe contemplar dentro de las etapas de funcionamiento del sistema de alerta temprana una evaluación del instrumento, esto puede llevarse a cabo a través de encuestas a los usuarios directos del sistema, acerca de la eficiencia, la claridad en el mensaje, facilidad en la interpretación y comprensión del mensaje, entre otras. La forma y peridiocidad de la evaluación debe ser estimada, siendo imperante llevar a cabo una primera evaluación dentro del primer año de funcionamiento del sistema.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 7.4.Monitoreo Consiste en una evaluación periódica de variables y parámetros ambientales; este monitoreo permite detectar alarmas tempranas frente a cambios bruscos en las condiciones ambientales de los fondos marinos expuestos a las presiones de la industria acuicultora. El monitoreo puede ser llevado a cabo ya sea por el propio centro salmonicultor, como por la autoridad fiscalizadora. 7.4.1. Variables a medir y Secuencia de monitoreo. 7.4.2. Variables Como se señaló anteriormente la variable Potencial redox, ha sido un parámetro común para la descripción de deficiencia de oxígeno en sedimentos orgánicamente enriquecidos, por lo cual se ha estimado que sea esta la variable señalada para seguir el monitoreo de alerta de los centros, por ser una variable que tiene facilidad de medición, obtención de resultados inmediatos y de bajo costo económico en su aplicación.

7.4.3. Otras variables propuestas para el monitoreo de la alerta. A partir de una recopilación bibliográfica, se proponen a continuación otras variables para la etapa de monitoreo. a) Indicadores Biológicos. Debido a que la mayoría de los organismos bentónicos viven en la interfase agua-sedimento o a una profundidad no mayor a 20 cm de la cubierta sedimentaria, tienen una movilidad limitada (sésiles o sedentarios) que les impide evitar su exposición a sustancias contaminantes, a diferencia de otros organismos con mayor capacidad de desplazamiento, se han convertido en muy buenos indicadores frente a distintos tipos de sustancias contaminantes. Las comunidades de la macrofauna responden tanto a perturbaciones de corto plazo, tales como los efectos asociados con exposición a aguas hipóxicas, como así también a otras de largo plazo que se relacionan con la acumulación de sedimentos contaminados que afectan su dinámica poblacional y comunitaria. Bajo condiciones de enriquecimiento orgánico, la macrofauna responde con un patrón de distribución espacial característico, estrechamente asociado con el gradiente orgánico. Bajo condiciones extremas, la macroinfauna desaparece completamente debido a las condiciones

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DOCUMENTO TECNICO No 5 reductoras que caracterizan este tipo de ambientes, producto de aguas anóxicas intersticiales y de la presencia de sedimentos ricos en compuestos sulfurados (FIP, 2002). Algunos indicadores que se pueden mencionar para monitorear los sedimentos son: - Efectos en la fauna bentónica. Se puede utilizar la fauna del fondo que vive en o cerca de los sedimentos como un indicador en estudios sobre contaminación en acuicultura, ya que el bentos es estacionario.

El enriquecimiento orgánico del sedimento puede alterar las estructuras colectivas de la fauna del fondo hasta el punto de que desaparezca totalmente la macrofauna. Está comúnmente aceptado que una colectividad macrobentónica sometida a una carga orgánica creciente, espacial o temporalmente, manifestará (Weston, 1990):

