SOFTWARE PARA EVALUACIÓN Y MONITOREO DE LA CALIDAD ECOLÓGICA

DEL ECOTONO RIPARIO DE CURSOS DE AGUA.

Sirombra, Martín Gonzalo 1; Grimolizzi, Otón Matías 2,3,4 ; Frenzel, Ana María 2,3,5

1 Cátedra Ecología General. Facultad de Ciencias Naturales. Universidad Nacional de Tucumán

msirombra@webmail.unt.edu.ar Telf 4250377, Dirección postal Ecuador 477 Yerba Buena,

Tucumán

2 Instituto De Riesgo Geológico y Sistematización Territorial, Facultad de Ciencias Naturales,

UNT.

3 CONICET

4 grimolizzi@aol.com

5 amfrenzel@hotmail.com

RESUMEN

Se presenta una aplicación para calcular del índice QBR (Munné et al, 1998), apta para

las condiciones subtropicales locales y ríos de montaña. Fue ensayada con datos del arroyo Las

Cañitas (Tucumán, NO Argentina), ajustándose la cuantificación de los parámetros

componentes del índice.

La aplicación - en Access® - genera la base de datos exportable a otras planillas, como

Excel®, para su tratamiento estadístico resultando en una ampliación de las capacidades del

desarrollo. Está conformada por cuatro bloques, cada uno de los cuales incluye diferentes

variables que deben completarse en el lugar.

Los resultados muestran que el índice es versátil y ajustable al área estudiada, debiendo

modificarse sólo en parte de la tercera sección (especies nativas de árboles y arbustos).

Asimismo, se sugiere la incorporación al cálculo de un sub apartado que contemple la presencia

de ganado vacuno, debido al fuerte impacto de la ganadería en forma libre.

ABSTRACT

An application to evaluate the QBR Index (Munné et al, 1998) in subtropical climates

and mountain rivers is presented. It was tested with data from Las Cañitas creek (Tucumán, NW

Argentina), adjusting index component parameters quantification.

The application - developed in Access® - generates a database that can be exported to

other software utilities, such as Excel® for statistical treatment, resulting in great amplification

of application capabilities. It consists of four blocks, each of them containing different variables

that must be inputted on the spot.

Results show a versatile index that can be adjusted to the area under study, only to be

partially modified in its third section (native tree and bush species). Also, it is recommended the

inclusion of a sub section in calculations to account for the strong impact of loose cattle.

INTRODUCCIÓN. Dentro de las políticas administrativas destinadas a garantizar la calidad de

vida, la toma de decisiones es un proceso indispensable y necesita contar con información

actualizada y confiable que determine expeditivamente la calidad ecológica de un sistema. Ésta

debe tener el potencial que permita corregir y/o revertir procesos perjudiciales al mantenimiento

del medio ambiente asociados al impacto causado por fenómenos naturales y/o acción humana.

Los ríos son componentes esenciales del paisaje continental. Su trabajo erosivo moldea el

relieve, forma valles y deposita materiales en sus tramos bajos originando amplias llanuras

aluviales. Son esenciales para la vida en el medio terrestre y usados por el hombre como

suministro de agua dulce. Constituyen ecosistemas valiosos, no sólo por el valor intrínseco del

agua como recurso natural, sino también por los procesos naturales que allí ocurren y que

permiten el desarrollo de gran diversidad de especies de flora y fauna (Schmidt y Otaola-

Urrutxi, 2002; Ward, 1998, Naiman y Décamps, 1997). Los sistemas de aguas continentales

como lagos, lagunas, ríos y arroyos pueden ser extensos y a menudo poseer comunidades

vegetales riparias diferenciadas de las entidades en que las que se encuentra (Schroh, 1998).

El cauce de un río se encuentra limitado a ambos lados por zonas elevadas llamadas

márgenes u orillas, las cuales encauzan el flujo de agua (Strahler, 1992). El hábitat que se

desarrolla a lo largo de sus orillas se denomina ribera, que naturalmente tiende a estar cubierta

por vegetación, siempre que el sustrato, la recurrencia de las grandes crecientes y la

geomorfología lo permitan (Munné et al., 1998).

El hábitat de ribera, es un elemento clave para el funcionamiento de los ríos (Naiman et

al, 1988; Dudgeon, 1994; Huggenberger et al, 1998; Tabacchi et al, 1998; Ward, 1998). La

dimensión lateral de ríos y arroyos, como así también la dimensión vertical, están contenidas en

este hábitat (Ward, 1989).

