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Peces como indicadores biológicos del estado
de salud de las cuencas hidrográficas: APROXIMACIONES A SU ESTUDIO
Dra. Evelyn HabitFacultad de Cs. Ambientales y Centro EULA-Chile
Dpto. Sistemas AcuáticosUniversidad de Concepción
-Grupo de vertebrados más diverso en cuánto a número de especies.
-App. 32.500 spp de peces en el mundo.
PECES
-El 43% app. vive en agua dulce.
-Altamente amenazados.
• Son el eslabón trófico superior al interior de los sistemas acuáticos.
Importancia de los peces en los ecosistemas acuáticos continentales
acuáticos.
• Generan conexiones entre tramas tróficas acuáticas y terrestres, y entre tramas bentónicas y pelágicas.
• Existe conciencia pública acerca de algunas especies de peces.
PRESENTAN DISTRIBUCIONES RESTRINGIDAS Y DEPENDEN DE LAS REDES HIDROGRÁFICAS PARA DESARROLLAR SUS PROCESOS METAPOBLACIONALES
(CONECTIVIDAD 4d)
En Chile se da una distribuciónmuy particular debido a la redhidrográfica principal en elgradiente latitudinal.
Vila & Habit, in press
El caso del género Diplomystes
Muñoz et al. (2014)
0 2 4 6 8 10
12
14
16
18
Distribución heterogénea y restringida
Atacama Chilena Patagonica Modificado de Vila et al. 1999
Según Dyer 2000
Lampreas, 2
Pochas, 4
Pejerreyes, 7
Percas, 2Carmelitas,
2
NÚMERO Y TIPO DE ESPECIES DE PECES NATIVOS EN CHILE (45 especies)
Bagres, 12
Puyes y peladillas ,
8
Orestias , 7
Insuficien-temente
conocida
11%
Fuera de Peligro(*)
6%
ORIGEN Y ESTADO DE CONSERVACIÓN DE LOS PECES NATIVOS DE CHILE
EN PELIGRO Vulne-rable26%
Sólo presentes en Chile:
ENDÉMICOS82%
EN PELIGRO DE EXTINCIÓN
57%
LA MAYORÍA SON DE TAMAÑO CORPORAL PEQUEÑO
<15 cm
Tamaño del cuerpo de peces adultos
<15 cm
15-25 cm
>25 cm
En resumen las principales características de loa peces nativos chilenos son:
Alto Endemismo
Baja Riqueza Específica
Mal estado de conservación
Distribución Restringida
Bullockia maldonadoi
Esta ictiofauna se debe proteger porque es NUESTRA BIODIVERSIDAD y además es un compromiso de País:
Chile firmó el Convenio sobre Diversidad Biológica
Su estado es un buen reflejo de la “salud” del ecosistema
Percilia irwini
PERO SU ESTUDIO Y COMPRENSIÓN DE RELACIONES CAUSA-EFECTO NO SON FÁCILES
• Canalización de cauces.• Construcción de embalses y barreras.• Extracción de agua.• Vertido de residuos líquidos industriales y domésticos.• Extracción de áridos.
PRINCIPALES AMENAZAS PARA LA CONSERVACION DE ESTA ICTIOFAUNA
• Extracción de áridos.• Sustitución de bosque nativo (o vegetación natural) por otros
usos.• Contaminación difusa por pesticidas.• Introducción de especies.
LAS AMENAZAS NO ACTUAN DE MANERA INDEPENDIENTE SINO QUE SON EFECTOS MULTIPLES
Que pueden generar efectos aditivos o sinérgicos.
¿Dónde ocurren estos procesos y cuál es la escala adecuada
de estudio?
VARIABLES RELEVANTES
Biota
acuática
ESTADO DEL
ECOSISTEMA
INFLUENCIA HUMANA
Biota
acuática
ESTADO DEL
ECOSISTEMA
¿Cuál es la escala de estudio adecuada?adecuada?
ESCALAS DE ANALISIS
Evelyn Habit C. Eula-Chile
Evelyn Habit C. Eula-Chile
• composición de especies (listado de especies presentes)• número de especies que la componen (riqueza de especies)• abundancia de cada población (especie)• diversidad• distribución• relaciones tróficas (interacciones en general)
INDICADORES A ESCALA DE POBLACIONES Y COMUNIDADES
• relaciones tróficas (interacciones en general)• estabilidad de la comunidad (resistencia – resiliencia) …..