a) una disminución en riqueza de especies y un aumento en el número total de individuos como resultado de las altas densidades de una especie oportunista. b) una disminución del tamaño corporal medio de la especie o individual; d) una menor profundidad de aquella parte de la columna del sedimento ocupada por infauna. e) cambios en el predominio relativo de grupos tróficos. - Presencia o ausencia de fauna en el bentos marino. Basado en el sistema de monitoreo Noruego MOM (Modelling-Ongrowing fish farms-Monitoring), que pone su principal énfasis sobre el impacto en el bentos producto de la actividad acuicultora, se propone como variable de monitoreo de las condiciones ambientales imperante en los fondos marinos, la presencia de macrofauna en el sedimento inmediatamente bajo las balsas jaulas, dejando de lado componentes como abundancia, número de especies y composición por especies. Sólo en este caso la presencia de macrofauna es indicativa de condiciones adecuadas de los fondos marinos (Kupka et al., 2001). - Indicador biológico de enriquecimiento orgánico. En sedimentos de diferentes centros de cultivo han sido descritos cambios importantes en el número de especies, abundancia y diversidad de la macrofauna, por efecto de la acumulación de la materia orgánica (Brown et al., 1987).Así mismo se han descrito zonas azoicas (desprovisto de animales) directamente bajo las balsas jaulas, y una zona con baja diversidad de especies dominada por poliquetos oportunistas tales como Capitella capitata y Scolelepis fuliginosa. Esta segunda zona de baja diversidad estaría a una distancia menor o igual a 3 metros (FIP, 1994). En zonas de cultivo de salmones de la X y XI Región, se han identificado especies dominantes de poliquetos tales como: Branchiocapitella abranchiata, nemátodos y la especie de molusco Nassarius gayi, aunque sólo Branchiocapitella es exclusiva de esta área

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DOCUMENTO TECNICO No 5 y por lo tanto podría ser utilizada como especie indicadora de ambientes de alto contenido de materia orgánica. Los nemátodos y la especie Nassarius gayi, no son exclusivos de ambientes altamente contaminados (FIP, 1994). b) Indicadores Químicos. - Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5). Es una medida de la cantidad de compuestos orgánicos que pueden ser biológicamente oxidados mediante microorganismos que habitan naturalmente las aguas. Este parámetro es importante en la acuicultura, ya que la degradación microbiológica de materia orgánica repercute directamente en los niveles de oxígeno disuelto. Una forma de medir la cantidad de materia orgánica a ser degradada por la microbiota corresponde a la DBO5. Esta medición aporta de manera empírica la disponibilidad biológica de un rango completo de compuestos de carbono presentes en la muestra de agua, por lo tanto es recomendable utilizar este parámetro como un indicador de la carga disponible de carbono en el sistema (FIP, 2002). - Sulfuros En ambientes oxigenados, las formas oxidadas del azufre (H2SO4 y SO4

-2) son muy comunes en aguas marinas y salobres. Sin embargo, sin los niveles de oxígeno disuelto en la columna de agua disminuyen hasta provocar condiciones hipóxicas o anóxicas, la mayor parte del azufre se presenta en su forma reducida, como ácido sulfhídrico (H2S), lo que genera condiciones reductoras que se manifiestan en la cubierta sedimentaria. Existen antecedentes que indican que las actividades de acuicultura desarrolladas en pisciculturas y en balsas jaulas producen cantidades importantes de desechos (Gowen et al., 1991). Una fracción significativa de residuos provenientes del alimento no con sumido y del material fecal, precipita a los fondos sedimentarios generando impactos potenciales sobre el ecosistema bentónico (FIP, 2002). c) Indicadores Físicos. - Tasa de sedimentación de materia orgánica. Basado También en el sistema de monitoreo Noruego MOM, se propone como simple medida, la tasa de sedimentación de materia orgánica bajo las balsas de cultivo. Esto provee información inmediata sobre a la descarga de materia bajo las balsas jaulas con la finalidad de evitar la sobrecarga en los fondos marinos. La tasa de sedimentación es medida por medio de 2 trampas de sedimento a 2 m sobre el fondo marino en la periferia de las jaulas de cultivo (Kupka et al., 2001).