Las riberas se destacan por su influencia sobre la calidad ambiental del ecosistema

acuático que rodean, a través del control de la temperatura del agua (Beschta, et al, 1997), de la

entrada de materiales orgánicos extremos y de nutrientes (Schade et al, 2002) e incluso por su

capacidad para diseñar microambientes terrestres (Brosfske et al, 1997) y acuáticos utilizados

para diversas funciones por los organismos (Gregory et al, 1991). Munné et al, (1998)

consideran imprescindible integrar a los bosques de ribera como parte de los estudios que se

realizan en ecosistemas fluviales ya que forman parte integral del mismo.

Munné et al (1998) muestran que los componentes biológicos son los elementos claves

para la calificación del estado ecológico. Las riberas constituyen así una parte esencial en la

cuantificación de la calidad ecológica de los ríos, expresándose esto en la naturaleza de la

estructura y en el funcionamiento de dicho ecosistema (Suarez et al, 2002). Por lo tanto, el

estado de salud de este bosque puede aportar mucha información sobre la situación del estado

ecológico del sistema (Munné et al, 1998).

A partir del estudio de las propiedades biológicas y de las características geomorfológicas

del ecotono ripario, es posible cualificar y cuantificar la “calidad ecológica” de un sistema

ribereño. La toma de datos puede resultar en una actividad tediosa e insumir mucho tiempo,

tanto en el campo como en su procesamiento subsiguiente en el gabinete. Para facilitar este

trabajo, se desarolló una aplicación informática, a partir del trabajo de Munné et al (1998) que

permite evaluar y monitorear expeditivamente este tipo particular de ecosistema. El software

permite relevar datos de vegetación riparia tomando como base un índice denominado QBR.

Se posibilita así, contar con una base de datos procesable en forma inmediata. Asimismo,

la evaluación por rangos de calidad de riberas permite una interpretación visual rápida de su

estado.

MATERIALES Y MÉTODOS. La mayoría de los métodos utilizados evalúan las condiciones

biológicas de las comunidades de los cursos de agua (Metcalfe, 1989, Resh et al, 1993, Ghetti et

al, 1994, Holmes et al, 1998, Turak et al., 1999), siendo menos comunes aquellos designados

específicamente para la caracterización y evaluación de los ambientes riparios utilizando índices

de fácil manejo y de aplicación sencilla. En este trabajo se utiliza el índice QBR. Su nombre

proviene del catalán "Qualitat del Bosc de Ribera". Puede ser rápidamente calculado en el

campo utilizando características fácilmente mensurables del hábitat ripario. El índice es simple

y puede ser usado en conjunto con otros índices de calidad de agua para determinar la salud

ecológica de cursos de agua (Munné et al, 1998).

Como en todos los índices de calidad, se trata de comparar el estado actual del sistema

que se estudia con un estado de referencia donde la biodiversidad y funcionalidad del sistema

solamente estarían influidas por las perturbaciones que ocurrieran de forma natural. Este índice

permite establecer un valor relativo del lugar de estudio (ribera) en refiriéndolo a un estado sin

alterar, de una forma simple, pero efectiva.

Software específico desarrollado. Munné et al., (1998; 2003) propusieron el índice Q.B.R, que

se fundamenta en la valoración de cuatro bloques - llamadas secciones en la aplicación – con

las características del ecosistema y que contribuyen con el mismo peso en el resultado final.

Los bloques permiten cuantificar por separado los grupos de variables indicativas del estado

natural del mismo y atributos de las riberas: cubierta vegetal, estructura de la vegetación,

naturalidad y complejidad del bosque ribereño, y grado de alteración del canal fluvial. Los

valores se distribuyen en cinco rangos de calidad (> 95: estado natural - color azul; 90-75:

calidad buena - color verde; 70-55: calidad aceptable - color amarillo; 30-50: calidad mala -

color naranja; < 25 calidad pésima - color rojo). La suma de la puntuación de los cuatro bloques

da la calificación final.

