Peces como indicadores biológicos del estado de salud de las cuencas hidrográficas:

APROXIMACIONES A SU ESTUDIO

Dra. Evelyn Habit Facultad de Cs. Ambientales y Centro EULA-Chile Dpto. Sistemas Acuáticos Universidad de Concepción

PECES -Grupo de vertebrados más diverso en cuánto a número de especies. -App. 32.500 spp de peces en el mundo. -El 43% app. vive en agua dulce. -Altamente amenazados.

Importancia de los peces en los ecosistemas acuáticos continentales

• Son el eslabón trófico superior al interior de los sistemas 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 distribución muy particular debido a la red hidrográfica principal en el gradiente latitudinal.

Vila & Habit, in press

El caso del género Diplomystes

Muñoz et al. (2014)

Distribución heterogénea y restringida 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Atacama

Chilena

Según Dyer 2000

Patagonica

Modificado de Vila et al. 1999

NÚMERO Y TIPO DE ESPECIES DE PECES NATIVOS EN CHILE (45 especies)

Percas, 2

Carmelitas, 2

Lampreas, 2 Pochas, 4

Pejerreyes, 7 Bagres, 12

Orestias , 7 Puyes y peladillas , 8

ORIGEN Y ESTADO DE CONSERVACIÓN DE LOS PECES NATIVOS DE CHILE Fuera de Peligro(*) 6% Insuficientemente conocida

11%

Sólo presentes en Chile: ENDÉMICOS 82%

Vulnerable 26%

EN PELIGRO DE EXTINCIÓN 57%

LA MAYORÍA SON DE TAMAÑO CORPORAL PEQUEÑO

Tamaño del cuerpo de peces adultos 25 cm

En resumen las principales características de loa peces nativos chilenos son:

Baja Riqueza Específica Alto Endemismo Mal estado de conservación Distribución Restringida

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 Bullockia maldonadoi

Percilia irwini

PERO SU ESTUDIO Y COMPRENSIÓN DE RELACIONES CAUSA-EFECTO NO SON FÁCILES

PRINCIPALES AMENAZAS PARA LA CONSERVACION DE ESTA ICTIOFAUNA • • • • • •

Canalización de cauces. Construcción de embalses y barreras. Extracción de agua. Vertido de residuos líquidos industriales y domésticos. 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

ESTADO BiotaDEL

acuática ECOSISTEMA

INFLUENCIA HUMANA

ESTADO BiotaDEL acuática ECOSISTEMA

¿Cuál es la escala de estudio adecuada?

ESCALAS DE ANALISIS

Evelyn Habit C. Eula-Chile

Evelyn Habit C. Eula-Chile

INDICADORES A ESCALA DE POBLACIONES Y COMUNIDADES

• 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) • estabilidad de la comunidad (resistencia – resiliencia) …..

DINAMICA ESPACIO-TEMPORAL PATRONES POBLACIONALES Y COMUNITARIOS

PATRON DE DISTRIBUCIÓN INTRACUENCA Zonación Física

Zonación Biótica Peces 14

Species Richness

12 10

Maipo Andalien Laja Imperial Tolten Valdivia

8 6 4 2 0

Rithron

Transition

Potamon Habit et al. 2006

Patrón esperado:

En el río Biobío: 10

Species Richness

12 10

Maipo Andalien Laja Imperial Tolten Valdivia

9 8

Species richness

14

8 6

7 6 5

4

4

2

3

0

2 1

Ritrón

Transición Potamón

2

Transición

¿Cuáles son las causas?

3

Potamón ZONE

4

ADEMÁS:

Native: Odonthesthes mauleanum

Previous data (1989-1993)

This study (2003)

Introduced: Onchorhynchus mykiss, Salmo trutta, native: Nematogenys inermis

Previous data (1989-1993)

This study (2003)

Native: Percichthys melanops, Bullockia maldonadoi

Previous data (1989-1993)

This study (2003)

Introduced: Gambusia holbrooki

Previous data (1989-1993)

This study (2003)

¿SERÁ EL EFECTO DEL INGRESO DE EFLUENTES INDUSTRIALES Y DOMÉSTICOS?

PRINCIPALES EFLUENTES Y CALIDAD DEL AGUA Domestic effluents Pulp mills

Very good water quality

Bad water quality

Zone 4

Zone 2 3

4 8

Zone 1

Zone 3

1 6

Species composition, distribution, biomass,

5

abundance, fish diversity

2

H y p o r i t h r o n

P o t a m o n

7

DIVERSITY

Species richness

P

0.9

10

Zone

0.016

0.8

9

Season

0.464

Zone

0.004

Season Cpue (all species)

Bpue (all species)

0.853

Zone

0.012

Season

0.980

8

0.7

0.6

0.5

*

0.4

Zone

0.150

0.3

Season

0.301

0.2

7 6 5

*

4 3

1

2

1

2

3 3

ZONE

4 4

2

1 1

2 2

Cpue Bpue

1.5

Zone 3

1.0 0.5 0.0

*

-0.5 -1.0 -1.5

3

3

ZONE

ABUNDANCE

2.0

Abundance

Species richness

Diversity

Source

Shannon Index

Parameter

SPECIES RICHNESS

Biobío 1

1

2

2

Zone

3

3

4

4 Zone Zone

4

4

ENTONCES, ¿PUEDE HABER UN EFECTO CONFUNDIDO CON LA PRESENCIA Y ABUNDANCIA ESPECIES INTRODUCIDAS?