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DOCUMENTO TECNICO No 5 d) Otras variables - Metales Se propone que se tomen en cuenta la variable metales, en específico cobre (Cu) y Zinc (Zn), debido principalmente al uso que se le da a estos elementos en la industria acuicultora, ya sea como complemento alimentario o por la utilización de ellos como componentes antiincrustantes en jaulas de cultivo y que frente a la acción corrosiva del agua de mar pueden quedar almacenados en los sedimentos o biodisponibles al cambiar las condiciones químicas de las matrices sedimentarias. - Bioensayos Los bioensayos con invertebrados marinos constituyen una buena herramienta de diagnóstico para la evaluación del riesgo ambiental, frente a compuestos contaminantes tóxicos para la biota en general. Los organismos biológicos son detectores de condiciones ambientales complejas, resultado de un conjunto de factores difíciles de separar, considerándoselos como finos sensores de los cambios que operan en el medio. Los vertidos de los contaminantes al medio acuático suelen ser discontinuos, escapando a los análisis químicos rutinarios o puntuales; por el contrario los organismos expresan alteraciones que operan durante cierto tiempo en un ecosistema. Las manifestaciones de los seres vivos ante una profunda alteración ambiental pueden reflejarse a nivel individual (respuestas fisiológicas, etológicas, morfológicas, bioquímicas) o de conjunto (cambio en la estructura y dinámica de las comunidades, alteraciones en la productividad y biomasa del ecosistema, perturbaciones en las ramas tróficas, etc.).

7.4.4. Secuencia de monitoreo. Se han establecido que las tasas de sedimentación natural para la zona de fiordos y canales de la XI Región, tienen valores de 0,6 a 0,5 cm año-1

, una de las más altas tomando como comparación otras zonas como concepción donde se registran valores de alrededor de 0,13 cm año-1(Pantoja et al., 2001). Existe un aumento drástico en las tasas de sedimentación a partir de la influencia de la salmonicultura reflejada en los procesos de alimentación de los peces. Los restos de alimentos y las fecas se depositan relativamente rápido y afectan el lugar inmediato a la zona bajo las balsas jaulas, pero las partículas formadas por la producción primaria se depositan más lejos del lugar ya que entre la liberación del nutriente inorgánico y la captación y aumento de la biomasa fitoplanctónica transcurren entre 3 y 7 días. Las tasas de sedimentación no son lineales; existe una alta cantidad de sedimentación de la producción primaria, hecho que posiblemente indica que el ecosistema planctónico marino

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DOCUMENTO TECNICO No 5 ya no es capaz de asimilar los aportes de nutrientes adicionales desde las jaulas de salmón. Además, podría estar reflejando que, en algún punto del aporte, el zooplancton ya no es capaz de consumir y remover de manera eficiente la producción primaria adicional cerca de las jaulas de salmón. (Buschmann et al., 2007). Estudios es sistemas límnicos han demostrado que la tasa de sedimentación de P y N en centros de cultivo son 40 veces superiores respecto de las tasas naturales de sedimentación. El aumento de estas tasas de sedimentación se debe además del aporte extra de materia orgánica al sistema, al diseño estructural de los sistemas de cultivo ya que las jaulas disminuyen considerablemente el hidrodinamismo, evitando la dispersión de las partículas y aumentando así la sedimentación (Vita et. al., 2002). Frente a este escenario es necesario plantear la peridiocidad con que se deben monitorear las variables seleccionadas para estimar un cambio temprano en las condiciones ambientales de los fondos marinos. Se propone que el período de monitoreo sea cada 6 meses, para evaluar la variable potencial redox, y anualmente sea evaluado el índice de condición de fondo.