Se trabaja en una planilla similar a la planilla de campo (Figura 1), en la cual se vuelcan

los datos del sitio donde se mide el QBR, así como la fecha del muestreo. El software fue

desarrollado en Visual Basic®, soportado por ACCESS®, donde se aloja la base de datos del

proyecto (Figura 3). La planilla de campo (y el manejo del desarrollo) está conformada por

cuatro secciones o bloques que incluyen las diferentes variables a completarse en el lugar, a

saber:

1.- Cobertura Riparia

2.- Estructura de la Cubierta Vegetal

3.- Calidad de la Cubierta

4.- Alteraciones en el canal principal

Todos los datos son registrados por el software, incluso las opciones escogidas en cada

sección, con la finalidad de tener una idea más amplia de la zona muestreada y contrastar los

resultados. Se genera así una base de datos con las mediciones registradas en el campo,

fácilmente exportable a Excel u otros programas específicos para su análisis estadístico.

FIGURA 1

RESULTADOS – CONCLUSIONES. Cada una de las cuatro secciones mencionadas tiene la

misma importancia en la cuantificación final del estado de la zona ribereña; cada una de ellas

tiene el mismo puntaje, otorgado manera independiente, con un mínimo de 0 y un máximo de

25.

Sección uno: Mide el porcentaje de cobertura vegetal (de árboles y arbustos) en sentido

horizontal (sobre el suelo). También incorpora la conectividad con el sistema forestal adyacente.

Si el curso de agua es pequeño, una transecta de 50 m paralela al rio es suficiente. La transecta

se emplaza en ambas orillas. La Figura 1 presenta la pantalla de arranque de la primera sección,

para el tramo medio del arroyo Las Cañitas. Es un tramo protegido por el parque de San Javier,

de la Universidad Nacional de Tucumán. Esto contribuye al elevado valor del índice de la

sección (25), indicativo de que la cobertura de árboles y arbustos es superior al 80% para la

transecta.

Sección dos: Mide la estructura en sentido vertical, o sea la complejidad estructural conferida

por árboles y arbustos. Mientras mayor sea esta relación, mejor es la calidad del bosque

ribereño. Es fácil detectar plantaciones de árboles, ya que se distribuyen en forma lineal, este

aspecto no natural penaliza el índice. La Figura 2 presenta la pantalla correspondiente a la

segunda sección, para el arroyo Las Cañitas, en una zona en que abandona la protección del

Parque San Javier. En este caso, el valor 5 significa una cobertura arbórea inferior al 50%, pero

con una proporción de arbustos entre un 10% y 25%. En este caso, el valor -5 penaliza el índice

porque hay una plantación de eucaliptus. El valor final del apartado es 0 (cero).

Figura 2

Sección tres: Para completar esta sección se deben conocer las especies nativas de árboles y

arbustos. Hay que definir primero el tipo geomorfológico (Figura 4) del curso de agua, o sea si

es un tramo de alto, medio o bajo, condicionando así la complejidad del bosque ripario.

Está en estrecha relación con el bosque ribereño que puede albergar. Si naturalmente no

hay espacio físico para que se desarrolle el bosque, no puede ser penalizado (restar el puntaje).

Lo mismo ocurre con las especies nativas de árboles y arbustos; las especies nativas levantan el

puntaje.

Figura 3

Figura 4

La Figura 3 presenta la pantalla correspondiente a la tercera sección, arroyo Las Cañitas,

para el tramo bajo del arroyo, cerca de la ciudad de Tafí Viejo. El valor del índice para esta

sección es cero, debido a la ausencia de especies nativas de árboles y el hecho de existir

cantidades de desperdicios y basura. Siendo que las riberas protegen el canal principal de los

cambios temporales y amortiguan las grandes crecientes, (Whiting y Pomeranets, 1997;

Decamps, 1996), el daño está presente.

Muchas de las actividades humanas que se llevan a cabo en el bosque de ribera, producen

impactos negativos en el mismo, entre ellas podemos mencionar a la forestación (Indiana

Division of Forestry, 2004), ganadería, pastoreo (Chaney et al, 1990), extracción de madera,

vaciaderos de residuos sólidos, vertidos de efluentes líquidos (Sirombra, 2003) y vías de

tránsito.

Sección cuatro: Hace referencia a las alteraciones humanas que se construyen en el propio rio

(lecho, márgenes, defensas, gaviones, puentes, badenes, etc.), o en sus terrazas adyacentes.

Estas estructuras también penalizan el valor del índice, ya que reducen la naturalidad del rio.