PATRONES POBLACIONALES Y COMUNITARIOS
DINAMICA ESPACIO-TEMPORAL
Spe
cies
Ric
hnes
s 10
12
14 Maipo Andalien Laja Imperial Tolten Valdivia
Zonación Física Zonación Biótica
Peces
PATRON DE DISTRIBUCIÓN INTRACUENCA
Spe
cies
Ric
hnes
s
0
2
4
6
8
Rithron Transition Potamon
Habit et al. 2006
Spe
cies
Ric
hnes
s
4
6
8
10
12
14 Maipo Andalien Laja Imperial Tolten Valdivia
Spe
cies
ric
hnes
s
4
5
6
7
8
9
10
En el río Biobío:Patrón esperado:
0
2
Ritrón Transición Potamón ZONE
2
3
1 2 3 4Transición Potamón
¿Cuáles son las causas?
Previous data (1989-1993) This study (2003)
Native: Odonthesthes mauleanum
ADEMÁS:
Previous data (1989-1993) This study (2003)
Introduced: Onchorhynchus mykiss, Salmo trutta, native: Nematogenys inermis
Native: Percichthys melanops, Bullockia maldonadoi
Previous data (1989-1993) This study (2003)
Previous data (1989-1993) This study (2003)
Introduced: Gambusia holbrooki
¿SERÁ EL EFECTO DEL INGRESO DE EFLUENTES INDUSTRIALES Y
DOMÉSTICOS?
Domestic effluents
Pulp mills
PRINCIPALES EFLUENTES Y CALIDAD DEL AGUA
Very good water quality
Bad water quality
Zone 2Zone 4
3
4
7
8
H y
p o r i t h r o n
P o
t a m
o n
Zone 1Zone 3
1
2
5
6
H y
p o r i t h r o n
P o
t a m
o n
Species composition,
distribution,
biomass,
abundance,
fish diversity
Parameter Source P
Diversity Zone 0.016
Season 0.464
Species richness Zone 0.004
Season 0.853
Cpue (all species) Zone 0.012
Season 0.980
Bpue (all species) Zone 0.150
Season 0.301
2.0 ABUNDANCE
ZONE
Spe
cies
ric
hnes
s
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3 4
SPECIES RICHNESS
*
1 2 3 4ZONE
Sha
nnon
Inde
x
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1 2 3 4
DIVERSITY
*
1 2 3 4
Zone
Abu
ndan
ce
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
CpueBpue
2 3 41Zone 1 2 3 4 Zone
Zone 3
Biobío
*
ABUNDANCE
ENTONCES,
¿PUEDE HABER UN EFECTO CONFUNDIDO CON LA PRESENCIA Y
ABUNDANCIA ESPECIES ABUNDANCIA ESPECIES INTRODUCIDAS?
Distribución de la dominancia de especies introducidas en la cuenca
Cyprinus carpio
Gambusia spp
ZONA DE CIPRÍNIDOS
Oncorhynchus mykiss
Salmo trutta
ZONA DE SALMÓ-NIDOS
Cambios en abundancias relativas en la zona media del río en una década:
30
40
50
60
70
80
90
Ab
un
dan
ce (
%)
This study
Previous data
χ2 = 95.99, p < 0.01
Natives species
0
10
20
30
P.m
elan
ops
P.tr
ucha
B.au
stra
lis
C. c
arpi
o
O. m
ykis
s
S. tr
utta
EL EFECTO DE SALMÓNIDOS:
Mecanismos de interacciones negativas
DEPREDACION
DESPLAZAMIENTO
Capacidad para competir por
espacio y alimento
Alta capacidad de natación
Alta dispersiónComportamiento
agresividad
Alto metabolismo
Tamaño corporal
Vel
oci
dad
crí
tica
de
nad
o
Sobenes et at., 2013
Tal
la (
mm
)
150
200
250
300
350
Generan efectos sobre la tasa de crecimiento y edad máxima que alcanzanlos peces nativos
Lagos con pocos salmónidos
Edad (años)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Tal
la (
mm
)
0
50
100
150
Lago ThompsonOtros Lagos
Lagos con muchos salmónidos
Belk et al., 2013
ADEMÁS, EN EL RÍO BIOBIO TAMBIÉN HAY REGULACIÓN DE CAUDAL POR CENTRALES
HIDROELÉCTRICAS,
¿TENDRÁ RELACIÓN CON EL PATRÓN DESCRITO?DESCRITO?
Pangue
Area estudio (98 km aguas
abajo)
20,000 200
0
4,000
8,000
12,000
16,000
20,000
1-Dec 31-Dec 30-Jan 1-Mar 31-Mar
WU
A (m
²)
.
0
40
80
120
160
200
Q (m
³/s)
.
WUA TA A
WUA TA J
Q
1979
2005
Cambios en el régimen hidrológico y disponibilidad de hábitat
RESPUESTAS DE PECES NATIVOS A FLUCTUACIONES DE CAUDAL PRODUCIDAS POR LA OPERACIÓN DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS EN EL RÍO BIOBÍO
Régimen natural, sin represas.
