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?