La Figura 5 presenta la pantalla correspondiente a la cuarta sección, y las

determinaciones corresponden al badén de Alpa Puyo. El valor es bajo (5) por la construcción

de este badén, que modifica el canal del río, al igual que los gaviones. Estas obras de

canalización en ríos y arroyos los transforman en sitios poco atractivos y estériles debido a la

eliminación de la cubierta vegetal inmediata (Smith y Smith, 2001).

Figura 5

El resultado final del índice (Figura 5) se obtiene de la suma de las puntuaciones de cada

sección. Así el QBR da una puntuación a la zona de ribera que varía desde 0 (mínima calidad) a

100 (máxima calidad). El valor total del índice (QBR), midiendo las cuatro secciones en el

badén, resultó de 30.

Actualmente las mediciones del estado de conservación de un hábitat ripario, no son

ampliamente utilizadas para describir la salud de un curso de agua, ni para ayudar a los

directores o responsables de área en la toma de decisiones (Naiman et al, 1988). Este estado de

situación es superable con la utilización de este software o similares.

Figura 6

Los cálculos deben realizarse sobre áreas que presenten potencialidad de albergar una

masa vegetal permanente y todos los porcentajes determinados deben referenciarse al conjunto

del margen izquierdo y derecho del curso de agua. No son necesarios conocimientos

taxonómicos para aplicar el índice, solo es necesario diferenciar entre especies arbóreas y

arbustivas nativas y exóticas. Los resultados de investigaciones que aplicaron este índice en

España y Argentina, muestran que es independiente de las diferencias regionales en

comunidades de plantas y que los rangos de calidad no son fuertemente influenciados por los

observadores en el mismo sitio, haciendo aceptable su subjetividad (Munné et al, 2002).

La Tabla 1 presenta parte de la base de Datos generada.

Tabla 1

Los resultados muestran que el índice es versátil y ajustable al área estudiada, debiendo

modificarse solo parte de la tercera sección (especies nativas de árboles y arbustos). Asimismo,

se sugiere la incorporación al cálculo de un sub apartado que contemple la presencia de ganado

vacuno en el área riparia, debido al fuerte impacto de la ganadería en forma libre sobre el medio

natural.

Este software, además de constituir el primero en su tipo para Argentina, es una

herramienta para la gestión ambiental que aporta indirectamente beneficios socio económicos

para los pobladores de zonas ribereñas.

BASE DE DATOS EXPORTADA A EXCEL

Un plan de manejo apropiado permitiría así, evitar pérdidas económicas y de vidas

humanas por inundaciones, disponer agua de buena calidad y cantidad, desarrollar el ecoturismo

además de otros beneficios ecológicos para el medio ambiente (corredor biológico).

Para concluir, los valores y funciones de los bosques de ribera, los hacen excelentes

indicadores de la gestión del territorio y este es el sentido de su inclusión como elementos clave

para la calificación del estado ecológico de cursos de agua (Suarez et al, 2002). El manejo

apropiado de las zonas riparias mejora la calidad del agua, disminuye los daños río abajo debido

a inundaciones, ayuda a mantener la vida silvestre y provee valiosos recursos forestales (Indiana

Division of Forestry, 2004).

LISTA DE TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO

Beschta, R., Bilby, R., Brown, G., Holbty, L. y Hofstra, D. (1987). Stream temperature

and aquatic habitat: fisheries and forestry interactions. In Streamside Management: forestry and

Fishery interactions. E.O. Salo y T. Cundy Eds. 191-232. USA.

Brosofske, K., Chen, J., Naiman, R. y J . Franklin, J. (1997) Harvesting effects on

microclimate gradients from small streams to uplands in western Washington. Ecol. Appl. 7:

118-1200.

Ciutti F. (2003) Vegetazione riparia e funcionalitá dell´ecosistema fluviale. Instituto

Agrario di San Michele all´Adige, Dip. Risorse naturali e ambiente. Trento, Italia.

Decamps, H. (1996) The renewal of floodplain forests along rivers: a landscape

perspective. Verh.Internat. Verein. Limnol. 26:35-59.

Ghetti, P.F. y Ravera, O. (1994) European Perspective on biological Biological

Monitoring of Aquatic Systems, Loeb SLS (ed.). Lewis Publishers: London; 31 - 46.

Gregory,S., F. Swanson, Mckee, W. y Cummins, W. (1991) An ecosystem perspective of

riparian zone. Bioscience 41:540-551.