Régimen
Ralco
0
4,000
8,000
12,000
16,000
1-Feb 8-Feb 15-Feb 22-Feb 1-Mar
WU
A (m
²)
.
0
40
80
120
160
Q (m
³/s)
.
WUA TA A
WUA TA J
Q
2005
(línea roja para juveniles y azul para adultos).
Régimen alterado con ambas represas operando.
García et al. 2011
La modelación de hábitats para 8 especies nativas muestra que las fluctuaciones de caudal provocadas por laoperación de ambas centrales generan grandes cambios en la disponibilidad, idoneidad (SI) y ubicación de loshábitats, los cuales cambian la dinámica natural del río.
SI
2.6 m³/s
15 m³/s
2.6 m³/s
18 m³/s
2.6 m³/s
88 m³/s
91 m³/s
0
100
200
300
400
6:00 10:00 14:00 18:00 22:00 2:00 6:00
Q (m
³/s)
.
Pulso de caudal generado por la operación de Ralco y Pangue
El significado de los cambios en el río para peces nativos se estudia mediante modelación bioenergética, análisis de desplazamientos y cambios en la oferta de alimento.
Idoneidad de hábitat
Modelación bioenergética para Percilia irwini
Cam
bio
s d
ebid
os
a p
uls
os
de
cau
dal
en
:
Oferta de Energía Deriva
Oferta de Energía Bentos
Gasto energético
Uso de hábitat
Cam
bio
s d
ebid
os
a p
uls
os
de
cau
dal
en
:
Los principales efectos semanifiestan en las orillas y paraespecies que habitan en la columnade agua.
García et al. 2012
Y….
¿HABRÁ UNA RELACIÓN CON LA FRAGMENTACIÓN DEL RÍO?
Situación actual de la cuenca del río Biobío: fuertemente fragmentada!
E: embalseP: pasada
Nilsson C., et al. (2005). Fragmentation and flow regulation of the World’s large river systems. SCIENCE, 308, 405–408.
Creación de barreras físicas
(Articulo N° 168 Ley de Pesca y Acuicultura)
Generan interrupción del flujo génico y disminución de la variabilidad genética, interrupción del desplazamiento
PERO no se debe generalizar a todas las especies!
Dirección de la corriente
Ejemplo: nuestros estudios en el río San Pedro.
Represa
VALDIVIA LAGO RIÑIHUE
Galaxias maculatus
Diplomystes camposensis
Alto Flujo Génico a lo largo del Río Bajo Flujo Génico a lo
largo del Río
Victoriano et al., 2012
NECESITAMOS MAYOR COMPRENSIÓN DE LAS SINERGIAS
Y por mientras ¿qué hacemos?
- Áreas Protegidas
- Restauración de hábitats y de conectividad
- Programas de Siembra
- Programas de Reproducción en Cautiverio
PRINCIPALES ACCIONES A NIVEL MUNDIAL PARA LOGRAR LA CONSERVACIÓN DE PECES
- Legislación
- Sensibilización / Educación Pública
Geotria austarlis
- Áreas Protegidas
PRINCIPALES ACCIONES A NIVEL MUNDIAL PARA LOGRAR LA CONSERVACIÓN DE PECES: APLICACIÓN EN CHILE
Las áreas protegidas terrestres NO protegen
necesariamente la diversidad acuática.
PRECAUCIÓN
- Legislación
- Sensibilización / Educación Pública
PRINCIPALES ACCIONES A NIVEL MUNDIAL PARA LOGRAR LA CONSERVACIÓN DE PECES : APLICACIÓN EN CHILE
- Restauración de hábitats y de conectividad
- Programas de Siembra
- Programas de Reproducción en Cautiverio
PRINCIPALES ACCIONES A NIVEL MUNDIAL PARA LOGRAR LA CONSERVACIÓN DE PECES : APLICACIÓN EN CHILE
Có
mo
se
hac
e Có
mo
se h
ace
MEDIDAS IMPRESCINDIBLES DE LARGO PLAZO
MEDIDAS IMPRESCINDIBLES DE CORTO PLAZO
1
2
MEDIDAS DE LARGO PLAZO IMPRESCINDIBLES
- Gestión integrada de Cuencas Hidrográficas- Planificación Estratégica
1
MEDIDAS DE CORTO PLAZO IMPRESCINDIBLES2
Hatcheria macraei
NECESITAMOS CONOCIMIENTO CIENTÍFICO QUE AVALEMEDIDAS DE MITIGACIÓN / COMPENSACIÓNAPROPIADAS Y EFICACES PARA NUESTRA FAUNA DEPECES y ALTA COORDINACIÓN ENTRE SECTORESPÚBLICOS – PRIVADOS Y ACADÉMICOS.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN. ¿MÁS PREGUNTAS?
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