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DOCUMENTO TECNICO No 5 9. BIBLIOGRAFÍA - ALABASTER, J.S. y LLOYD, R. 1982. Water Quality Criteria for Freshwater Fish. FAO and Butterworths, London. 361 p. - ANZECC. Australian and New Zealand Environment and Conservation Council 1992. Australian Water Quality Guidelines for Fresh and Marine Waters, National Water Quality Management Strategy, Australian and New Zealand Environment and Conservation Council, Canberra. - ANZECC & ARMCANZ. 2000. Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality - The Guidelines - Volume 1 - Chapter 3. 106 pp. - ANZECC & ARMCANZ. 2000. Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality - Volume 2 - Chapter 8 - Aquatic Ecosystems - 8.2 Physical and Chemical Stressors. 74 pp. - BROWN, J. R., GOWEN, R. J., y MCLUSKY, D. S. 1987. The effect of salmon farming on the benthos of a Scottish sea loch. J. exp. mar. Biol. Ecol. 109: 39-51 - BUSCHMANN, A., COSTA-PIERCE, B., CROSS, S., IRIARTE, J., OLSEN, Y., y REID, G. Informe final. Impacto de los nutrientes de centros de cultivos de salmón atlántico (salmo salar) en ecosistemas pelágicos y consecuencias para la capacidad de carga. Informe del Grupo de trabajo técnico sobre nutrientes y capacidad de carga para el Diálogo sobre Salmonicultura. 2007. 8 pp. - CARROL, M., COCHRANE, S. FIELER, R., VELVIN, R y WHITE, P. 2003. Organic enrichment of sediments from salmon farming in Norway: environmental factors, management practices, and monitoring techniques. Aquaculture. 226: 165-180. - GOWEN, R.J., D.P. WESTON & A. ERVIK. 1991. Aquaculture and the benthic environment. In: Conwey, C.B., Cho, C.Y. (Eds.), Nutritional Strategies and Aquaculture Waste. Fish Nutrition Research Laboratory, University of Guelph, pp. 187 - 205 - FIP, 1994. Evaluación del efecto de mitigación de aporte de nutrientes al medio, al desarrollar policultivos marinos de salmónidos. Instituto de Fomento Pesquero. Proyecto FIP Nº 94-01. 121 pp. - FIP, 2002. Diseño de monitoreo ambiental para las actividades de acuicultura en la zona sur austral. Proyecto FIP Nº 99-23. 721 pp.

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“Desarrollo e implementación de un modelo de vigilancia ambiental para el SERNAPESCA, tendiente a una certificación ambiental de

zonas marinas acuícolas” CENTRO NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE

DOCUMENTO TECNICO No 5 - GESAMP. 1986. Environmental capacity: an approach to marine pollution prevention. GESAMP. Reports and Studies N°30. United Nation Food and Agriculture Organization, Rome, Italy. 49 pp. - JORGENSEN, B. 1977. The sulfur cycle of coastal marine sediment (Limfjorden, Denmark). Limnology and Oceanography. 22, 5. - KUPKA, P., ERVIK, A., SCHAANNING, M., JOHANNESSEN, P. AURE, J. JAHNSEN, T. y STIGEBRANDT, A. 2001. Regulating the local environmental impact of intensive, marine fish farming. II The monitoring programme of the MOM system (Modelling- Ongrowing fish farms – Monitoring). Aquaculture. 194: 75 – 92. - MARTÍ, et al., 2005. El programa de vigilancia ambiental de piscifactorías en jaulas flotantes. Bol. Inst.Esp. Oceanogr. 21 (1-4) ; 67-73. - PANTOJA, S., HUGHEN K.; GONZÁLEZ F. Y SEPÚLVEDA J. 2001. Registros de alta resolución de cambios climáticos y diagénesis en sedimentos de rápida depositación de los fiordos chilenos. Libro de Resúmenes pág. 101-106. Taller sobre los resultados del Crucero Cimar 7 Fiordos. Valparaíso. - TEASDALE, P.R., MINETT, A.I., DIXON, K., LEWIS, T. y BATLEY, G. 1998. Practical improvements for redox potencial (EH) measurements and the application of a multiple-electrode redox probe (MERP) for characterising sediment in situ. Anal. Chim. Acta, 367: 201-213. - VITA, R., MARÍN, A., MADRID, J.A., JIMENEZ-BRINQUIS, B. CÉSAR, y MARÍN-GUIRAO, L. 2002. Impacto ambiental de la acuicultura en el bentos marino: experimentos de exclusión-inclusión. Boletín Instituto Español de Oceanografía. 18 (1-4): 75-86. - WESTON, D. 1990. Quantitative examination of macrobenthic community changes along an organic enrichment gradient. Mar. Ecol. Prog. Ser. 61:233–244.

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PROYECTO IINOVA CHILE 05CN11IPM-25

“Desarrollo e implementación de un modelo de vigilancia ambiental para el SERNAPESCA, tendiente a una certificación ambiental de

zonas marinas acuícolas” CENTRO NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE

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