Holmes, N.T.H., Boon, P.J. y Rowell, T.A. (1998) A revised classification system for

British rivers based on their aquatic plant communities. Aquatic Conservation: Marine and

Freshwater Ecosys. 8:555 –578.

Indiana Division of Forestry. 2004. Riparian Zone Management. Stewardship Notes.

WWW.state.in.us/dnr/forestry.

Lovett, S. y Price, P. (Eds.) (1999). Riparian Land Management Technical Guidelines.

Vol 1. Land And Water Resources. Research and Development Corporation. Canberra.

Australia. 198 pp. www.rivers.gov.au

Malanson, G. (1995) Riparian landscapes. Cambridge University Press. 287 pp. G.B.

Metcalfe, J.L. (1989) Biological water quality assessment of running waters based on

macroinvertebrate communities: history and present status in Europe Environmental Pollution

60 :101 –139.

Mitsch, W., Mitsch, R. y Turner, R. (1994) Wetlands of the old and new world: ecology

and management. In Global wetlands: old world and new . W. Mitsch (Ed) 3-56. Elsevier,

Amsterdam.

Munné, A. Solá, C. y N. Prat (1998). QBR: Un índice rápido para la evaluación de la

calidad de los ecosistemas de ribera. Tecnología del agua 175. 20:37. España.

Munné, A.; Prat, N.; Sola, C.A.; Bonada, N. y Rieradevall, M. (2003). A simple field

method for assessing the ecological quality of riparian habitat in rivers and streams: QBR index.

Aquatic Conserv.: Mar.Freshw.Ecosyst. Published on line in Wiley InterScience

(www.interscience.wiley.com).

Naiman, R. J. y H. Décamps. 1997. The ecology of interfaces: Riparian zones. Annu. Rev.

Ecol. Syst. 28: 621-658.

Naiman R., Decamps, H. Pastor, J. y Johnson, C. (1998). The potencial importance of

boundaries to fluvial ecosystem. Journal of the North American Benthological Society, 7:

289-306.

Prat, N.; Munné, A.; Solá, C.; Bonada, N. y Rieradevall, M. (en prensa). A simplified

method to asses the ecological quality of riparian environments in rivers and streams. QBR

index.

Prat, N. (2002). Gestión Sostenible del Agua en Ecosistemas Acuáticos. Departamento de

Ecología, Universidad de Barcelona, España. Página Web.

Resh, V.H y McElravy, E.P. (1993). Contemporary quantitative approaches to

biomonitoring using benthic macroinvertebrates in Freshwater Biomonitoring and Benthic

Macroinvertebrates, Rosenberg DM, Resh VH (eds). Chapman and Hall: New York

London:159 –194.

Schade, J.D., Martí, E., Welter, J., Fisher, S. y Grimm, N. (2002) Sources of nitrogen of

the riparian zone of a desert stream: implications for riparian vegetation and nitrogen retention.

Ecosystems 5:68-79.

Schmidt, G. y Otaola-Urrutxi, M. (2002). Aplicación de técnicas de bioingeniería en la

restauración de ríos y riberas. Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas

(CEDEX). Ministerio de Fomento, España, 1:-

Smith R., y Smith, T. (2001) Ecología. Cuarta Edición. Addison Wesley. España. 642 pp.

Suárez, M.L., Vidal Abarca, R., Sánchez Montoya M., Alba Tercedor, J., Alvarez, M.,

Avilés, J., Bonada, N., et al. (2002). Las riberas de los ríos mediterráneos y su calidad:.el uso

del índice Q.B.R. Limnética 21 (3-4):135-148. Asociación Española de Limnología, Madrid,

España.

Suárez Alonso M. y M. Vidal Abarca Gutierrez (2000). Aplicación del Indice Q.B.R a los

cauces fluviales del río Segura. Tecnología del Agua 201:33-45. España.

Turak, E.; Flack L.K; Norris, R.H.; Simpson, J.y Waddell, N. (1999) Assessment of river

condition at a large spatial scale using predictive models. Freshwater Biology 41 :283 –298.

Ward, J.V. (1989). The four dimensional mature of lotic ecosystems.Journal of the North

American Benthological Society 8(1): 2-8.

Ward J.V. (1998). Riverine landscapes: biodiversity patterns, disturbance regimes, and

aquatic conservation. Biological Conservation 83: 269 –278.