Distribución de la dominancia de especies introducidas en la cuenca

ZONA DE CIPRÍNIDOS

Cyprinus carpio Gambusia spp ZONA DE SALMÓNIDOS

Oncorhynchus mykiss Salmo trutta

Cambios en abundancias relativas en la zona media del río en una década: 90 Previous data

80

60 50 40

χ2 = 95.99, p < 0.01

30 20 10

S.

tru tt

a

s

rpi o

yki s O. m

B.a u

Natives species

C. ca

str ali s

a ruc h P.t

ela n

ops

0

P.m

Abundance (%)

This study

70

EL EFECTO DE SALMÓNIDOS:

Mecanismos de interacciones negativas

DEPREDACION

DESPLAZAMIENTO

Alta capacidad de natación Capacidad para competir por espacio y alimento

Alta dispersión Comportamiento agresividad

Velocidad crítica de nado

Alto metabolismo

Sobenes et at., 2013

Tamaño corporal

Generan efectos sobre la tasa de crecimiento y edad máxima que alcanzan los peces nativos 350

Lagos con pocos salmónidos 300

Talla (mm)

250

200

150

Lagos con muchos salmónidos

100

50

0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Edad (años) Lago Thom pson O tros Lagos

Belk et al., 2013

ADEMÁS, EN EL RÍO BIOBIO TAMBIÉN HAY REGULACIÓN DE CAUDAL POR CENTRALES HIDROELÉCTRICAS,

¿TENDRÁ RELACIÓN CON EL PATRÓN DESCRITO?

RESPUESTAS DE PECES NATIVOS A FLUCTUACIONES DE CAUDAL PRODUCIDAS POR LA OPERACIÓN DE CENTRALES HIDROELÉCTRICAS EN EL RÍO BIOBÍO

Cambios en el régimen hidrológico y disponibilidad de hábitat 200

16,000

160

12,000

120

8,000

80

4,000

40

1979

Area estudio (98 km aguas abajo)

Q (m³/s)

WUA (m²)

.

.

20,000

Régimen natural, sin represas.

WUA TA A WUA TA J Q

1-Dec

Pangue

31-Dec

30-Jan

1-Mar

31-Mar

20,000

200

16,000

160

12,000

120

8,000

80

4,000

40

2005 Q (m³/s)

WUA (m²)

.

Ralco

0

.

0

WUA TA A WUA TA J Q 0

1-Feb

0

8-Feb

15-Feb

22-Feb

1-Mar

(línea roja para juveniles y azul para adultos).

García et al. 2011

Régimen alterado con ambas represas operando.

La modelación de hábitats para 8 especies nativas muestra que las fluctuaciones de caudal provocadas por la operación de ambas centrales generan grandes cambios en la disponibilidad, idoneidad (SI) y ubicación de los hábitats, los cuales cambian la dinámica natural del río.

18 m³/s 2.6 m³/s

15 m³/s

SI 2.6 m³/s

88 m³/s 400

91 m³/s

Q (m³/s) .

300 200 100 0 6:00

10:00

14:00

18:00

22:00

2:00

Pulso de caudal generado por la operación de Ralco y Pangue

6:00

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.

Cambios debidos a pulsos de caudal en:

Modelación bioenergética para Percilia irwini

Idoneidad de hábitat

Oferta de Energía Deriva

Oferta de Energía Bentos

Los principales efectos se manifiestan en las orillas y para especies que habitan en la columna de agua.

Gasto energético

Uso de hábitat

García et al. 2012

Y…. ¿HABRÁ UNA RELACIÓN CON LA FRAGMENTACIÓN DEL RÍO?

Situación actual de la cuenca del río Biobío: fuertemente fragmentada!

Nilsson C., et al. (2005). Fragmentation and flow regulation of the World’s large river systems. SCIENCE, 308, 405–408.

E: embalse P: pasada

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!

Ejemplo: nuestros estudios en el río San Pedro. Dirección de la corriente VALDIVIA

LAGO RIÑIHUE

Represa Alto Flujo Génico a lo largo del Río

Bajo Flujo Génico a lo largo del Río

Galaxias maculatus Diplomystes camposensis

Victoriano et al., 2012

NECESITAMOS MAYOR COMPRENSIÓN DE LAS SINERGIAS Y por mientras ¿qué hacemos?

PRINCIPALES ACCIONES A NIVEL MUNDIAL PARA LOGRAR LA CONSERVACIÓN DE PECES - Áreas Protegidas - Restauración de hábitats y de conectividad - Programas de Siembra - Programas de Reproducción en Cautiverio - Legislación - Sensibilización / Educación Pública

Geotria austarlis

PRINCIPALES ACCIONES A NIVEL MUNDIAL PARA LOGRAR LA CONSERVACIÓN DE PECES: APLICACIÓN EN CHILE

Las áreas protegidas terrestres NO protegen necesariamente la diversidad acuática.

- Áreas Protegidas

PRECAUCIÓN

PRINCIPALES ACCIONES A NIVEL MUNDIAL PARA LOGRAR LA CONSERVACIÓN DE PECES : APLICACIÓN EN CHILE

- 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

Cómo se hace

Cómo se hace

- Programas de Reproducción en Cautiverio

1

MEDIDAS IMPRESCINDIBLES DE LARGO PLAZO 2

MEDIDAS IMPRESCINDIBLES DE CORTO PLAZO

1

MEDIDAS DE LARGO PLAZO IMPRESCINDIBLES - Gestión integrada de Cuencas Hidrográficas - Planificación Estratégica

2

MEDIDAS DE CORTO PLAZO IMPRESCINDIBLES

Hatcheria macraei

NECESITAMOS CONOCIMIENTO CIENTÍFICO QUE AVALE MEDIDAS DE MITIGACIÓN / COMPENSACIÓN APROPIADAS Y EFICACES PARA NUESTRA FAUNA DE PECES y ALTA COORDINACIÓN ENTRE SECTORES PÚBLICOS – PRIVADOS Y ACADÉMICOS.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN. ¿MÁS PREGUNTAS?